Fotocamere del Telescopio Spaziale Hubble: Guida Completa agli Strumenti (Posizione e Capacità)
Hubble non ha "una fotocamera"—ha una suite di strumenti scientifici, ciascuno una fotocamera+spectrografo, sostituiti dagli astronauti durante cinque missioni di manutenzione (1993–2009). Tutti risiedono nella Optical Telescope Assembly (OTA) dietro lo specchio primario da 2,4 m.
Strumenti Attualmente Attivi (2024)
Wide Field Camera 3 (WFC3) — Installato SM4 (2009)
- Posizione: Baia radiale (sostituito WFPC2)
- Canali:
- UVIS (200–1000 nm): FOV 162"×162", CCD 2k×4k, 0,04"/pix
- IR (800–1700 nm): FOV 123"×136", HgCdTe 1k×1k, 0,13"/pix
- Scienza chiave: Campi profondi (UVUDF), formazione stellare, atmosfere esopianeti, sistema solare, dominio temporale.
Advanced Camera for Surveys (ACS) — Installato SM3B (2002), Riparato SM4
- Posizione: Baia assiale
- Canali:
- WFC (ottico): 202"×202", 4k×4k, 0,05"/pix — camera di rilevamento primaria
- HRC (alta risoluzione): 29"×26", 1k×1k (fallito 2007, non riparato)
- SBC (solar blind UV): 25"×25", 1k×1k MAMA
- Scienza chiave: Rilevamenti galassie (CANDELS, CLASH), supernovae, mappatura H-alpha.
Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) — Installato SM2 (1997), Riparato SM4
- Posizione: Baia assiale
- Modalità: Spettroscopia a lunga fenditura (UV–NIR), echelle (alta risoluzione), coronagrafia, immagine (50"×50").
- Scienza chiave: Abbondanza stellare, ISM, flussi AGN, transiti esopianeti, ejecta SN.
Cosmic Origins Spectrograph (COS) — Installato SM4 (2009)
- Posizione: Baia assiale (sostituito COSTAR)
- Modalità: Spettroscopia Far-UV (115–205 nm) & Near-UV (170–320 nm). Sensibilità estrema (10–20× STIS FUV).
- Scienza chiave: Assorbimento IGM/CGM, feedback formazione stelle, venti quasar.
Strumenti Ritirati / Sostituiti
| Strumento | Attivo | Sostituito Da | Eredità Notevole |
|---|---|---|---|
| WFPC2 | 1993–2009 | WFC3 | Hubble Deep Field, Pilastri della Creazione, Cometa SL9 |
| NICMOS | 1997–2008 | WFC3-IR | Prima camera NIR; guasto/riparazione criocooler |
| FOC / FOS / HSP / WFPC1 | 1990–2002 | — | Dotazione originale |
Posizioni degli Strumenti nell'OTA
Il piano focale di Hubble ha 4 baie assiali (sull'asse, per spettrografi/campo visivo piccolo) e 4 baie radiali (fuori asse, per immagini grandangolo). Percorso della luce: Specchio primario → Specchio secondario → Specchio pieghevole terziario → Apertura strumento. Ciascuno strumento ha specchi di prelievo / reticoli interni per le sue modalità.
Puntamento e Stabilità
- Sensori di Guida Fine (FGS, 3 unità) bloccano stelle guida → stabilità 0,007".
- Ruote di reazione + giroscopi → slew + mantenimento.
- Sportelli apertura proteggono gli strumenti durante slew/evitamento sole.
Perché È Importante
Ogni immagine iconica di Hubble (Ultra Deep Field, Pilastri, impatti Giove, lenti gravitazionali) proviene da uno di questi specifici strumenti in una specifica baia. Sapere quale ha fatto cosa permette di tracciare la discendenza della scoperta—e apprezzare le mani degli astronauti che li hanno installati.