Hubble Space Telescope.
Il telescopio che nacque miope — trentasei anni in orbita, cinque visite di astronauti e un futuro appeso a un filo.
Giugno 1990. Il telescopio più costoso mai costruito è in orbita da due mesi, e le prime immagini sono sfocate. Non un po': le stelle appaiono come piccoli dischi circondati da un alone di luce, invece che come punti netti. Dopo qualche settimana di verifiche la NASA lo ammette: lo specchio principale, lucidato con una precisione mai raggiunta prima, ha la forma sbagliata. Ai bordi è troppo piatto di 2,2 millesimi di millimetro, circa un cinquantesimo dello spessore di un capello. Per tre anni Hubble diventa la barzelletta della stampa americana. Poi, nel dicembre 1993, sette astronauti salgono a bordo dello Space Shuttle, gli montano un paio di “occhiali” e lo trasformano nello strumento scientifico più famoso del mondo. Questa è la sua storia, e anche quella della sua fine, che si avvicina.
Questo articolo è pensato anche per chi non ha mai guardato in un telescopio. Ecco le sigle e i termini tecnici che compaiono, spiegati in parole semplici; li ritroverai chiariti anche nel testo.
- HST (Hubble Space Telescope) — il nome ufficiale del telescopio spaziale Hubble.
- NASA ed ESA — l'agenzia spaziale americana e l'Agenzia Spaziale Europea, di cui fa parte anche l'Italia. Hubble è un progetto comune delle due.
- STScI (Space Telescope Science Institute) — l'istituto di Baltimora che decide cosa osserva Hubble e distribuisce i dati agli astronomi.
- Space Shuttle — la navetta spaziale americana riutilizzabile, in servizio dal 1981 al 2011, che portò in orbita Hubble e poi gli astronauti che lo ripararono.
- Orbita bassa — un'orbita a poche centinaia di chilometri dalla Terra. Hubble compie un giro completo in circa 95 minuti.
- Aberrazione sferica — un difetto ottico per cui la luce che colpisce il bordo dello specchio va a fuoco in un punto diverso da quella che colpisce il centro. Il risultato è un'immagine che non si mette mai perfettamente a fuoco.
- Ritchey-Chrétien — un tipo di telescopio a due specchi curvi, progettato per dare immagini nitide anche ai bordi del campo. È lo stesso schema di molti telescopi amatoriali di fascia alta.
- Giroscopio — un sensore che misura le rotazioni. Hubble lo usa per sapere come si sta muovendo e per restare puntato con precisione.
- Ultravioletto e infrarosso — luce invisibile ai nostri occhi: l'ultravioletto ha lunghezza d'onda più corta del violetto, l'infrarosso più lunga del rosso. L'atmosfera terrestre blocca gran parte dell'ultravioletto.
- Spettrografo — strumento che scompone la luce nei suoi colori, come un prisma, per capire di cosa è fatto un oggetto e come si muove.
- Reboost — parola inglese che indica una spinta per riportare un satellite a un'orbita più alta.
- JWST (James Webb Space Telescope) — il grande telescopio spaziale infrarosso lanciato nel 2021, a cui dedicheremo il prossimo articolo della serie.
Perché mettere un telescopio nello spazio
Chi osserva il cielo conosce bene il nemico numero uno: l'atmosfera. L'aria è in continuo movimento, e ogni bolla d'aria più calda o più fredda devia leggermente la luce delle stelle. È per questo che le stelle “tremolano”, e che un telescopio a terra, per quanto grande, non riesce quasi mai a mostrare tutti i dettagli che la sua ottica permetterebbe. Gli astrofili chiamano questo effetto seeing.
