Từ khi ra mắt vào năm 1990 cho đến khi phi hành đoàn phục vụ cuối cùng rời đi vào năm 2009, 32 phi hành gia đã làm việc trong các nhiệm vụ phục vụ Hubble. Một trong số họ, tự xưng là ‘Hubble Hugger’ John Grunsfeld, đã đến thăm ba lần.
Họ đã thực hiện tổng cộng 23 chuyến đi bộ ngoài không gian với tổng thời gian 166 giờ để thay thế các mảng năng lượng mặt trời, bổ sung thiết bị khoa học và lắp máy tính mới cũng như bộ điều khiển năng lượng.
Họ đã sửa các con quay hồi chuyển nổi tiếng là hay hỏng hóc của Hubble, vá lớp cách nhiệt bị nứt và vỡ vụn của nó, đồng thời tiến hành một ca phẫu thuật phức tạp để đưa hai thiết bị trở về từ cõi chết.
Đọc thêm về lịch sử của Hubble:
Những người phục vụ Hubble được đánh giá cao bởi những người không phục vụ; phi hành gia Bob Curbeam, người chưa bao giờ đến thăm kính viễn vọng, đã rất ấn tượng với vẻ lạnh lùng của chúng đến mức ông gọi chúng đơn giản là ‘Jedi’.
Nếu sứ mệnh phục vụ đầu tiên phi hành đoàn của STS-61 đã đưa Hubble trở lại từ bờ vực, thì bốn sứ mệnh Tàu con thoi tiếp theo đã biến nó thành một đài quan sát có khả năng mạnh mẽ trong thiên niên kỷ mới.
Họ đã biến đổi nó trong mắt công chúng, cho phép nó chiếm được trái tim và khối óc hơn bao giờ hết.
“Đó là Americana,” Rick Linnehan, người đi bộ ngoài không gian của Hubble, nói, “giống như bánh mì kẹp pho mát và Clint Eastwood.”
Ngay cả ban nhạc rock Hoa Kỳ Pearl Jam cũng sử dụng hình ảnh Tinh vân Đồng hồ cát qua kính Hubble trên bìa album năm 2000 của họ, Binaural.
Khi các phi hành gia STS-82 đến vào tháng 2 năm 1997, chuyến đi bộ ngoài không gian mở đầu của họ được nhà khoa học chương trình Ed Weiler đặt biệt danh là ‘Superbowl’.
Nó yêu cầu phi hành đoàn rút ra hai thiết bị ban đầu – GHRS, vốn đã bị hỏng do sự cố về điện và FOS – và thay thế chúng bằng Máy quang phổ Hình ảnh Kính viễn vọng Không gian (STIS) từ Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA ở Maryland và Đại học Máy ảnh cận hồng ngoại và Máy quang phổ đa vật thể (NICMOS) của Arizona.
Cái trước sẽ cung cấp quang phổ của bầu khí quyển các hành tinh, tinh vân sao và mối quan hệ giữa các lỗ đen và các thiên hà chủ của chúng ở các bước sóng cực tím, khả kiến và cận hồng ngoại.
STIS có thể thu thập dữ liệu quang phổ gấp 30 lần và dữ liệu không gian gấp 500 lần so với trước đây.
Nhưng quang phổ kế hồng ngoại, coronagraph và phân cực kế là NICMOS dường như không phù hợp một cách kỳ lạ, vì Hubble hoạt động ở nhiệt độ môi trường hoàn toàn không phù hợp với quang học nhạy cảm với nhiệt.
Thiết bị mang theo một bình chứa băng nitơ để làm mát các cảm biến của nó và cho phép chúng nghiên cứu các vật thể kỳ lạ như sao lùn nâu – lớn hơn các hành tinh, nhỏ hơn các ngôi sao – phát ra bức xạ hồng ngoại mạnh nhất.
Cả hai đều đã chứng minh được giá trị của mình. STIS đã khảo sát nhiều thiên hà, quan sát một đĩa mảnh vụn xung quanh ngôi sao Beta Pictoris và quan sát natri trong khí quyển cũng như một lượng lớn hydro, carbon và oxy xung quanh ngoại hành tinh HD 209458b.
Gần nhà hơn, NICMOS đã phát hiện một miệng hố va chạm trên tiểu hành tinh Vesta và dữ liệu của nó cho phép thực hiện phép đo quang phổ của một số ngoại hành tinh.
Đáng buồn thay, cả hai đều không tránh khỏi những rắc rối kỹ thuật. STIS bị hỏng nguồn điện vào năm 2004, nhưng đã được sửa chữa bởi phi hành đoàn STS-125 trong chuyến thăm cuối cùng của Hubble vào tháng 5 năm 2009.
