Τα Προβλήματα του Χαμπλ—Πώς Εξελίχτηκαν;

‘Ποια προβλήματα του Χαμπλ;’ μπορεί να ρωτήσετε. Αναφερόμαστε στα προβλήματα του Διαστημικού Τηλεσκόπιου Χαμπλ (HST)—του πανάκριβου (1,6 δισεκατομμυρίων δολαρίων και πλέον [περ. 368 δισ. δρχ.]) πολύπλοκου «ματιού» που παρατηρεί το σύμπαν και το οποίο ξαφνικά, το 1990, έδειξε ότι είχε ελαττώματα στην «όραση».

ΤΟ Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ είναι «πιθανώς ο πιο πολύπλοκος επιστημονικός δορυφόρος που έχει κατασκευαστεί ποτέ», λέει ο Δρ Ρ. Γ. Σμιθ του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς, της Βαλτιμόρης, στη Διεθνή Εγκυκλοπαίδεια της Αστρονομίας (The International Encyclopedia of Astronomy).a Ο Έρικ Τσασόν το περιγράφει στο βιβλίο του Οι Πόλεμοι του Χαμπλ (The Hubble Wars) ως «το μεγαλύτερο, το πιο πολύπλοκο και το πιο ισχυρό παρατηρητήριο που έχει χρησιμοποιηθεί ποτέ στο διάστημα». Επίσης δηλώνει στο περιοδικό Αστρονομία (Astronomy): «Οι τέσσερα εκατομμύρια γραμμές του κώδικα μηχανής που απαιτούνται για να του δίνουν εντολές και να το ελέγχουν καθημερινά—ένας από τους μεγαλύτερους κώδικες εκτός στρατού—αποδεικνύουν τον υψηλό βαθμό πολυπλοκότητας του Χαμπλ». Αυτό το παρατηρητήριο περιστρέφεται σε ύψος περίπου 615 χιλιομέτρων από τη γη και συνεπώς πολύ μακριά από τη γήινη ατμόσφαιρα που παραμορφώνει το φως.

Πριν από την εκτόξευση, ο Δρ Σμιθ δήλωσε ότι «η ακρίβεια των εικόνων του θα . . . καθορίζεται μόνο από τους νόμους της οπτικής, από την ποιότητα των κατόπτρων του και από τη δυνατότητα ακριβούς και σταθερής σκόπευσης του HST προς τους στόχους του». Τότε δεν συνειδητοποιούσε πόσο βαρυσήμαντα θα αποδεικνύονταν τα λόγια του!

Εκτόξευση—Ενθουσιασμός και Απογοήτευση

Η μεγάλη μέρα της εκτόξευσης έφτασε τον Απρίλιο του 1990. Το HST τέθηκε σε τροχιά με το διαστημικό λεωφορείο Ντισκάβερι. Οι μηχανικοί ελέγχου πτήσης ήταν πολύ ευχαριστημένοι με τα αποτελέσματα. Ο Τζον Νομπλ Γουίλφορντ ανέφερε στην εφημερίδα Δε Νιου Γιορκ Τάιμς (The New York Times) ότι τα μηχανολογικά στοιχεία «έδειξαν πως το τηλεσκόπιο δεν είχε υποστεί βλάβη κατά την εκτόξευση και φαινόταν έτοιμο να αρχίσει μια αποστολή κοσμικής εξερεύνησης η οποία θα μπορούσε να διαρκέσει πάνω από 15 χρόνια». Ο ίδιος πρόσθεσε ότι «ανέμεναν πως το τηλεσκόπιο θα παρατηρούσε μακρινά άστρα και γαλαξίες με δεκαπλάσια ευκρίνεια από ό,τι είχε επιτευχθεί ως τότε». Ένας τίτλος στο περιοδικό Τάιμ (Time) μιλούσε με αισιοδοξία για ένα «Νέο Παράθυρο στο Σύμπαν» και πρόσθετε: «Με μια διαυγή εικόνα των πιο μακρινών άστρων, το τηλεσκόπιο Χαμπλ, το οποίο έχει ‘οξεία όραση’, θα μπορεί να κοιτάζει πολύ πίσω στο χρόνο». Η συγκίνηση κορυφώθηκε καθώς αστρονόμοι και σχεδιαστές περίμεναν να επιστρέψουν στη γη οι πρώτες εικόνες. Τι συνέβη όμως;

