Телескоп Хаббл – окно в Космос. Какие диапазоны электромагнитного излучения воспринимает телескоп хаббл?

Какие диапазоны электромагнитного излучения воспринимает телескоп хаббл - Как чинили «Хаббл» в открытом космосе Изображение Хаббла Arp 142 В каком состоянии телескоп находится сейчас. Прогнозы на будущее Задачи телескопа на орбите Оптика

Уже более уважительный референс можно встретить в масштабном фантастическом дурдоме «Армагеддон» 98-го года, где именно Хаббл делает первые снимки огромного метеорита, летящего к Земле.

Как осваивается космос. История телескопа «Хаббл» и его исследований

Изучение космоса — одна из главных задач технологической гонки между развитыми странами.

В космос хотят отправить музыкальные диски популярных исполнителей, туристические шаттлы и первых людей, которые должны будут основать на Марсе (или другой пригодной для жизни планете) земную колонию. В связи с этим количество изобретений, связанных с изучением космического пространства, растет в геометрической прогрессии. На орбиту выводятся искусственные спутники, космические корабли и новейшие станции, способные обрабатывать огромное количество данных. Около 30 лет назад был запущен первый телескоп, до сих пор исправно работающий на орбите.

Этот наиболее известный телескоп, передающий на Землю сотни фотографий планет, звездных скоплений и космического мусора, — «Хаббл». Его конструированием занималась огромная команда, а каждая деталь будущего телескопа должна была быть выверена на тысячу процентов. Сейчас, несмотря на изредка возникающие поломки, телескоп работает в штатном режиме. Каждую неделю официальный сайт миссии «Хаббла» публикует фотоотчеты, создает «событие недели» и рассказывает о будущих технических экспедициях на орбиту.

Хотите узнать больше о космическом телескопе, его создателе, методах починки агрегата прямо на орбите и планах NASA на его дальнейшее использование? Мы подготовили для вас подробный гид по вселенной телескопа «Хаббл».

Космический телескоп «Хаббл»: история создания

Телескоп фактически является проектом NASA и космического агентства Европы. В космосе он был размещен для того, чтобы регистрировать электромагнитные лучи в инфракрасном (невидимом без использования специальных девайсов) диапазоне. Со своей работой телескоп справляется в десять раз лучше, чем аналогичные аппараты на Земле. По крайней мере так заявляют специалисты NASA.

Изначально идею о размещении телескопа на орбите подал астрофизик Лайман Спитцер. Он научно обосновал необходимость такого аппарата в космосе около ста лет назад. Первые «поставки» прототипов телескопа начались в середине 60-х годов XX века. Один из похожих на «Хаббл» аппаратов хотели запустить еще в 1972-м, но из-за недостатка финансирования задача провалилась.

Для начала ученые решили выбрать название будущему телескопу. Так он стал носить имя ученого Эдвина Хаббла, который выдвинул нескольких важных научных теорий и подтвердил тогда еще не доказанное существование огромного количества галактик во Вселенной. В 20-х годах прошлого века он нашел пульсирующие переменные звезды в туманностях, находящихся слишком далеко от Земли, чтобы быть частью нашей галактики. До его открытия астрономы считали Млечный Путь единственной галактикой во Вселенной.

Бюджет на создание телескопа в итоге все же увеличили, и еще как. С 36 миллионов долларов стоимость проекта поднялась до 400. В дальнейшем расходы только увеличивались — нужно было уделить больше времени полировке зеркал и созданию единой работающей системы из существовавших компонентов. Запуск стал возможным только в середине 80-х, однако тогда он не состоялся. На время доработок аппаратов программы « Спейс шаттл » (в год должно было совершаться 24 старта) из-за произошедшей в 1986 году катастрофы, когда космический челнок с экипажем упал через несколько секунд после запуска, проект был заморожен. Телескоп доставили на орбиту в 1990-м; к тому моменту на его создание уже было потрачено около 2,5 миллиарда долларов. На данный момент стоимость проекта приблизилась к 10 миллиардам.

2 декабря 1993-го года шаттл Индевор, для которого это был пятый полет, доставил астронавтов к телескопу. Те установили Костар и заменили камеру.

История

Идея разместить телескоп на орбите возникла почти сто лет назад. Научное обоснование важности постройки такого телескопа в виде статьи опубликовал астрофизик Лайман Спитцер в 1946-м году. В 65-м его сделали главой комитета академии наук, которая определила задачи такого проекта.