L'atmosfera ha anche un secondo difetto: blocca gran parte della luce ultravioletta e una parte dell'infrarosso. Da terra, intere “finestre” sull'universo sono semplicemente chiuse. Già nel 1946 l'astrofisico americano Lyman Spitzer propose di risolvere entrambi i problemi nel modo più radicale: portare il telescopio sopra l'atmosfera. Ci vollero più di quarant'anni, ma il 24 aprile 1990 lo Space Shuttle Discovery partì dalla Florida con Hubble nella stiva, e il giorno dopo lo rilasciò in orbita a circa 600 km di quota.
Il telescopio porta il nome di Edwin Hubble, l'astronomo americano che negli anni '20 dimostrò che le “nebulose a spirale” erano galassie lontane come la nostra Via Lattea, e che l'universo si sta espandendo. Misurare con precisione quanto velocemente si espande era proprio uno degli obiettivi principali del telescopio.
Com'è fatto: un Ritchey-Chrétien grande come un autobus
Hubble è lungo 13,2 m, pesa circa 11 tonnellate e ha le dimensioni di un autobus. Il suo cuore è uno specchio principale da 2,4 m di diametro, in vetro a bassissima dilatazione termica, alleggerito all'interno con una struttura a nido d'ape. Per gli standard dei telescopi a terra non è uno specchio enorme: il VLT, di cui abbiamo parlato nella serie sui grandi osservatori, ne ha quattro da 8,2 m. Ma nello spazio, senza atmosfera, 2,4 m bastano per vedere dettagli di circa cinque centesimi di secondo d'arco nella luce visibile. Un secondo d'arco è la dimensione di una moneta da un euro vista da circa cinque chilometri; cinque centesimi corrispondono alla stessa moneta vista da circa cento chilometri.
Lo schema ottico è un Ritchey-Chrétien: uno specchio principale concavo e uno secondario convesso da 30 cm, che rimanda la luce indietro attraverso un foro centrale verso gli strumenti scientifici, montati nella parte posteriore. È lo stesso schema dei telescopi RC che molti astrofotografi usano in giardino, con la stessa ossessione per la precisione della forma degli specchi.
| Scheda tecnica — Hubble | Valore |
|---|---|
| Lancio | 24 aprile 1990, Space Shuttle Discovery (missione STS-31) |
| Specchio principale | 2,4 m di diametro |
| Specchio secondario | 0,3 m, convesso |
| Schema ottico | Ritchey-Chrétien |
| Lunghezza / massa | 13,2 m / ~11 tonnellate |
| Orbita | bassa, ~95 minuti per giro; quota scesa da ~612 km a ~470 km (fine 2026) |
| Luce osservata | dall'ultravioletto al vicino infrarosso |
| Risoluzione nel visibile | ~0,05 secondi d'arco |
| Missioni di manutenzione | 5 (1993, 1997, 1999, 2002, 2009) |
| Gestione | NASA ed ESA; operazioni scientifiche allo STScI |
| Stato (novembre 2026) | operativo, con un solo giroscopio attivo |
L'errore da 1,3 millimetri
Come si lucida uno specchio con la forma sbagliata, se lo si misura di continuo? La risposta, trovata da una commissione d'inchiesta della NASA guidata da Lew Allen e pubblicata nel novembre 1990, è una lezione che vale per chiunque costruisca qualcosa di preciso.
Uno specchio come quello di Hubble non è sferico ma iperbolico, e per controllarne la forma durante la lucidatura si usa uno strumento di misura chiamato correttore nullo: in pratica, un piccolo sistema ottico che “traduce” la forma ideale in un segnale semplice da leggere. Se lo specchio è perfetto, il correttore mostra uno schema di righe dritte. Il problema è che la ditta che lucidava lo specchio aveva montato una lente del correttore nella posizione sbagliata, spostata di 1,3 mm. Lo specchio fu lucidato con grandissima cura fino a corrispondere perfettamente a uno strumento di misura difettoso.
Il rapporto Allen rilevò anche che un secondo correttore, più semplice, aveva mostrato l'errore, ma quel risultato era stato scartato perché ritenuto meno affidabile. E il telescopio completo non era mai stato collaudato otticamente tutto insieme prima del lancio.