Αποδείχτηκε ότι, όπως λέει η παροιμία, υπολόγιζαν χωρίς τον ξενοδόχο! Οι πρώτες εικόνες άρχισαν να καταφτάνουν το Μάιο του 1990. Αντί να δουν τις πεντακάθαρες εικόνες που περίμεναν, οι ανυπόμονοι αστρονόμοι είδαν μια θαμπάδα. Ο Έρικ Τσασόν έγραψε: «Αυτές οι παρατηρήσεις ενίσχυσαν την αληθινά φρικτή άποψη ότι αυτό το παρατηρητήριο που βρισκόταν σε τροχιά είχε κάποιο μεγάλο οπτικό ελάττωμα». Το τηλεσκόπιο είχε ένα απρόσμενο ελάττωμα—κάποιο μικροσκοπικό λάθος σε ένα από τα δύο ανακλαστικά κάτοπτρα! Το λάθος ήταν πολύ μικρότερο από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας, αλλά ήταν αρκετό για να θολώσει την «όραση». Τεράστια απογοήτευση πράγματι.

Ποιος Διέπραξε το Σφάλμα;

Τι ευθυνόταν για τα δαπανηρά προβλήματα του Χαμπλ; Ο Έρικ Τσασόν, ο οποίος συμμετείχε στο πρόγραμμα Χαμπλ, παραθέτει πολλούς λόγους στο βιβλίο του Οι Πόλεμοι του Χαμπλ. Λέει: «Τα ολοφάνερα ελαττώματα των οργάνων του Χαμπλ οφείλονται σε μια περίπτωση ‘μυωπίας’ από μέρους των μηχανικών, στη σαφή και σταθερή αποτυχία τους να δουν το ζήτημα σφαιρικά. Παραδείγματος χάρη: τα οπτικά όργανα του τηλεσκόπιου δεν κατασκευάστηκαν σωστά, και επίσης δοκιμάστηκαν ανεπαρκώς από μηχανικούς με υπερβολική αυτοπεποίθηση, οι οποίοι δεν δέχτηκαν καμιά σημαντική τεχνική ή επιστημονική συμβολή έξω από το μυστικοπαθή ανάδοχο του έργου . . .  [και] ενσωματώθηκαν στο Χαμπλ χρησιμοποιημένα υλικά, όπως πολύ παλιά γυροσκόπια [γυροσκόπια που είχαν δοκιμαστεί 70.000 ώρες περίπου προτού χρησιμοποιηθούν στο τηλεσκόπιο—‘δοκιμασμένα μέχρι αηδίας’, όπως δήλωσε κάποιος μηχανικός] και πίνακες μνήμης φτιαγμένοι για αρχαία διαστημόπλοια».

Όταν ολοκληρώθηκε το κύριο κάτοπτρο του Χαμπλ, διαμέτρου 2,4 μέτρων, θεωρητικά έπρεπε να γίνουν τελικές δοκιμές. Σύμφωνα, όμως, με την εφημερίδα Δε Νιου Γιορκ Τάιμς, αυτά τα σχέδια εγκαταλείφτηκαν εξαιτίας χρονικών περιορισμών και οικονομικών παραγόντων. Ο εκλιπών Δρ Ρόντερικ Σκοτ, τότε επιστημονικός υπεύθυνος της ερευνητικής εταιρίας οπτικών που κατασκεύασε το κάτοπτρο, ζήτησε να γίνουν περισσότερες δοκιμές. Οι προειδοποιήσεις του αγνοήθηκαν. Έτσι, το HST που βρισκόταν στο έξω διάστημα μπορούσε να μεταδίδει μόνο ελαττωματικές εικόνες.

