Maa orbiidil on kolm objekti, millest teavad isegi astronoomiast ja kosmonautikast kaugel olevad inimesed: Kuu, Rahvusvaheline Kosmosejaam ja Hubble'i kosmoseteleskoop.
Maa orbiidil on kolm objekti, millest teavad isegi astronoomiast ja kosmonautikast kaugel olevad inimesed: Kuu, rahvusvaheline kosmosejaam ja Hubble'i kosmoseteleskoop.
Viimane on kaheksa aastat vanem kui ISS ja näinud Orbitaaljaam"Maailm". Paljud inimesed peavad seda lihtsalt suureks kaameraks kosmoses. Tegelikkus on veidi keerulisem ja pole asjata, et inimesed, kes selle ainulaadse seadmega töötavad, nimetavad seda lugupidavalt taevavaatluskeskuseks.
Hubble'i ehitamise ajalugu on pidev raskuste ületamine, võitlus rahastamise pärast ja lahenduste otsimine. Ootamatud olukorrad. Hubble'i roll teaduses on hindamatu. Täielikku nimekirja astronoomia ja sellega seotud valdkondade avastustest, mis on tehtud tänu teleskoobi piltidele, on võimatu koostada, nii et paljud tööd viitavad sellelt saadud teabele. Ametlik statistika näitab aga ligi 15 tuhat väljaannet.
Lugu
Teleskoobi orbiidile paigutamise idee tekkis peaaegu sada aastat tagasi. Teaduslik taust Sellise teleskoobi ehitamise olulisus avaldati astrofüüsik Lyman Spitzeri artiklina 1946. aastal. 1965. aastal määrati ta Teaduste Akadeemia komisjoni juhiks, mis määras sellise projekti eesmärgid.
Kuuekümnendatel viidi läbi mitu edukat starti ja viidi orbiidile lihtsamaid seadmeid ning NASA andis 1968. roheline tuli Hubble'i eelkäija LST, suur kosmoseteleskoop, millel on palju muud suur läbimõõt peeglid – 3 meetrit versus Hubble’i 2,4 – ja ambitsioonikas ülesanne see käivitada juba 1972. aastal, kasutades tollal arendamisel olevat kosmosesüstikut. Kuid projekti hinnanguline kalkulatsioon osutus liiga kalliks, tekkisid raskused rahaga ja 1974. aastal jäi rahastus täielikult ära.
Projekti aktiivne lobitöö astronoomide poolt, Euroopa Kosmoseagentuuri kaasamine ja karakteristikute lihtsustamine ligikaudu Hubble'i omadega võimaldas 1978. aastal saada Kongressilt rahalisi vahendeid kogukuludena naeruväärsete 36 miljoni dollari ulatuses. täna on ligikaudu 137 miljonit.
Samal ajal nimetati tulevane teleskoop astronoomi ja kosmoloogi Edwin Hubble'i auks, kes kinnitas teiste galaktikate olemasolu, lõi universumi paisumise teooria ja andis oma nime mitte ainult teleskoobile, vaid ka temale. teaduslik seadus ja kvantiteet.
Teleskoobi töötasid välja mitmed selle eest vastutavad ettevõtted erinevaid elemente, millest kõige keerukamad on optiline süsteem, mille kallal Perkin-Elmer töötas, ja kosmoselaev, mille Lockheed lõi. Eelarve on juba kasvanud 400 miljoni dollarini.
Lockheed lükkas seadme loomisega kolm kuud edasi ja ületas oma eelarvet 30%. Kui vaadata sarnase keerukusega seadmete ehituslugu, siis on see tavaline olukord. Perkin-Elmeri jaoks olid asjad palju hullemad. Firma lihvis peegli vastavalt uuenduslik tehnoloogia kuni 1981. aasta lõpuni, ületades oluliselt eelarvet ja kahjustades suhteid NASA-ga. Huvitaval kombel valmistas peegli tooriku Corning, mis toodab tänapäeval telefonides aktiivselt kasutatavat Gorilla Glassi.
Muide, Kodak sai lepingu varupeegli valmistamiseks traditsioonilised meetodid poleerimine, kui peapeegli poleerimisel tekib probleeme. Ülejäänud komponentide loomise viivitused aeglustasid protsessi nii palju, et see muutus kuulus tsitaat NASA iseloomustusest töögraafikute kohta, mis olid "ebakindlad ja muutuvad iga päev".
Start sai võimalikuks alles 1986. aastal, kuid Challengeri katastroofi tõttu peatati süstikute start muudatuste ajaks.
Hubble'i ladustati tükkhaaval spetsiaalsetes lämmastikuga loputatud kambrites, mille hind oli kuus miljonit dollarit.
Selle tulemusena startis Discovery süstik 24. aprillil 1990 koos teleskoobiga orbiidile. Sel hetkel oli Hubble'ile kulutatud 2,5 miljardit dollarit. Kogukulud lähenevad täna kümnele miljardile.
Alates käivitamisest on Hubble'iga seotud mitmeid dramaatilisi sündmusi, kuid peamine juhtus kohe alguses.
Kui teleskoop pärast orbiidile saatmist oma tööd alustas, selgus, et selle teravus oli arvutatust suurusjärgu võrra väiksem. Kümnendikkaaresekundi asemel oli see terve sekund. Pärast mitut kontrolli selgus, et teleskoobi peegel oli servadest liiga tasane: see ei ühtinud arvutatuga kahe mikromeetri võrragi. Sellest sõna otseses mõttes mikroskoopilisest defektist tulenev aberratsioon muutis enamiku kavandatud uuringutest võimatuks.
