На этом снимке гигантской планеты Юпитер, полученном с помощью телескопа «Хаббл», видно место падения двух фрагментов кометы Шумейкер-Леви 9. Двадцать один крупный фрагмент кометы упал на Юпитер в июле 1994 года. Планета — это темное пятно в левом верхнем углу снимка.
Как осваивается космос. История телескопа «Хаббл» и его исследований
Освоение космоса — одна из главных целей технологической гонки между промышленно развитыми странами.
Они хотят отправить в космос популярных артистов, гастрольные автобусы и музыкальные диски первых людей, которые построят земные колонии на Марсе (или других пригодных для жизни планетах). В связи с этим количество изобретений, связанных с освоением космоса, растет в геометрической прогрессии. На орбиту выводятся спутники, космические аппараты и современные станции, способные обрабатывать огромное количество данных. Первый телескоп был запущен почти 30 лет назад и до сих пор успешно работает на орбите.
Самый известный телескоп «Хаббл» передаст на Землю сотни изображений планет, звездных скоплений и космического мусора. К его строительству была привлечена огромная команда, и каждая деталь будущего телескопа должна была быть выверена на тысячу процентов. Сегодня, несмотря на периодические сбои, телескоп работает без сбоев. Каждую неделю на официальном сайте миссии «Хаббл» публикуется фоторепортаж и создается «Событие недели», освещающее будущие технические миссии на орбите.
Хотите узнать больше о космическом телескопе, его создателях, методах ремонта на орбите и планах НАСА по его дальнейшему использованию? Мы подготовили подробный путеводитель по миру телескопа «Хаббл».
Космический телескоп «Хаббл»: история создания
На самом деле телескоп — это работа НАСА и Европейского космического агентства. Он размещается в космосе для регистрации электромагнитного излучения в инфракрасном (невидимом без специального оборудования) диапазоне. Их работа позволяет телескопу выдерживать в десять раз больше, чем аналогичные устройства на Земле. По крайней мере, так утверждают эксперты НАСА.
Идею орбитальных телескопов впервые обсудил астрофизик Лайман Спитцер. Он сам научно обосновал необходимость такого устройства в космосе почти 100 лет назад. Первые «поставки» прототипов телескопов начались в середине 1960-х годов. Один из аппаратов, подобных «Хабблу», хотели запустить в 1972 году, но из-за недостатка финансирования проект заглох.
Первоначально ученые решили выбрать название для будущего телескопа. Он был назван в честь ученого Эдвина Хаббла, который сформулировал множество важных научных теорий и подтвердил существование огромного количества галактик во Вселенной. В 1920-х годах он обнаружил, что пульсирующие переменные звезды в туманностях, расположенных далеко от Земли, являются частью нашей галактики. До этого открытия астрономы считали, что наша галактика — единственная галактика во Вселенной.
В последний раз бюджет телескопа был увеличен. с 36 миллионов долларов США, стоимость проекта увеличилась до 400. Впоследствии расходы увеличились. Больше времени пришлось уделить полировке зеркала и созданию единой рабочей системы из существующих компонентов. Запуск был возможен только в середине 1980-х годов, но тогда этого не произошло. После завершения программы Space Bus (24 запуска в год), программа была заморожена из-за падения CRASH в 1986 году. Телескоп был запущен в 1990 году, его стоимость составила около 2,5 миллиардов долларов США. Стоимость проекта в настоящее время составляет почти 10 миллиардов долларов США.
Эдвин Хаббл. Кто на самом деле создал телескоп
Эдвин Хаббл был одним из самых важных специалистов по космосу и астрономии 20-го века. Во время работы он смог сотрудничать с различными наблюдениями для создания научной программы. Эдвин подтвердил существование многочисленных галактик, а также открыл законы расширения Вселенной, которые он назвал «законами Хаббла».
На протяжении всей своей жизни ученый изучал галактики и скопления звезд. Хотя он открыл астероид, названный в его честь, Хаббл не внес вклад в создание телескопа, который мог бы работать в космосе. Это связано с тем, что на момент запуска устройства ученый считался самым важным специалистом в области космических исследований, и разработчик решил назвать его в честь своего «учителя», а не себя.
Первая попытка предсказания явлений и математического описания была предпринята Иоганном Зельнером в 1801 году.
Техническая часть телескопа «Хаббл»
‘Хаббл’ — это автоматическая беспилотная космическая станция, управляемая встроенной вычислительной системой, находящейся в непрерывной радиосвязи с Центром аудита телескопа.
Этот наземный центр, где ведется научная работа, сотрудничает с астрономами из всех мировых академий, предоставляя им время доступа в приоритетном порядке. Фотографии телескопа «Хаббл» отправляются в этот центр в подогнанном виде и кодируются на земле в диаграммы TIFF и JPG.
Сам телескоп представлял собой рефлектор, работающий в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом свете. Диаметр зеркала составляет 240 см. Помимо самого телескопа, космическая обсерватория оснащена высокоскоростным фотометром, который одновременно является спектрометром и камерой видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов.
Наблюдения тел в Солнечной системе
Некоторые уникальные снимки «Хаббл» сделал с планет, спутников, астероидов и других тел Солнечной системы. Сделанные Хабблом фотографии планет, особенно карликовых планет, таких как Уто-Ох и Димитра, были единственными доступными науке изображениями этих планет. Имеется в наличии в Хаббле.
Были сделаны и другие уникальные снимки. Например, в 1994 году «Хаббл» зафиксировал падение кометы на Юпитер. Известная как Shoemaker-Levy 9, эта комета столкнулась с планетой-гигантом и была поглощена ее атмосферой. Во время того же периода Юпитера именно Хаббл наблюдал, как астрономы оседлали ультрафиолетовым светом планету Сатурн и Зевса Ганимидиса, спутник планеты Сатурн.