Η άποψη του Τσασόν ήταν: «Πιθανώς το διαστημόπλοιο και τα μυριάδες εξαρτήματα που βρίσκονται πάνω σε αυτό [περιλαμβάνουν περισσότερα από 400.000 εξαρτήματα και 42.000 χιλιόμετρα καλωδίων] και οι τεράστιες λειτουργίες επίγειας υποστήριξης είναι πολύ περίπλοκα για το σχετικά αρχάριο τεχνολογικό πολιτισμό μας. Όταν οι απόγονοι του Νώε προσπάθησαν να οικοδομήσουν στην αρχαία πόλη Βαβέλ έναν πύργο τόσο ψηλό ώστε να φτάνει στους ουρανούς, το Βιβλίο της Γένεσης μας λέει ότι ο Θεός τούς τιμώρησε για το θράσος τους. Πιθανώς ένα πολύ λιγότερο περίπλοκο διαστημικό τηλεσκόπιο—κάποιο πιο αποτελεσματικό, εξελικτικό μηχάνημα—θα αντιμετωπιζόταν με λιγότερο δριμεία αποδοκιμασία». Ο Τσασόν συνέχισε: «Η ευρέως διαδεδομένη άποψη ότι η επιστημονική μέθοδος είναι αμερόληπτη και αντικειμενική, ότι οι επιστήμονες δεν έχουν ούτε είχαν ποτέ ανθρώπινα συναισθήματα στη διάρκεια της εργασίας τους, είναι αστεία. Οι σύγχρονες επιστημονικές προσπάθειες επηρεάζονται από τις ατομικές αξίες όπως συμβαίνει με τα περισσότερα πράγματα στη ζωή». Σύμφωνα με τον Τσασόν, η φιλοδοξία και η ζήλια συνέβαλαν στα προβλήματα του Χαμπλ.

Οι Ελπίδες Συντρίφτηκαν

Η ανασκόπηση μερικών τίτλων από τα μέσα ενημέρωσης δίνει κάποια ιδέα για τα συγκλονιστικά γεγονότα που πλαισίωσαν το ιστορικό των προβλημάτων του Χαμπλ. «Διαστημικό Λεωφορείο Ανεβαίνει σε Ύψος 615 Χιλιομέτρων, Μαζί με ένα Τηλεσκόπιο και ένα Όνειρο», έλεγε κάποια εφημερίδα. Το περιοδικό Σαϊεντίφικ Αμέρικαν (Scientific American) δήλωνε: «Η Κληρονομιά του Χαμπλ—Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Εισάγει μια Νέα Εποχή στην Αστρονομία». Τον Ιούλιο του 1990, το περιοδικό Τάιμ αναγκάστηκε να προσαρμόσει την εκτίμησή του, λέγοντας: «Νεφελώδεις οι Προοπτικές για τη Μεγάλη Επιστήμη—Οι Ελπίδες του Διαστημικού Λεωφορείου της NASA [Εθνική Διοίκηση Αεροναυτικής και Διαστήματος] Εξανεμίζονται, και το Χαμπλ Έχει Οφθαλμολογικό Πρόβλημα». Το περιοδικό Επιστήμη (Science) εξήγησε το πρόβλημα με πιο συγκεκριμένο τρόπο: «Αστρονόμοι Ψάχνουν για τη Βλάβη στο Χαμπλ—Σπάνια Τόσο Μικροσκοπικό Λάθος Προκαλεί Τόσο Τεράστια Αναταραχή—Αλλά σε ένα Τηλεσκόπιο 1,6 Δισεκατομμυρίων Δολαρίων, τα Μικρόμετρα Φαίνονται Μεγάλα». Το ίδιο περιοδικό ανέφερε το Δεκέμβριο του 1990: «Υπεροψία και Χαμπλ: Περίπτωση ‘Βεβαιωμένης’ Τύφλωσης». Δήλωνε: «Το καταστροφικό οπτικό λάθος στο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ ήταν αποτέλεσμα γενικής απροσεξίας, συμπεραίνει η τελική έκθεση της επίσημης ερευνητικής ομάδας της NASA».