Due misure in disaccordo non vanno risolte scegliendo quella che ci piace di più. Vanno capite. È una regola che vale per uno specchio da 2,4 m come per la collimazione di un newtoniano o per la taratura di un raccordo filettato: quando i numeri non tornano, il problema è quasi sempre nello strumento che usiamo per misurare.
Gli “occhiali” per Hubble
La buona notizia era che l'errore era stato misurato con esattezza: si sapeva di quanto e in che modo lo specchio sbagliava. Sostituirlo in orbita era impossibile, ma si poteva correggere la luce dopo lo specchio, con ottiche progettate per avere lo stesso errore al contrario. Nel dicembre 1993, durante la prima missione di manutenzione, gli astronauti dello Shuttle Endeavour installarono COSTAR, un sistema di piccoli specchi correttori per gli strumenti esistenti, e una nuova camera, la WFPC2, che aveva la correzione integrata. Tra gli astronauti c'era anche lo svizzero dell'ESA Claude Nicollier. Le prime immagini dopo la riparazione mostrarono stelle finalmente puntiformi. Da allora, ogni strumento montato su Hubble porta la correzione al suo interno.
Cinque visite, un telescopio sempre nuovo
Hubble è l'unico telescopio spaziale progettato per essere riparato e aggiornato dagli astronauti. Tra il 1993 e il 2009 lo Shuttle ci è tornato cinque volte: gli astronauti hanno sostituito giroscopi, batterie, pannelli solari e computer, e soprattutto hanno cambiato gli strumenti scientifici con modelli più moderni. Per questo il telescopio che vola oggi è molto più potente di quello lanciato nel 1990.
1993 — La correzione. Montati COSTAR e la camera WFPC2: Hubble vede finalmente nitido.
1997 — L'infrarosso. Arrivano lo spettrografo STIS e la camera infrarossa NICMOS.
1999 — I giroscopi. Missione d'emergenza dopo il guasto di diversi giroscopi: vengono sostituiti tutti e sei. A bordo, di nuovo, Claude Nicollier.
2002 — La camera ACS. Installata la Advanced Camera for Surveys e nuovi pannelli solari rigidi.
2009 — L'ultima visita. Dopo la tragedia dello Shuttle Columbia nel 2003, questa missione fu prima cancellata e poi ripristinata. Gli astronauti montano la camera WFC3 e lo spettrografo COS, riparano STIS e ACS, sostituiscono giroscopi e batterie, e fissano al telescopio un aggancio per una futura visita robotica.
Lo Shuttle è stato ritirato nel 2011. Da allora nessuno è più tornato su Hubble.
| Strumento | Tipo | A cosa serve |
|---|---|---|
| WFC3 | Camera a grande campo (ultravioletto, visibile, vicino infrarosso) | Le immagini più note, galassie lontane |
| ACS | Camera per survey (visibile) | Grandi mappe del cielo, ammassi di galassie |
| COS | Spettrografo ultravioletto | Il gas tra le galassie, stelle calde |
| STIS | Spettrografo e camera (ultravioletto e visibile) | Buchi neri, atmosfere di esopianeti |
| FGS | Sensori di guida fine | Puntamento di precisione e misure di posizione delle stelle |
Cosa ci ha mostrato
Elencare le scoperte di Hubble richiederebbe un libro: i suoi dati sono alla base di circa ventimila articoli scientifici. Ecco quelle che hanno cambiato di più la nostra idea dell'universo.
- L'età e l'espansione dell'universo. Misurando la distanza di stelle variabili chiamate Cefeidi in galassie vicine, Hubble ha permesso di fissare la velocità di espansione dell'universo con un'incertezza di circa il 10%, contro il fattore due che separava le stime precedenti.
- L'universo che accelera. Le osservazioni di supernove lontane, a cui Hubble ha contribuito, hanno mostrato alla fine degli anni '90 che l'espansione sta accelerando. La causa è stata chiamata energia oscura, e la scoperta è valsa il Nobel per la fisica 2011.
