O Telescópio Espacial Hubble (em inglês Hubble Space Telescope, HST) é um satélite artificial não tripulado que transporta um grande telescópio para luz visível e infravermelha. Foi lançado pela NASA, a agência espacial dos Estados Unidos, em 24 de abril de 1990, a bordo do ônibus espacial (em Portugal, vaivém espacial) Discovery (missão STS-31). O Hubble já recebeu várias visitas da NASA, em órbita, para manutenção e substituição de equipamentos obsoletos ou inoperantes.
O telescópio é a primeira missão da NASA pertencente aos Grandes Observatórios Espaciais (Great Observatories Program), que consistem numa família de quatro observatórios orbitais, cada um observando o Universo num comprimento diferente de onda: luz visível, raios gama, raios-X e infravermelho. Pela primeira vez se tornou possível ver e estudar, com muito mais detalhe, estruturas do Universo até então desconhecidas, ou pouco observadas, além da nossa galáxia. O Hubble, de uma forma geral, deu à civilização uma nova visão do universo e proporcionou um salto equivalente ao dado pela luneta de Galileu Galilei no século XVII.
Desde a concepção original, em 1946, a iniciativa de se construir um telescópio espacial sofreu inúmeros atrasos e problemas orçamentais. Logo após o lançamento, o Hubble apresentou uma aberração esférica no espelho principal que parecia comprometer todas as potencialidades do telescópio. A situação, porém, foi corrigida numa missão especialmente concebida para a reparação do equipamento, em 1993, que passou a operar como planejado, tornando-se uma ferramenta vital para a astronomia. Imaginado nos anos 1940, projetado e construído nos anos 1970-80, e em funcionamento desde 1990, o Telescópio Espacial Hubble recebeu esse nome em homenagem a Edwin Powell Hubble, que revolucionou a Astronomia ao identificar que a velocidade de afastamento das galáxias é proporcional à sua distância.
Hubble é o telescópio de luz visível no programa Grandes Observatórios Astronômicos da NASA; outras partes do espectro são cobertas pelo Observatório de Raios Gama Compton, o Observatório de raios-X Chandra e o Telescópio espacial Spitzer (que cobre as bandas de infravermelho). O sucessor da banda do infravermelho médio para o visível do telescópio Hubble é o Telescópio Espacial James Webb (JWST), que foi lançado em 25 de dezembro de 2021, com o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman esperado para ser colocado em ação em 2027.
A história do Telescópio Espacial Hubble pode ser rastreada até 1923, quando Hermann Oberth (considerado junto com Robert Goddard e Konstantin Tsiolkovsky os pais dos foguetes modernos) publicou Die Rakete zu den Planetenräumen (O Foguete no Espaço Planetário), onde mencionou como um telescópio poderia ser lançado em órbita da Terra por um foguete.
A astronomia baseada no espaço estava apenas no início nos anos seguintes à Segunda Guerra Mundial, período em que os cientistas utilizaram a tecnologia melhorada dos foguetes. Em 1946 o astrônomo Lyman Spitzer escreveu o artigo Astronomical advantages of an extraterrestrial observatory (Vantagens Astronômicas de um Observatório Extraterrestre), onde discutiu as duas principais vantagens que um observatório baseado no espaço teria a mais do que os telescópios terrestres: primeiro, a resolução óptica (distância mínima de separação entre objetos na qual eles permaneçam claramente distintos) estaria limitada apenas pela difração, em oposição aos efeitos da turbulência da atmosfera que provocam o fenômeno do seeing. Os telescópios terrestres estão tipicamente limitados a resoluções de 0,5–1,0 segundos de arco (arcsec), comparativamente aos valores teóricos de resolução de difração, limitada de cerca de 0,1 arc para um telescópio com um espelho de 2,5 m em diâmetro. A segunda maior vantagem seria a possibilidade de observar luz infravermelha e ultravioleta, que são fortemente absorvidas pela atmosfera. No mesmo ano, foram obtidos os primeiros espectros ultravioleta do Sol.