Ωστόσο δεν είχαν χαθεί όλα. Το Μάρτιο του 1992, το περιοδικό Σμιθσόνιαν (Smithsonian) ανέφερε: «Συνταρακτικές Εικόνες από ένα Προβληματικό Διαστημικό Τηλεσκόπιο». Δήλωνε: «Ενώ πολλές από τις λειτουργίες του παραμένουν σοβαρά παροπλισμένες, παρ’ όλα αυτά το τηλεσκόπιο κατακλύζει τους αστρονόμους με πολύτιμα στοιχεία. . . . Μας έχει γεμίσει εκπλήξεις, όπως σφαιροειδή αστρικά σμήνη (που παραδοσιακά θεωρούνται από τις παλιότερες δομές στο Σύμπαν) στην ακμή της νιότης τους· έχει εξετάσει την καρδιά ενός μακρινού γαλαξία για να επιβεβαιώσει τη θεωρία ότι στο κέντρο αυτού του γαλαξία βρίσκεται μια μαύρη τρύπα που απορροφά τα άστρα».b

«Κρίσιμη Αποστολή για τη NASA»

Κατόπιν, το Νοέμβριο του 1993, εμφανίστηκε μια επικεφαλίδα στο περιοδικό Επιστημονικά Νέα (Science News) την οποία περίμεναν οι επιστήμονες και οι αστρονόμοι: «Η Μεγάλη Επιδιόρθωση—Η NASA Αποπειράται να Επισκευάσει το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ». Σύμφωνα με το περιοδικό Νέος Επιστήμονας (New Scientist), αυτό περιλάμβανε «την πιο φιλόδοξη αποστολή επισκευής στην ιστορία των διαστημικών πτήσεων». Μια ομάδα εφτά αστροναυτών θα έπρεπε να περισυλλέξει το HST και να το επισκευάσει πάνω στο χώρο φορτίου εκεί έξω στο διάστημα. Αυτή η επιχείρηση ονομάστηκε «Κρίσιμη Αποστολή για τη NASA» και «Ραντεβού με το Πεπρωμένο». Στέφθηκε με επιτυχία;

Ο υπεύθυνος πτήσης Μιλτ Χέφλιν είπε στο περιοδικό Νιούζγουικ (Newsweek): ‘Του κάναμε ρεκτιφιέ’. Οι αστροναύτες «οφθαλμίατροι» πέτυχαν έναν επιστημονικό άθλο—με πέντε διαστημικούς περιπάτους, επιδιόρθωσαν τα οπτικά όργανα του HST και τοποθέτησαν μια νέα κάμερα που είχε μέγεθος πιάνου! Πέρασαν τρία χρόνια προτού βγουν στο διάστημα για να αντικαταστήσουν τα ελαττωματικά όργανα και να τοποθετήσουν διορθωτικά όργανα. Αλλά αυτή η επίσκεψη στον «οφθαλμίατρο» ήταν πολύ ακριβή. Σύμφωνα με κάποια πηγή, η επιχείρηση επισκευής για τη διόρθωση του φακού στοίχισε 263 εκατομμύρια δολάρια (περ. 60 δισ. δρχ.)!

Η συναρπαστική αυτή υπόθεση έφτασε στο αποκορύφωμά της τον Ιανουάριο του 1994 με επικεφαλίδες όπως «Το Τηλεσκόπιο Χαμπλ Δεν Είναι Πλέον Μυωπικό» και «Τελικά το Χαμπλ Αποκτά Ουράνια Θέα». Το περιοδικό Αστρονομία ανακοίνωσε: «Χαμπλ—Καλύτερο από Καινούριο». Ανέφερε τις αντιδράσεις των αστρονόμων του Επιστημονικού Ινστιτούτου του Διαστημικού Τηλεσκόπιου όταν έφτασαν οι πρώτες εικόνες: «Εντελώς απίστευτο». «Οι πρώτες εικόνες μάς έκαναν να ριγήσουμε από συγκίνηση». «Η επισκευή του Χαμπλ ξεπέρασε τις πιο τολμηρές μας προσδοκίες», είπε κατενθουσιασμένος ο Δρ Έντουαρντ Τζ. Γουάιλερ, ο επιστήμονας που είχε την ευθύνη του προγράμματος.