В шестидесятых удалось провести несколько успешных запусков и доставить на орбиту более простые устройства, и в 68-м НАСА дало зеленый свет предтече Хаббла — аппарату LST, Большому Космическому Телескопу, с более крупным диаметром зеркала — 3 метра против хаббловских 2,4 — и амбициозной задаче запустить его уже в 72-м году, с помощью находящегося тогда в разработке космического шаттла. Но расчетная проектная смета вышла слишком дорогой, с деньгами возникали трудности, а в 74-м финансирование и вовсе отменили.

Эдвин Пауэлл ХабблБудущий телескоп планировалось назвать в честь Эдвина Хаббла, астронома и космолога, подтвердившего существование других галактик, создавшего теорию расширения Вселенной и давшего свое имя не только телескопу, но еще научному закону и величине.

Активное продвижение проекта астрономами, привлечение Европейского Космического Агентства и упрощение характеристик позволили в 78-м получить финансирование от Конгресса в размере суммы на сегодняшний день равном примерно 137-и миллионам.

Компании, принимавшие участив в создании телескопа

Телескоп разрабатывали несколько компаний, отвечающих за разные элементы, из которых самые сложные: оптическая система, которой занималась Перкин-Элмер, и космический аппарат, который создавала Локхид. Бюджет вырос уже до 400 млн долларов.

Локхид затянула создание аппарата на три месяца и превысила свой бюджет на 30%. Если посмотреть на истории строительства похожих по сложности аппаратов, то это нормальная ситуация. У Перкин-Элмер же все было значительно хуже. Компания полировала зеркало по инновационной технологии до конца 81-го года, сильно превысив бюджет и испортив отношения с НАСА.

Задержки по созданию остальных компонентов тормозили процесс настолько, что стала известной цитата из характеристики НАСА по поводу графиков работ, которые были «неопределенными и изменяющимися ежедневно».

Интересно, что болванку зеркала им сделала компания Корнинг, которая сегодня выпускает стекла Горилла Гласс, активно используемые в телефонах. Кстати, Кодак получил контракт на изготовление запасного зеркала с использованием традиционных методов полировки, если с полировкой основного зеркала возникнут проблемы.

Запуск на орбиту

Запуск стал возможен лишь к 86-у году, но из-за катастрофы Челленжера, запуски шаттлов приостановили на время доработок.

Хаббл по частям положили на хранение в специальные продуваемые азотом камеры, что обходилось в шесть миллионов долларов в месяц.

В итоге, 24 апреля 1990-го года, шаттл Дискавери стартовал с телескопом на орбиту. К этому моменту на Хаббл потратили 2,5 миллиарда долларов. Общие затраты на сегодня подбираются к десяти миллиардам.

Старт ракеты с телескопом Хаббл

Со времени запуска произошло несколько драматичных событий с участием Хаббла, но главное произошло в самом начале.

Технические данные

Космический телескоп Хаббл, представляет собой сооружение цилиндрической формы протяжённостью 13,3 м, окружность которого составляет 4,3 м.

Масса телескопа до оснащения спец. оборудованием составляла 11 000 кг, но после установки всех необходимых для исследования приборов общая его масса достигла 12 500 кг.

Питание всего установленного в обсерватории оборудования осуществляется за счет двух солнечных батарей, установленных прямо в корпус данного агрегата.

Принцип работы представляет собой рефлектор системы Ричи-Кретьена с диаметром главного зеркала 2,4 м, это дает возможность получать изображения с оптическим разрешением порядка 0,1 угловой секунды.

Установленные приборы

В данном устройстве имеется 5 отсеков предназначенных для приборов. В одном из пяти отсеков долгое время находилась с 1993 по 2009 годы корректирующая оптическая система (COSTAR), она предназначалось для того, чтобы компенсировать неточность главного зеркала. Благодаря тому, что все приборы, которые были установленные, имеют встроенные системы коррекции дефекта, COSTAR демонтировали, а отсек стали использовать для установки ультрафиолетового спектрографа.

На момент отправки аппарата в космос, на нем были установлены следующие приборы: +

  1. Планетарная и широкоугольная камеры;
  2. Спектрограф высокого разрешения;
  3. Камера съемки и спектрограф тусклых объектов;
  4. Датчик точного наведения;
  5. Высокоскоростной фотометр.

Тогда же будущий телескоп назвали в честь Эдвина Хаббла, астронома и космолога, подтвердившего существование других галактик, создавшего теорию расширения Вселенной и давшего свое имя не только телескопу, но еще научному закону и величине.

