De Hemel van de Dag waarop de Mensheid een Oog op het Oneindige Opende
Op 24 april 1990, om 12:33 UTC, rukte de Space Shuttle Discovery zich los van lanceerplatform 39B van het Kennedy Space Center, met in het vrachtruim de Hubble-ruimtetelescoop. Deze 13 meter lange cilinder, met een gewicht van 11 ton, zou het meest transformerende wetenschappelijke instrument in de geschiedenis van de astronomie worden. Deze sterrenkaart vangt het hemelgewelf boven Cape Canaveral op het moment van lancering — het laatste ogenblik waarop de mensheid de sterren aanschouwde zonder de hulp van het oog dat tot aan de rand van het waarneembare universum zou zien.
Historische context
Op 24 april 1990 stond de Space Shuttle Discovery rechtop op lanceerplatform 39B van het Kennedy Space Center, omgeven door slierten vloeibare zuurstof die uit de oranje externe tank ontsnapten. In het 18 meter lange vrachtruim wachtte een zilveren cilinder ter grootte van een schoolbus geduldig: de Hubble-ruimtetelescoop, het meest ambitieuze en meest geplaagde project in de geschiedenis van NASA.
De telescoop was vernoemd naar Edwin Hubble, de Amerikaanse astronoom die in 1929 had ontdekt dat het universum uitdijt — een openbaring zo diepgaand dat Einstein zelf zijn vergelijkingen had moeten aanpassen. Hubble had waargenomen dat verre sterrenstelsels van ons af bewogen, en hoe verder ze waren, hoe sneller ze vluchtten. Het universum was niet statisch. Het had een begin gehad. Er was een oerknal geweest.
Maar de randen van dit uitdijende universum observeren vanaf het aardoppervlak stelde een fundamenteel probleem: de atmosfeer. Deze dunne gaslaag die ons laat ademen vervormt ook het sterrenlicht. Het is wat sterren doet fonkelen — een romantisch schouwspel voor dichters, maar een nachtmerrie voor astronomen. Al in de jaren 1940 had astrofysicus Lyman Spitzer voorgesteld een telescoop in een baan om de aarde te plaatsen, boven de turbulente atmosfeer. Het zou veertig jaar lobbywerk, ontwerp en bouw vergen om die visie werkelijkheid te maken.
Om 12:33 UTC brulden de vijf motoren van Discovery en steeg de shuttle op in de hemel van Florida, een kolom van rook en vlammen achterlatend die kilometers ver zichtbaar was. Aan boord hadden vijf astronauten — Loren Shriver, Charles Bolden, Bruce McCandless, Kathryn Sullivan en Steven Hawley — de missie om Hubble in een baan op 600 kilometer hoogte te brengen.
De volgende dag, 25 april, tilde de robotarm van Discovery de telescoop voorzichtig uit het vrachtruim en liet hem los in de leegte van de ruimte. Zijn zonnepanelen ontvouwden zich, zijn antennes richtten zich op relaissatellieten, en het krachtigste oog dat de mensheid ooit had gebouwd opende zich naar het universum. Of dat had tenminste moeten gebeuren.
Want Hubble had een gebrek. Zijn 2,4 meter grote primaire spiegel — gepolijst tot een nauwkeurigheid van een vierenzestigduizendste millimeter — vertoonde een sferische aberratie. De rand van de spiegel was 2,2 micrometer te plat geslepen, een fout van een minieme fractie van de dikte van een mensenhaar. Maar het was genoeg om de beelden wazig te maken. Hubbles eerste foto's toonden, in plaats van de beloofde kristalheldere beelden, sterren omgeven door een nevelachtige halo. De 1,5 miljard dollar kostende telescoop was bijziend.
Het nieuws haalde wereldwijd de voorpagina's. Hubble werd het mikpunt van grappen. NASA was vernederd. Drie jaar lang werkten ingenieurs koortsachtig aan het ontwerp van een «correctiebril» voor de telescoop — een optisch apparaat genaamd COSTAR dat het spiegeldefect exact zou compenseren. In december 1993, tijdens een spectaculaire onderhoudsmissie, installeerden astronauten COSTAR en vervingen de defecte instrumenten. Toen de eerste gecorrigeerde beelden de Aarde bereikten, huilden wetenschappers. Het universum verscheen eindelijk in bovennatuurlijke helderheid.
Welke hemel strekte zich uit boven Cape Canaveral op het moment van lancering? Op die 24ste april scheen de zon van Florida hoog aan een diepblauwe hemel. De Zon stond in het sterrenbeeld Ram, hoog aan de hemel op het moment van lancering. Hoewel de sterren bij daglicht onzichtbaar waren, was de hemelconfiguratie van dit voorjaar 1990 opmerkelijk.
Aan de nachthemel die de lancering had voorafgegaan, domineerde de Leeuw het firmament, met Regulus schitterend als een baken boven de Atlantische Oceaan. De Maagd rees op in het oosten en droeg in haar armen de ster Spica, van zuiver blauwwitte glans. De Ossenhoeder, met flamboyante Arcturus, wees naar het zenit. De Grote Beer, de meest herkenbare figuur aan de noordelijke hemel, wees trouw naar de Poolster, die onveranderlijke as waaromheen de hele hemel lijkt te draaien. Jupiter schitterde in Kreeft en voegde zijn gouden glans toe aan het tableau.
In de daaropvolgende dertig jaar zou Hubble ons begrip van het universum op onmetelijke wijze transformeren. Het was Hubble die de Zuilen der Schepping fotografeerde — die zuilen van gas en stof in de Adelaarsnevel waar nieuwe sterren worden geboren. Het was Hubble die het mogelijk maakte de leeftijd van het universum nauwkeurig te meten: 13,8 miljard jaar. Het was Hubble die onthulde dat de uitdijing van het universum versnelde, wat leidde tot de ontdekking van donkere energie. Het was Hubble die zijn blik in de schijnbare leegte van een piepklein vierkantje hemel dompelde — het Hubble Deep Field — en er duizenden sterrenstelsels ontdekte, elk met honderden miljarden sterren.
De Hubble-ruimtetelescoop bevindt zich vandaag nog steeds in een baan om de aarde, meer dan dertig jaar na zijn lancering, en blijft beelden terugsturen die de grenzen van ons begrip verleggen. Op die 24ste april 1990, onder de blauwe hemel van Florida, stuurde de mensheid een oog van glas en metaal voorbij de atmosfeer — en dat oog toonde haar een universum dat uitgestrekter, ouder en mooier was dan alles wat ze zich ooit had voorgesteld.