Em 1962 ocorreram vários eventos importantes: a NASA lançou o Orbiting Solar Observatory para obter espectros de UV, raio-X e raios gama; a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos publicou um relatório recomendando o desenvolvimento de um telescópio espacial como parte integrante do programa espacial, e o Reino Unido lançou um telescópio em órbita como parte do programa espacial Ariel. Em 1965 Spitzer, que dedicou grande parte de sua carreira para estimular o desenvolvimento de um observatório espacial, foi indicado como dirigente de um comitê para a definição de objetivos científicos para um instrumento de grandes dimensões.
Em 1966 foi lançado o primeiro Observatório Astronômico Orbital (OAO), da NASA, cujas baterias apresentariam falhas após três dias, terminando a missão; mais tarde, o OAO-2, o projeto sucessor, permitiu fazer observações em ultravioleta das estrelas e galáxias desde o seu lançamento em 1968 até 1972, prazo muito além do tempo de vida planejado de apenas um ano. As missões demonstraram o papel importante que as observações baseadas no espaço poderiam desempenhar na astronomia. Em 1968 a NASA iniciou a elaboração de planos para um telescópio espacial com um espelho de 3 m de diâmetro, conhecido provisoriamente como Grande Telescópio Orbital ou Grande Telescópio Espacial (LST), com lançamento previsto para 1979. Os planos enfatizavam a necessidade de missões tripuladas para a manutenção do telescópio, de forma a justificar um investimento tão caro ao longo de um tempo de vida extenso, e os projetos de pesquisa da tecnologia reutilizável do ônibus espacial (vaivém espacial) indicavam que isso seria possível em pouco tempo.
O continuado sucesso do programa OAO encorajava um forte e cada vez maior consenso entre a comunidade astronômica de que o LST devia ser a meta principal. Em 1970 a NASA estabeleceu dois comitês, um para planejar os aspectos de engenharia do projeto, e o outro para estabelecer metas científicas para a missão. Uma vez estabelecidos esses comitês, o desafio seguinte da NASA seria obter financiamento para a construção deste instrumento que seria, de longe, muito mais caro que qualquer outro telescópio terrestre. O Congresso dos Estados Unidos questionou muitos aspectos do orçamento proposto para o telescópio e impôs cortes orçamentais nas fases de planejamento que, na altura, consistiam em estudos muito detalhados sobre quais instrumentos e hardware deveriam ser incluídos no telescópio. Em 1974, cortes no setor público instigados por Gerald Ford forçaram o Congresso a cortar todo o financiamento para o projeto.
Em resposta, surgiu um esforço internacional de pressão coordenado entre astrônomos. Muitos se encontraram pessoalmente com congressistas e senadores, e muitas campanhas de abaixo-assinado foram organizadas. A Academia Nacional de Ciências publicou um relatório enfatizando a necessidade de um telescópio espacial, e eventualmente o Senado concordou com um orçamento que seria metade daquele que o Congresso recusara.
As dificuldades em obter o financiamento levaram à redução da escala do projeto, passando o diâmetro do espelho de 3 m para 2,4 m, quer para reduzir custos, quer para permitir uma configuração mais compacta do hardware do telescópico. Foi descartado um protótipo de menores dimensões (1,5 m), que seria concebido para testar os sistemas a utilizar no satélite principal, e as preocupações com o orçamento despertaram a colaboração da Agência Espacial Europeia (ESA). A ESA concordou em fornecer alguns dos instrumentos para o telescópio, bem como as células solares que iriam fornecer-lhe energia, financiando também 15% dos custos, em troca da garantia de 15% do tempo de observação para astrônomos europeus. O Congresso aprovaria um financiamento de 36 milhões de dólares em 1978. O desenho do LST iniciou-se de imediato, agendando o lançamento para 1983. Durante a década de 1980 o telescópio foi batizado em homenagem a Edwin Hubble, pelas suas descobertas astronômicas revolucionárias, como a expansão do universo.
Construção, montagem e lançamento