- I campi profondi. Nel 1995 Hubble ha fissato per dieci giorni un angolino di cielo apparentemente vuoto, nell'Orsa Maggiore. Il risultato, l'Hubble Deep Field, conteneva circa tremila galassie. Le immagini successive hanno spinto lo sguardo ancora più indietro nel tempo.
- Buchi neri al centro delle galassie. Misurando la velocità di stelle e gas vicini al centro di molte galassie, Hubble ha mostrato che quasi tutte le grandi galassie ospitano un buco nero di massa enorme.
- Le atmosfere di altri mondi. Nel 2001 Hubble ha rilevato per la prima volta un elemento chimico, il sodio, nell'atmosfera di un pianeta attorno a un'altra stella.
- Il Sistema Solare. Dalla cometa Shoemaker-Levy 9 che si schianta su Giove nel 1994 alla scoperta di quattro piccole lune di Plutone.
Il primo direttore dello STScI, dal 1981 al 1993, fu Riccardo Giacconi, astrofisico nato a Genova. Fu lui a impostare il modo in cui ancora oggi si lavora con i telescopi spaziali: chiunque può proporre un'osservazione, una commissione sceglie le migliori, e i dati, dopo un periodo riservato al ricercatore che li ha chiesti, diventano pubblici per tutti. Nel 2002 Giacconi ricevette il Nobel per la fisica per i suoi studi pionieristici nei raggi X, che ritroveremo nell'articolo su Chandra.
Oggi: un solo giroscopio e un'orbita che scende
Hubble ha sei giroscopi, l'ultima volta sostituiti nel 2009. Negli anni tre si sono guastati, e tra la fine del 2023 e la primavera del 2024 un quarto ha cominciato a dare letture errate, mandando più volte il telescopio in safe mode, una modalità di sicurezza in cui interrompe le osservazioni. Il 4 giugno 2024 la NASA ha annunciato la soluzione: usare un solo giroscopio, aiutandosi con gli altri sensori di bordo, e tenere un secondo giroscopio funzionante di riserva. Le osservazioni sono riprese il 14 giugno 2024.
Il prezzo esiste: in questa modalità Hubble è più lento a spostarsi da un oggetto all'altro, in ogni momento può vedere solo circa metà del cielo, e non può più seguire oggetti in movimento più vicini dell'orbita di Marte. La NASA stimava una riduzione delle osservazioni di circa il 12% e, nel caso peggiore, una perdita di produttività scientifica fino al 25%.
Il problema dell'orbita
C'è poi una questione ancora più seria. Anche a qualche centinaio di chilometri di quota resta una traccia, sottilissima, di atmosfera. A quasi 8 km al secondo, l'attrito con queste poche molecole frena lentamente il telescopio, che scende. Hubble non ha motori: in passato era lo Shuttle a riportarlo più in alto durante le visite. Dal 2009 la sua quota è scesa da circa 600 km a circa 470 km, e la discesa è accelerata negli ultimi anni perché il Sole, nel picco del suo ciclo di attività, ha riscaldato e “gonfiato” l'alta atmosfera.
Secondo un'analisi della NASA del luglio 2026, senza interventi c'è una probabilità del 10% che Hubble rientri nell'atmosfera entro settembre 2032, e del 50% entro dicembre 2033. Sono stime, non date: tutto dipende dall'attività del Sole nei prossimi anni.
2022. NASA e SpaceX firmano un accordo per studiare, senza costi per l'agenzia, una missione con la capsula Crew Dragon per riportare Hubble più in alto.
Giugno 2024. La NASA decide di non procedere, giudicando troppo alti i rischi per il telescopio.
2026. La posizione cambia. Il 29 ottobre 2026 la NASA chiede formalmente alle aziende spaziali idee per tre possibili interventi: alzare Hubble ad almeno 600 km, ripararlo in orbita, oppure guidarne il rientro in modo controllato. Le risposte sono attese entro il 30 novembre 2026. Non è ancora un contratto, ma il primo passo verso una possibile missione entro il 2032.