Экзопланетные исследования
Но Хаббл внес свой вклад не только в изучение планет Солнечной системы. Этот почтенный телескоп также участвовал в открытии экзопланет и внеземной жизни. Хотя получить прямые изображения планет с помощью телескопа Хаббл не удалось, были замечены изменения в яркости и движении звезд, вызванные орбитальными планетами.
Хаббл также сделал открытия протопланет вокруг некоторых молодых звезд. Эти наблюдения подтвердили теорию о том, что планеты формируются протопланетными дисками, и ученые убедились, что такой процесс может происходить в любом месте любого типа звезды.
К счастью, это оказалось поправимо. Затем, в декабре 1993 года, через три года после запуска, экипаж космического корабля Endeavour отремонтировал телескоп. На это у них ушло 11 дней. И пять выходов в открытый космос.
Где находится телескоп?
Космический телескоп Хаббл вращается вокруг Земли на высоте 547 км от нашей планеты. И он движется со скоростью 8 километров в секунду. Наклонение его орбиты составляет 28,5 градусов. Вокруг Земли телескоп обращается по орбите за 97 минут.
За 30 лет своей работы космический телескоп Хаббл провел более 1,4 миллиона наблюдений, а его данные были использованы в 16 000 научных работ. Телескоп предоставил ученым огромное количество информации о причинах гамма-всплесков. о том, как происходят столкновения планет и расширение Вселенной. Он также предоставил данные, помогающие найти темную материю, скрытую во Вселенной. ‘Хаббл помог ученым обнаружить два спутника Плутона (Никта и Гидра). И это подтвердило гипотезу о том, что в центре почти каждой крупной галактики находится черная дыра. Телескоп также помог астрономам определить возраст Вселенной. Многие атмосферы Плутона и эволюционные процессы в галактиках.
Телескоп «Хаббл». Сверхновые. Источник: nasa/esa.
В честь кого был назван космический телескоп «Хаббл» ?
Телескоп назван в честь астронома Эдвина Хаббла (1889-1953), который жил в Калифорнии, США, в 1920-х годах. С помощью своего телескопа он открыл множество галактик.
Его часто называют человеком, подтвердившим расширение Вселенной, которое было открыто в 1929 году.
Есть ли ему замена?
Космический корабль не имеет собственной двигательной установки. Поэтому космический телескоп «Хаббл» всегда падал на Землю. Но он делает это слишком поздно. В докладе от сентября 2018 года прогнозируется, что он не войдет в атмосферу Земли до 2027 года. Вероятно, около 2038 года.
Но его преемник, космический телескоп Джеймса Уэбба, почти готов к запуску. Он будет намного мощнее своего предшественника. Диаметр объектива прибора составляет 6,5 метра. Можете ли вы представить, что можно увидеть в космосе с помощью такой линзы?
А наилучшее качество изображения, которое мог бы получить «Хаббл», выглядело бы следующим образом Изображение Хаббла слева: изображение космического аппарата New Horizons, сделанное после девятилетнего полета к Плутону в 2015 году, справа.
Галактическая эволюция (1996)
Этот «более глубокий» вид Вселенной, называемый Hubble Deep Field (HDF), созданный космическим телескопом «Хаббл», показывает сотни галактик, никогда не виденных ранее.
Эти пятна — не звезды, а целые галактики. В течение десяти дней «Хаббл» наблюдал крошечную полоску неба — эквивалент копейки шириной 200 метров. Через эту «замочную скважину» он увидел невероятную серию из более чем 1500 галактик, находящихся на разных стадиях эволюции. Некоторые из них совсем молодые, некоторые датируются началом года, а многие настолько тусклые, что даже самые мощные наземные телескопы никогда их не видели. Еще интереснее то, что «Хаббл» может заглянуть в любую точку неба и обнаружить похожие типы галактик.
Гамма-лучевая вспышка (1998)
Космический телескоп «Хаббл» зафиксировал невероятно тусклые галактики на расстоянии 12 миллиардов световых лет.
Миллиард лет назад, из-за неблагоприятного положения во Вселенной, разрушительный взрыв послал высокоэнергетическое излучение — гамма-лучи. В конце 1997 года это излучение достигло Земли. Взрывы гамма-лучей обычно длятся от одной до двух секунд, что делает их невозможными для наблюдения с помощью телескопа, но они оставляют после себя тусклый специфический фоор в видимом спектре, рентгеновское излучение, радиоволны и инфракрасные лучи. Хаббл проследил его до источника в пространстве и времени. Взрывы гамма-излучения очень редки, но очень мощны. Если такая вспышка произойдет в нашей галактике, то за ней последует массовая потеря энергии, если ее мишенью станет Земля.
Возраст Вселенной (1999)
Это изображение, полученное космическим телескопом Хаббл, используется для определения основных точек звездного расстояния, известных как Кефиды и Переменные звезды. Впечатляющая спираль NGC 4921 была описана как неформальная анемия из-за низкого звездообразования и низкой поверхностной яркости.
Астрономы знали, что Вселенная старая и большая. Но они не знали, насколько он велик и сколько ему лет. Хаббл помог ограничить ответы. При сканировании таких галактик, как NGC 4921, были обнаружены сотни «переменных шефов». Точное определение расстояния галактик от нас и скорости их движения может помочь определить размер, возраст и судьбу Вселенной. До Хаббла возраст Вселенной составлял от 10 до 2 миллиардов лет. После «Хаббла» их стало 13,8 млрд. Точность — это своего рода король.