Общие сведения

Шаттл Дискавери 24 апреля 1990 года вывел космический телескоп Хаббл на заданную орбиту. Нахождение на орбите дает отличную возможность фиксировать электромагнитное излучение в инфракрасном диапазоне Земли. Вследствие отсутствия атмосферы, способности Хаббла увеличиваются в разы по сравнению с такими же аппаратами, находящимися на Земле.

Общий вид на орбите

Космический телескоп Хаббл, представляет собой сооружение цилиндрической формы протяжённостью 13,3 м, окружность которого составляет 4,3 м. Масса телескопа до оснащения спец. оборудованием составляла 11 000 кг, но после установки всех необходимых для исследования приборов общая его масса достигла 12 500 кг. Питание всего установленного в обсерватории оборудования осуществляется за счет двух солнечных батарей, установленных прямо в корпус данного агрегата. Принцип работы представляет собой рефлектор системы Ричи-Кретьена с диаметром главного зеркала 2,4 м, это дает возможность получать изображения с оптическим разрешением порядка 0,1 угловой секунды.

Установленные приборы

Главное зеркало

В данном устройстве имеется 5 отсеков предназначенных для приборов. В одном из пяти отсеков долгое время находилась с 1993 по 2009 годы корректирующая оптическая система (COSTAR), она предназначалось для того, чтобы компенсировать неточность главного зеркала. Благодаря тому, что все приборы, которые были установленные, имеют встроенные системы коррекции дефекта, COSTAR демонтировали, а отсек стали использовать для установки ультрафиолетового спектрографа.

Схема строения Хаббла

На момент отправки аппарата в космос, на нем были установлены следующие приборы:

  1. Планетарная и широкоугольная камеры;
  2. Спектрограф высокого разрешения;
  3. Камера съемки и спектрограф тусклых объектов;
  4. Датчик точного наведения;
  5. Высокоскоростной фотометр.

На фото 2006-го года — последствия взрыва звезды Кассиопеи А, что случилось прямо в нашей галактике. Прекрасно видна волна разлетающегося из эпицентра вещества, со сложной и детальной структурой.

Сколько же лет Вселенной?

«Он изменил наше понимание Вселенной, его взгляд с орбиты вызвал поток научных открытий. Начиная с исследований тёмной материи и заканчивая определением возраста Вселенной, “ Хаббл ” дал ответы на наиболее важные вопросы астрономии и выявил загадки, о существовании которых мы не знали. На протяжении всей истории человечества наш взгляд на величие и тайну космоса никогда не был столь ясным и внимательным», — сказано на сайте проекта. Какие же открытия помог совершить «Хаббл»?

Только за первые 15 лет телескоп получил и передал на Землю более 1 млн изображений разных космических объектов — планет, звёзд, туманностей, галактик. Благодаря ему впервые были получены карты поверхности Плутона и ещё одной карликовой планеты — Эриды. Сфотографированы ультрафиолетовые полярные сияния на Сатурне, Юпитере и его спутнике Ганимеде. Накоплено огромное количество данных об экзопланетах — планетах, находящихся в других звёздных системах (многие учёные считают, что исследования экзопланет тянут на Нобелевскую премию).

Старт шаттла «Дискавери» с телескопом «Хаббл» на борту.

«Хаббл» впервые получил изображения протогалактик, первых сгустков материи, сформированных менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Он обнаружил много протопланетных дисков вокруг звёзд в Туманности Ориона, благодаря чему было доказано, что у большинства звёзд нашей Галактики идут процессы формирования планет. Он подтвердил теорию о сверхмассивных чёрных дырах и помог учёным выстроить современную космологическую модель, в которой Вселенная заполнена тёмной энергией и расширяется с ускорением. Кстати, «Хаббл» смог уточнить и возраст Вселенной: он составляет 13,7 млрд лет.

Но нас, людей далёких от астрономии и астрофизики, более всего впечатляют захватывающие дух фотоснимки галактик и туманностей. Чего стоят только великолепные «Столпы Творения» — скопления межзвёздного газа и пыли в туманности Орёл. Между прочим, самим учёным все эти фотографии в видимом спектре, как правило, без надобности — для получения информации им важнее другие диапазоны электромагнитного излучения. Но благодаря красочным снимкам поддерживается интерес общества к проекту. Да и проще объяснить налогоплательщикам, почему на него потрачены миллиарды долларов.

Оцените статью
club-cs.ru