Il bilancio operativo di Hubble è rimasto quasi invariato per un decennio, il che, con l'inflazione, significa circa il 30% di risorse in meno. Dal 2025 lo STScI ha ridotto il supporto ad alcune modalità di osservazione, in particolare la camera ACS a grande campo e il canale infrarosso di WFC3, per concentrare le risorse sull'ultravioletto, che nessun altro telescopio può osservare. Le informazioni di questo paragrafo sono aggiornate all'inizio di novembre 2026 e potrebbero cambiare con le prossime decisioni sul bilancio della NASA.
Perché Hubble serve ancora
Con il James Webb in orbita dal 2021, verrebbe da pensare che Hubble sia superato. Non è così: il Webb è un telescopio infrarosso, e non vede l'ultravioletto né gran parte della luce visibile. Hubble resta oggi l'unico grande telescopio capace di osservare l'ultravioletto, indispensabile per studiare stelle giovani e caldissime, il gas tra le galassie e le atmosfere dei pianeti. Nemmeno il suo successore annunciato, il Nancy Grace Roman Space Telescope, coprirà questa parte dello spettro. I due telescopi, Hubble e Webb, lavorano spesso in coppia sugli stessi oggetti.
Cosa può imparare un astrofilo da Hubble
Lo strumento di misura va verificato. L'errore di Hubble non era nello specchio, ma nello strumento che lo misurava. Prima di regolare un telescopio, controlla il collimatore, il laser, il raccordo: leggi la nostra guida alla collimazione del newtoniano.
Il seeing è il vero limite. Hubble esiste per sfuggire all'atmosfera. Noi non possiamo andare in orbita, ma possiamo scegliere le notti migliori, i siti più stabili e tecniche come il lucky imaging, che “congela” i momenti di aria calma.
Un buon progetto si aggiorna. Hubble è sopravvissuto perché era modulare: gli strumenti si potevano sostituire. Vale anche per un setup amatoriale: scegliere raccordi standard e componenti intercambiabili permette di migliorare un pezzo alla volta.
I dati di Hubble sono anche tuoi. Tutte le osservazioni d'archivio sono pubbliche e scaricabili gratuitamente dall'archivio MAST dello STScI. Molti astrofili elaborano le immagini originali di Hubble con gli stessi software che usano per le proprie foto.
NASA, The Hubble Space Telescope Optical Systems Failure Report (rapporto Allen, novembre 1990, NASA-TM-103443). NASA e STScI, comunicati sul passaggio alla modalità a un giroscopio (4 e 14 giugno 2024). NASA, richiesta di informazioni sulla manutenzione commerciale di Hubble (29 ottobre 2026), e resoconti di Ars Technica e Gizmodo (ottobre 2026). STScI, documentazione su priorità operative e Cycle 33 (hst-docs.stsci.edu, 2025). SpaceNews e Scientific American (giugno 2024). Astronomy (giugno 2025) e The Space Review sui bilanci di Hubble. KeepTrack, “Hubble Is Falling, and NASA Has Changed Its Mind About Catching It” (ottobre 2026). ESA/Hubble (esahubble.org) per la storia delle missioni di manutenzione.
Per chi è questo articolo
Per il curioso che ha visto mille volte le immagini di Hubble e vuole sapere come funziona, perché all'inizio non funzionava e perché il suo futuro è incerto. Per l'appassionato che cerca un quadro tecnico e aggiornato: l'ottica Ritchey-Chrétien, la storia dell'aberrazione sferica, gli strumenti di oggi e lo stato reale del telescopio alla fine del 2026.
Hubble è nato con un difetto e ne è uscito diventando il simbolo stesso dell'astronomia. Nel prossimo articolo della serie incontreremo il telescopio che ne ha raccolto il testimone guardando in un'altra luce: il James Webb.
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