A csillagászat legnagyobb műszereit a levegő- és fényszennyezés okozta zavaró hatások csökkentése érdekében a civilizációtól távol, minél magasabb hegyekre szokták telepíteni. Ám még a legtisztább levegő is torzíthatja a földi távcsövekkel nyert képet, ezért az sosem éri el az optika törvényei által elvben megengedett élességet. A világűrbe juttatott műszerek esetében a zavaró hatások nem jelentkeznek, így hamar felmerült nagy űrteleszkópok létesítésének gondolata. Ezek segítségével olyan képélesség érhető el, hogy előtűnnek azok a finom részletek is, amelyek a földfelszíni távcsövekkel készült felvételeken rejtve maradnak, így halványabb égitestek is kimutathatóvá válnak.

A Nagy obszervatóriumok amerikai műholdsorozatba négy nagy teljesítményű űrtávcső tartozik, amelyek az elektromágneses sugárzás más-más tartományában végeznek megfigyeléseket. Közülük az elsőként 1990-ben felbocsátott Hubble tett szert a legnagyobb ismertségre, mivel az általa a látható tartományban készült felvételek az átlagember képzeletét is könnyen megragadják. A többi, a röntgen- és gamma-, illetve az infravörös sugárzási tartományban dolgozó távcsövek inkább a tudományos közösség érdeklődését keltik fel.

A Hubble „szíve” egy 2,4 méter átmérőjű hiperbolikus tükrös távcső (hasonló a piszkéstetői csillagvizsgálóban találhatóhoz), amely mentes más távcsövek leképezési torzításaitól, így a legalkalmasabb az űrtávcsövektől várt egyedülállóan éles felvételek készítésére. A távcső négyféle észlelő műszerbe (detektorba) továbbítja az összegyűjtött látható fényt, illetve sugárzásokat, amelyeknek segítségével – a laikusok számára is érdekes – képfelvételek mellett a sugárzás hullámhosszeloszlását (spektrumát) és intenzitását is elemzik. Ennek segítségével távoli égitestek kémiai összetételére és az ott zajló mozgásokra lehet következtetni.

Mint a téma hazai szakértőjétől, Szabados László csillagászprofesszortól megtudhatjuk – aki nemzetközi kutatócsoportok tagjaként maga is bekapcsolódhatott a Hubble segítségével folytatott vizsgálatokba –, ezeket a műszereket a harmincéves működés alatt folyamatosan modernebbekre cserélték. Ezt az tette lehetővé, hogy a Hubble-t eleve úgy tervezték, hogy űrsétát végző asztronauták szervizelni-javítani tudják.

Miután anyagi és technikai problémák miatt az eredeti terveknél jó tíz évvel későbbre csúszott az indítás, az űrtávcső detektorai már a pályára helyezéskor elavultnak számítottak, a többszöri cserének köszönhetően azonban a Hubble-program végül az űrkutatás legsikeresebb és nem utolsósorban leghosszabban tartó vállalkozásává vált.

A kezdet azonban számos problémát tartogatott. Az első időszakban – elsősorban a távoli galaxisokról készített – képek homályosnak bizonyultak. Ennek okát vizsgálva kiderült, hogy a főtükröt nem pontosan a tervezett alakúra csiszolták. Szerencsére a szakembereknek sikerült olyan kiegészítő optikai rendszert tervezniük, amelyik – éppen úgy, ahogy az ember esetében egy szemüveg – korrigálja a fő tükör leképezési hibáját.

Miután az 1993-as első szervizküldetés űrhajósai ezt a berendezést beszerelték, a hiba megszűnt, s azóta a Hubble-űrtávcső működése töretlen sikertörténet. Ez annak is köszönhető, hogy univerzális működésű: a Földhöz közeli bolygóktól az univerzumban legtávolabb sejthető galaxisokig mindenféle objektum vizsgálható vele.

A Hubble a földfelszíntől nagyjából hatszáz kilométer magasságban kering, s valamivel több mint másfél óra alatt végez egy fordulatot a Föld körül. Ez az elhelyezkedés a működésében számos korlátot okoz. Ebben a magasságban ugyan már nagyon ritka a levegő, de a naptevékenység miatt még itt is előfordulhatnak váratlan, a megfigyelést zavaró események. A Földhöz közeli pálya miatt a Föld a keringési idő feléig eltakarja a vizsgálni kívánt égitestet. Észlelési szünetet kell tartani akkor is, amikor a műhold áthalad Dél-Amerika és Afrika között, az úgynevezett dél-atlanti anomália övezete fölött, ahol a mágneses tér az átlagosnál jelentősen gyengébb. Bizonyos irányokban zavarhatja a megfigyelést a Nap és a Hold is.

A Hubble voltaképpen már elérte a „nyugdíjkor-
határt”, az eredeti tervek szerint már egy évtizede felváltotta volna a NASA első igazgatójáról, James Webbről elnevezett újabb űrtávcső. Ezt a tervek szerint a Földtől jóval távolabb, másfél millió kilométernyi távolságban, a naprendszer olyan speciális pontján fogják elhelyezni, ahol a Nap és a Hold együttes gravitációs vonzásának hatására, a két nagy égitesthez képest közelítőleg stabil helyzetben marad.

A James Webb jóval nagyobb, 6,5 méter átmérőjű főtükrének és speciális pozíciójának köszönhetően a ma elérhetőnél is jóval nagyobb érzékenységű és felbontású felvételeket tud majd készíteni. Az infravörös tartományban működő új teleszkópot az észlelésben kevésbé zavarják a csillagközi porok, így nagyon távoli égitestekről érkező igen gyenge sugárzásokat is képes lesz észlelni. Ez lehetőséget ad az exobolygók (más naprendszerek bolygói) légkörének vizsgálatára, a földihez hasonló élet lehetőségét kutatva.

A James Webbet nem tervezték a látható fény tartományában végzett vizsgálatokra, vagyis nem készít majd optikai képeket, de mint Szabados professzor lapunknak elmondta, „a csillagászok megoldják, hogy ezután is tudományos szenzációkkal lássák el a köz-
véleményt”.

A Hubble eddigi teljesítményét Szabados László olyan sikeresnek tartja, hogy szerinte akkor sem érdemes elkeseredni, ha működését netán végleg kénytelen lesz befejezni. Egyes szakvélemények ugyanakkor újabb szervizküldetést szorgalmaznak, kereskedelmi célú űrrakéta igénybevételével és robot üzemmódban. A Hubble története így talán még folytatódhat.