Viễn vọng không gian Hubble đã phục vụ khoa học trong gần 30 năm qua và mang lại hàng ngàn hình ảnh vũ trụ mang tính cách mạng. Tuy nhiên, hoạt động của nó cũng đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật do môi trường hoạt động xa xôi của Hubble. Để duy trì hoạt động hiệu quả cho Hubble, NASA đã phải tiến hành nhiều lần sửa chữa và bảo dưỡng, trong đó nổi bật là công việc thay thế kính viễn vọng.
Đây là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn đòi hỏi sự chính xác và kĩ thuật cao do việc thay thế phải tiến hành hoàn toàn trong môi trường không trọng lực của không gian. Để thực hiện được nhiệm vụ quan trọng này, các nhà khoa học đã phải thiết kế một khoang thay thế kính chuyển động vô cùng phức tạp và chính xác. Năm 1993, tàu con thoi Endeavour đưa phi hành đoàn lên Hubble để thay thế camera và kính quang học dẫn đầu cho Hubble bắt đầu một trang mới phát triển khoa học.
Công việc khó khăn nhất là phải tháo lắp các bộ phận của Hubble trong môi trường không trọng lực. Ống kính và các bộ phận quang học phải được tháo ra ngoài và lắp đặt một cách cẩn thận nhất dưới sự giám sát chặt chẽ của các chuyên gia. Sau 5 ngày làm việc không ngừng nghỉ, phi hành gia đã hoàn tất nhiệm vụ thay thế những bộ phận quan trọng nhất của tàu viễn vọng Hubble. Sự kiện này mở ra giai đoạn mới cho Hubble mang lại nhiều khám phá trong 10 năm tiếp theo.
Để duy trì vận hành Hubble hiệu quả trong những năm tới, NASA tiếp tục lên kế hoạch cho các cuộc sửa chữa và nâng cấp tàu viễn vọng này bằng các phi vụ không người lái trong tương lai. Đây sẽ là những thách thức bứt phá nhằm mang lại những khám phá mới cho khoa học vũ trụ.