発見
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| 打ち上げ日 | 1990年4月24日（STS-31、スペースシャトル・ディスカバリー） |
| 軌道高度 | 547 km（低軌道） |
| 軌道周期 | 96分 |
| 質量 | 11,110 kg |
| 主鏡 | 口径2.4 m、ULE（超低膨張）ガラス |
| 光学構成 | リッチー＝クレチアン（カセグレン変種） |
| 角度分解能 | 0.05秒角 |
| 波長域 | 115 nm（紫外線）〜 2,500 nm（近赤外線） |
技術的解説
1. 大気の乱れの上の光学系 — 地球大気は通常0.5〜2秒角のシーイング（対流による屈折率勾配の変動）を引き起こす。軌道上のハッブルは鏡の理論的回折限界に到達する：θ = 1.22 λ/D ≈ 0.05秒角（500 nm）。これが宇宙望遠鏡の存在意義そのものである。
2. 球面収差とCOSTAR補正 — 主鏡は縁で2.2 μmの研磨誤差を持っていた（円錐定数が正しい− 1.00230ではなく−1.0139）。画像はぼやけていた（光の80%が0.7秒角を超えて拡散）。この欠陥はパーキン＝エルマー社でのヌルコレクターの誤校正が原因で、主鏡は正確に作られたが「間違った形状」に仕上げられたのだ。1993年12月、STS-61ミッションでCOSTARが設置された。これは予め変形させた補正ミラーで収差を補償し、完全な光学性能を回復させた。この修理は宇宙工学史上最も印象的な救済ミッションとなった。
3. 検出器 — ハッブルはWF/PC2（広視野撮像）、STIS（紫外・可視分光器）、NICMOS（近赤外）、ACS（深宇宙撮像）、WFC3（広視野カメラ、2009年）と、次々と機器を搭載してきた。各サービスミッションで検出器がアップグレードされた：CCD 800×800（1990年）からCCD 4096×4096（2009年）へ。この受光素子の進化だけで、ハッブルの観測能力は初期の25倍以上に向上した。軌道上での機器交換という設計思想は、後続のJWSTには採用されなかった——L2ポイントにあるため、一度打ち上げたら修理は不可能である。
4. 精密指向 — ファインガイダンスセンサー（FGS）は干渉計を使用し、0.007秒角の指向安定性を達成する。これは320 km先のコインにレーザーを当て、安定して保持するのに等しい。
なぜ成功したか
初期の収差（パーキン＝エルマー社でのヌルコレクターの校正ミスが原因）にもかかわらず、ハッブルは軌道上で修理可能に設計されていた——先見の明のあるアーキテクチャ上の決定であった。5回のサービスミッション（1993〜2009年）はハッブルをオリジナル版の100倍強力な機器に変貌させた。紫外線と近赤外線（大気吸収のため地上からはアクセスできない波長域）へのアクセスが、発見の可能性を何倍にも増大させた。
ハッブル・ディープ・フィールド観測（1995年）は望遠鏡の威力を象徴している。おおぐま座の一見何もない空の一領域に10日間露光した結果、わずか5.3平方分角の領域に約3,000の銀河が姿を現した——腕の長さに保持した砂粒一つ分の面積に相当する。空のあらゆる「空っぽ」に見える領域に、数十億の銀河が存在するのである。
因果連鎖
宇宙望遠鏡の概念（ライマン・スピッツァー、1946年）→ NASA予算承認（1977年）→ パーキン＝エルマーでの主鏡製造 → STS-31打ち上げ（1990年）→ 球面収差の検出 → STS-61でのCOSTAR設置（1993年）→ ハッブル・ディープ・フィールド（1995年）→ 宇宙膨張の加速（Ia型超新星、1998年）→ パールマッター／リース／シュミットのノーベル賞（2011年）→ JWST後継機（2021年）
エピソード
ハッブル・ディープ・フィールド画像（1995年）は、望遠鏡をおおぐま座の一見空っぽの空の一点に10日間連続で向けることで得られた。結果：5.3平方分角の視野に約3,000の銀河——腕の長さに保持した砂粒一つ分に相当する。空のあらゆる一見「空っぽ」の場所に、数十億の銀河が存在する。この観測は天文学における最も深遠なイメージの一つとなり、宇宙の広大さと豊かさに対する人類の認識を根底から変えた。当初、この「何もない空」に貴重な観測時間を費やすことへの反対意見もあったが、ロバート・ウィリアムズ所長（STScI）が自身のディレクター裁量時間を使って実行を決断した。その結果は天文学の歴史を書き換え、宇宙にはこれまで想像されていたよりもはるかに多くの銀河が存在することを実証した。ハッブルの球面収差問題（1990〜1993年）もまた重要な教訓を残した。地上での最終テストを省略したことが根本原因であり、NASAは以後すべてのミッションで独立した検証プロセスを義務化した。この失敗と修復の物語は、科学における品質管理の重要性を象徴する事例として工学教育で広く引用されている。
出典
2026年8月のファクトチェック監査で検証された参考文献 — 本記事の記述は
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