La NASA corrigió el espejo defectuoso del Hubble instalando lentes de contacto en lugar de un espejo nuevo

En junio de 1990, el recién lanzado Telescopio Espacial Hubble devolvió imágenes que no eran más nítidas que las de los telescopios terrestres: su espejo primario de 2,4 metros había sido pulido con la forma equivocada, introduciendo una grave aberración esférica. Se consideró que el espejo era demasiado difícil de devolver a la Tierra, y los ingenieros consideraron opciones desesperadas: enviar a un astronauta en paseo espacial al interior del tubo óptico para cambiar el espejo secundario, o adaptar una pantalla de apertura para enmascarar las regiones exteriores defectuosas del espejo.

La idea ganadora invirtió el problema. El ingeniero óptico de Ball Aerospace James Crocker, en una reunión de crisis de la ESA en Alemania, notó que la alcachofa de la ducha de su hotel estaba sujeta a una barra vertical a alturas y ángulos ajustables; un soporte deslizante similar podría llevar pequeños espejos correctores a la trayectoria de la luz de cada instrumento. El resultado, COSTAR, costó 50 millones de dólares presupuestados, tenía el tamaño de una cabina telefónica y sustituyó al instrumento menos utilizado, el Fotómetro de Alta Velocidad. La nueva Cámara Planetaria y de Gran Angular 2, instalada en la misma misión de 1993, llevaba su propia corrección incorporada.

Los astronautas instalaron COSTAR en la misión STS-61 de diciembre de 1993 en once días de paseos espaciales, y los brazos de espejos del instrumento se desplegaron el 28 de diciembre de 1993. En la Cámara de Objetos Débiles ya corregida, la fracción de la luz de una estrella concentrada dentro de 0,1 segundos de arco saltó del 18% al 85% —una ganancia de sensibilidad de 1,6 magnitudes— y la resolución efectiva mejoró de 66 a 43 milisegundos de arco, a un precio modesto de un 20% menos de rendimiento y un campo de visión más pequeño.

Corregir la trayectoria de la luz aguas abajo, no el espejo

El error del espejo era estable y estaba completamente caracterizado a partir de imágenes de estrellas, por lo que su opuesto podía fabricarse en tierra y confiarse en que lo cancelaría en órbita.

Traer el Hubble a casa u operar dentro de su tubo óptico era imposible o imprudente; el compartimento de instrumentos era la única interfaz ya diseñada para ser mantenida por astronautas.

Dos pequeños espejos por instrumento costaban unos pocos gramos de vidrio frente a recubrir o reemplazar un primario de 2,4 metros: la solución escalaba con el error, no con la apertura.

Renunciar al Fotómetro de Alta Velocidad, el instrumento menos capaz, convirtió el intercambio en una ranura casi gratuita en el telescopio.

Diseñar nuevos instrumentos con corrección incorporada (WFPC2) permitió que la misma misión corrigiera el sistema desde dos extremos a la vez.

Cuando un defecto reside en un componente que no se puede reemplazar, lleve la corrección aguas abajo, hasta donde se pueda alcanzar. Un error determinista conocido puede cancelarse en el límite más barato.

La reparación funcionó según lo calculado: el Hubble entregó los campos profundos y las mediciones de distancia que recalibraron la cosmología, y la misión se convirtió en la plantilla de la NASA para el mantenimiento en órbita. Todos los instrumentos instalados después llevaban sus propias ópticas correctoras, lo que dejó obsoleto a COSTAR: fue retirado en la misión de mantenimiento de 2009 para liberar su compartimento para el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos y devuelto a la Tierra, donde ahora es una pieza de museo. La historia de la alcachofa de la ducha de Crocker se convirtió en la parábola permanente de la NASA sobre de dónde vienen las buenas ideas de ingeniería.