Ποια Είναι τα Οφέλη;

Η διόρθωση των οπτικών οργάνων απέδωσε γρήγορα. Τον Ιούνιο του 1994, το περιοδικό Τάιμ ανέφερε ότι το HST είχε ανακαλύψει απτές αποδείξεις που υποστηρίζουν ότι υπάρχουν μαύρες τρύπες. Η NASA ανακοίνωσε ότι είχε ανακαλύψει ένα «δισκοειδές νέφος αερίου το οποίο περιστρέφεται με την ιλιγγιώδη ταχύτητα των 1,9 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα». Αυτό βρίσκεται σε απόσταση περίπου 50 εκατομμυρίων ετών φωτός, στο κέντρο του γαλαξία Μ87. Λέγεται ότι έχει μάζα αντίστοιχη με τη μάζα δύο ως τριών δισεκατομμυρίων άστρων στο μέγεθος του ήλιου μας, αλλά συμπιεσμένη σε χώρο ισομεγέθη με το ηλιακό μας σύστημα! Οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι ο δίσκος αερίου έχει θερμοκρασία 10.000 βαθμών Κελσίου. Η μόνη διαθέσιμη εξήγηση για αυτό το φαινόμενο είναι η τρομερή δύναμη της βαρύτητας που ασκεί μια τεράστια μαύρη τρύπα γύρω από την οποία περιστρέφεται ο δίσκος.

Το Χαμπλ έδωσε επίσης θαυμάσιες φωτογραφίες του κομήτη Σουμέικερ-Λέβι 9, ο οποίος συνέχιζε την αυτοκαταστροφική πορεία του προς τον Δία, πάνω στον οποίο διαλύθηκε τον Ιούλιο του 1994. Οι φωτογραφίες τις οποίες στέλνει το HST από τους γαλαξίες είναι τόσο ευκρινείς ώστε ένας επιστήμονας είπε για την επισκευή που έγινε: «Μια μικρή αλλαγή σε ένα κάτοπτρο, ένα γιγάντιο άλμα για την αστρονομία». Τώρα, σύμφωνα με το περιοδικό Σαϊεντίφικ Αμέρικαν, «το Χαμπλ έχει ανάλυση τουλάχιστον 10 φορές μεγαλύτερη από οποιοδήποτε επίγειο όργανο, και έτσι μπορεί να δει καθαρά ένα διαστημικό χώρο 1.000 φορές μεγαλύτερο [από ό,τι τα άλλα τηλεσκόπια]».

Το Χαμπλ κάνει τους θεωρητικούς επιστήμονες να αναθεωρήσουν μερικές από τις απόψεις τους σχετικά με την ηλικία του σύμπαντος. Στην πραγματικότητα, βρίσκονται αντιμέτωποι με κάτι παράδοξο σχετικά με την παρούσα κατανόηση των πραγμάτων. Τα πιο πρόσφατα στοιχεία που συγκεντρώθηκαν από το HST παρέχουν, σύμφωνα με τον επιστημονικό συντάκτη Γουίλφορντ της εφημερίδας Νιου Γιορκ Τάιμς, «ισχυρές αποδείξεις ότι το σύμπαν ίσως είναι πολύ νεότερο από ό,τι υπολόγιζαν προηγουμένως οι επιστήμονες. Η ηλικία του μπορεί να μην υπερβαίνει τα 8 δισεκατομμύρια έτη», σε σύγκριση με τις προηγούμενες εκτιμήσεις ως και 20 δισεκατομμυρίων ετών. Το πρόβλημα είναι ότι «έχει υπολογιστεί με βεβαιότητα πως μερικά άστρα είναι 16 δισεκατομμυρίων ετών». Ο ίδιος λέει ότι δεν είναι να απορεί κανείς που «το σύμπαν φαίνεται να μπερδεύει τους κοσμολόγους, εκθέτοντας τους φοβερούς περιορισμούς της γνώσης τους». Επίσης προσθέτει: «Εκείνοι που έχουν το σύμπαν ως τομέα μελέτης τους πρέπει να αποδεχτούν την πιθανότητα να μη βρουν ποτέ πολλές από τις θεμελιώδεις απαντήσεις, παρά τις εξαιρετικές ικανότητές τους και την ευφυΐα τους».