Và mặc dù STIS vẫn hoạt động đầy đủ cho đến ngày nay, NICMOS đã kém may mắn hơn. Một sự cố chập điện đã khiến chất làm mát của nó cạn kiệt vào năm 1999.
Một bộ làm mát lạnh đã được các phi hành gia STS-109 trang bị vào tháng 3 năm 2002 và hoạt động trơn tru trong sáu năm, cho đến khi các biến chứng do tải lên phần mềm và tắc nghẽn hệ thống đông lạnh khiến nó ngừng hoạt động vĩnh viễn.
Ở một giai đoạn, sứ mệnh 6 chuyến đi bộ ngoài không gian bao gồm việc loại bỏ thiết bị Hubble nguyên bản cuối cùng – FOC của Châu Âu – và lắp đặt Máy ảnh Khảo sát Nâng cao đa kênh (ACS) đã được ấn định vào giữa năm 2000.
Nhưng một số lỗi con quay hồi chuyển buộc NASA phải thực hiện một cuộc gọi bảo dưỡng sớm hơn dự kiến trên STS-103 vào tháng 12 năm 1999.
Những người đi bộ ngoài không gian của nó đã thực hiện những sửa chữa quan trọng và hoán đổi chiếc máy tính cổ điển từ những năm 1970 của kính thiên văn để lấy một kiểu máy mới, nhanh hơn 20 lần và có bộ nhớ gấp sáu lần.
ACS cuối cùng đã được trang bị cho nhiệm vụ STS-109. Được chế tạo bởi NASA-Goddard và Đại học Johns Hopkins, nó mang lại cho Hubble khả năng khảo sát trường rộng từ khả kiến đến cận hồng ngoại và khả năng chụp ảnh từ cận cực tím đến cận hồng ngoại.
Nó đã quan sát các chuẩn tinh ở xa nhất được biết đến, tìm thấy hàng chục ngoại hành tinh ở ‘phần lồi’ trung tâm của Dải Ngân hà và thực hiện một số cuộc khảo sát bầu trời trường siêu sâu.
Tuy nhiên, nó cũng rơi vào tình trạng mất điện vào năm 2006-2007. Mặc dù kênh trường rộng của nó đã được sửa chữa trên STS-125, nhưng kênh độ phân giải cao của ACS vẫn không hoạt động.
Và với sứ mệnh phục vụ cuối cùng là những công cụ cuối cùng của Hubble. Máy ảnh trường rộng 3 của NASA-Goddard (WFC 3) đã thay thế WFPC 2 để cung cấp trường nhìn rộng hơn nhiều so với NICMOS.
Để kỷ niệm 25 năm thành lập kính viễn vọng vào năm 2015, nó đã thu được chế độ xem có độ phân giải cao hơn của hình ảnh Trụ cột Sáng tạo nổi tiếng, được Hubble chụp vào năm 1995 về ‘những vòi voi’ khổng lồ chứa khí và bụi trong Tinh vân Đại bàng.
Vì mỗi thiết bị mới hơn đều có quang học hiệu chỉnh tích hợp, COSTAR hiện đã lỗi thời và bị loại bỏ để nhường chỗ cho Máy quang phổ Nguồn gốc Vũ trụ (COS) của Đại học Colorado tại Boulder.
Điều này đã tập trung vào nguồn gốc của các cấu trúc quy mô lớn trong Vũ trụ, sự hình thành của các thiên hà và sự tiến hóa của các hệ sao và hành tinh.
Nhưng các công cụ khoa học chỉ là một phần trong câu chuyện của Hubble. Việc duy trì cơ sở hạ tầng của nó là rất quan trọng và những tiến bộ công nghệ đã mang lại một thập kỷ phục vụ tương đối suôn sẻ kể từ khi STS-125 ra đi.
Các mảng năng lượng mặt trời cứng – nặng hơn, phải thừa nhận, nhưng cũng nhỏ hơn một phần ba và tạo ra năng lượng lớn hơn 20% – đã thay thế các mảng ban đầu lung lay.
Họ cho phép tất cả các thiết bị của Hubble chạy đồng thời. Một đơn vị kiểm soát năng lượng mới đã giúp loại bỏ những lỗi nghiêm trọng kéo dài trong những năm trước.
Nhìn về tương lai, khi Hubble đã chuyển đổi từ công nghệ cổ điển của những năm 1970 sang thiết bị điện tử thể rắn hiện đại, độ tin cậy nâng cao này sẽ đảm bảo sự tồn tại liên tục của nó trong suốt thập kỷ này và hơn thế nữa.
Ben Evans là một nhà văn và tác giả không gian. Cuộc phỏng vấn này ban đầu xuất hiện trên Hubble: 30 Years of Discovery, một tạp chí ấn bản đặc biệt mới hiện đã có.