Ο άνθρωπος πρέπει να μάθει την ταπεινοφροσύνη που διδάχτηκε ο Ιώβ όταν ο Ιεχωβά τον ρώτησε από τον ανεμοστρόβιλο: «Δύνασαι να δεσμεύσης τας γλυκείας επιρροάς της Πλειάδος ή να λύσης τα δεσμά του Ωρίωνος; Δύνασαι να εκβάλης τα Ζώδια [το πρωινό άστρο, ΜΝΚ] εις τον καιρόν αυτών; Ή δύνασαι να οδηγήσης τον Αρκτούρον μετά των υιών αυτού; Γνωρίζεις τους νόμους του ουρανού;»—Ιώβ 38:31-33.

Τι θα Γίνει στο Μέλλον;

Το τηλεσκόπιο Χαμπλ υπόσχεται μεγαλύτερες αποκαλύψεις στο άμεσο μέλλον. Κάποιος αστρονόμος έγραψε: «Με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ, θα δούμε το σχήμα πολλών γαλαξιών που βρίσκονται στα περίχωρα των κβάζαρ [ημιαστρικές πηγές ραδιοκυμάτων, τα πιο λαμπερά αντικείμενα στο σύμπαν]». Όσο για την κατανόηση της προέλευσης των γαλαξιών, ο Ρίτσαρντ Έλις του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ, στην Αγγλία, λέει: «Είμαστε στο κατώφλι μιας πολύ συναρπαστικής εποχής».

Η ανθρώπινη περιέργεια θα εξακολουθήσει να κεντρίζει την αναζήτηση γνώσης για το σύμπαν, την προέλευσή του και το σκοπό του. Αυτή η γνώση θα πρέπει να διεγείρει στην καρδιά μας ευλαβικό σεβασμό για τον Δημιουργό του απέραντου σύμπαντος, τον Ιεχωβά Θεό, ο οποίος είπε: «Σηκώσατε υψηλά τους οφθαλμούς σας και ιδέτε, τις εποίησε ταύτα; Ο εξάγων το στράτευμα αυτών κατά αριθμόν· ο ονομαστί καλών ταύτα πάντα εν τη μεγαλειότητι της δυνάμεως αυτού, διότι είναι ισχυρός εις εξουσίαν· δεν λείπει ουδέν».—Ησαΐας 40:26· Ψαλμός 147:4.

[Υποσημειώσεις]

[Διάγραμμα/Εικόνα στη σελίδα 16, 17]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Α: Πρωτεύον κάτοπτρο

Β: Δευτερεύον κάτοπτρο

Γ: Τοποθετήθηκαν τέσσερα γυροσκόπια, απαραίτητα για τη σκόπευση του τηλεσκόπιου

Δ: Αντικαθίσταται φθαρμένη ηλιακή συστοιχία

Ε: Τοποθετήθηκε νέα πλανητική κάμερα ευρέος πεδίου

ΣΤ: Η Αξονική Αντικατάσταση Διορθωτικών Οπτικών Οργάνων του Διαστημικού Τηλεσκόπιου αναπληρώνει το ελαττωματικό κάτοπτρο

Ζ: Αντικαταστάθηκαν ηλεκτρονικά όργανα για τον έλεγχο της θέσης των ηλιακών συστοιχιών

[Εικόνα στη σελίδα 16]

Πάνω αριστερά: Άποψη του γαλαξία M100 από το HST πριν από την επισκευή

[Ευχαριστίες]

NASA photo

[Εικόνα στη σελίδα 17]

Πάνω κέντρο: Τοποθέτηση της νέας πλανητικής κάμερας

[Ευχαριστίες]

NASA photo

[Εικόνα στη σελίδα 17]

Πάνω δεξιά: Άποψη του γαλαξία M100 από το HST μετά την επισκευή

[Ευχαριστίες]

NASA photo

[Ευχαριστία για την προσφορά της εικόνας στη σελίδα 15]

NASA photo