Kogunes komisjon, mille liikmed leidsid põhjuse: uskumatult täpselt arvutatud peegel oli valesti poleeritud. Veelgi enam, juba enne käivitamist näitasid samu kõrvalekaldeid testides kasutatud nullkorrektorite paar - seadmed, mis vastutasid soovitud pinnakõveruse eest.
Kuid siis nad ei usaldanud neid näitu, tuginedes peamise nullkorrektori näitudele, mis näitasid õiged tulemused ja mille peal lihviti. Ja mille üks objektiividest, nagu selgus, oli valesti paigaldatud.
Inimfaktor
Uue peegli paigaldamine otse orbiidile oli tehniliselt võimatu ning teleskoobi langetamine ja seejärel uuesti üles toomine oli liiga kulukas. Leiti elegantne lahendus.
Jah, peegel on valesti tehtud. Aga seda tehti väga valesti kõrge täpsus. Moonutus oli teada ja jäi vaid seda kompenseerida, mille nimel nad arenesid eriline süsteem COSTARi kohandused. See otsustati paigaldada osana esimesest teleskoobi teenindamise ekspeditsioonist.
Selline ekspeditsioon on keeruline kümnepäevane operatsioon, mille käigus astronaudid lähevad avakosmosesse. Futuristlikumat tööd on võimatu ette kujutada ja see on lihtsalt hooldus. Teleskoobi töötamise ajal toimus kokku neli ekspeditsiooni, millest kolmanda osana tehti kaks lendu.
2. detsembril 1993 viis kosmosesüstik Endeavour, mille jaoks see oli viies lend, astronaudid teleskoobi ette. Nad paigaldasid Costari ja vahetasid kaamera välja.
Costar parandas peegli sfäärilise aberratsiooni, mängides ajaloo kõige kallimate prillide rolli. Optiline parandussüsteem täitis oma ülesannet kuni 2009. aastani, mil vajadus selle järele kadus, kuna kõigis uutes seadmetes võeti kasutusele oma korrigeeriv optika. Ta loovutas hinnalise ruumi teleskoobis spektrograafile ja saavutas selle koha uhkuse Rahvusmuuseum Lennundus ja astronautika pärast demonteerimist Hubble'i neljanda teenindusekspeditsiooni raames 2009. aastal.
Kontroll
Teleskoopi juhitakse ja jälgitakse reaalajas ööpäevaringselt Marylandi osariigis Greenbeltis asuvast juhtimiskeskusest. Keskuse ülesanded jagunevad kahte tüüpi: tehnilised (hooldus, juhtimine ja seisukorra jälgimine) ja teaduslikud (objektide valik, ülesannete koostamine ja andmete otsene kogumine). Igal nädalal saab Hubble Maalt üle 100 000 erineva käsu: need on orbiiti korrigeerivad juhised ja ülesanded kosmoseobjektide pildistamiseks.
MCC-s on päev jagatud kolmeks vahetuseks, millest igaühele on määratud eraldi kolme- kuni viieliikmeline meeskond. Ekspeditsioonide ajal teleskoobi juurde suureneb personal mitmekümneni.
Hubble on tihe teleskoop, kuid isegi selle tihe ajakava võimaldab sellel aidata absoluutselt kõiki, isegi mitteprofessionaalseid astronoomi. Kosmoseteleskoopi kasutavale Kosmoseuuringute Instituutile laekub igal aastal tuhandeid taotlusi aja broneerimiseks erinevate riikide astronoomidelt.
Umbes 20% taotlustest saab ekspertkomisjoni heakskiidu ja NASA andmetel tehakse tänu rahvusvahelistele taotlustele aastas pluss-miinus 20 tuhat vaatlust. Kõik need päringud ühendatakse, programmeeritakse ja saadetakse Hubble'ile samast Marylandi keskusest.
Optika
Hubble'i põhioptika põhineb Ritchie-Chrétieni süsteemil. See koosneb ümmargusest hüperboolselt kumerast peeglist, mille läbimõõt on 2,4 m ja mille keskel on auk. See peegel peegeldub sekundaarsele, samuti hüperboolse kujuga peeglile, mis peegeldab digiteerimiseks sobiva kiiret esmase peegli kesksesse auku. Spektri mittevajalike osade välja filtreerimiseks ja vajalike vahemike esiletõstmiseks kasutatakse igasuguseid filtreid.
Sellised teleskoobid kasutavad peeglite süsteemi, mitte objektiive, nagu kaamerates. Sellel on palju põhjuseid: temperatuuride erinevused, poleerimistolerantsid, üldmõõtmed ja valgusvihu kadu puudumine läätse enda sees.
Hubble'i põhioptika pole algusest peale muutunud. Ja seda kasutavate erinevate instrumentide komplekti muudeti mitme hooldusekspeditsiooni käigus täielikult. Hubble'i uuendati instrumentidega ja selle eksisteerimise ajal töötas seal kolmteist erinevat instrumenti. Täna kannab ta kuut, millest üks on talveunes.
Esimese ja teise põlvkonna lainurk- ja planetaarkaamerad ning nüüd kolmanda lainurkkaamerad vastutasid fotode optilises vahemikus.
Esimese WFPC potentsiaali ei realiseeritud kunagi peegli probleemide tõttu. Ja 1993. aasta ekspeditsioon, olles installinud Kostari, asendas selle samal ajal teise versiooniga.
WFPC2 kaameral oli neli ruutmaatriksid, mille kujutised moodustasid suure ruudu. Peaaegu. Üks maatriks - lihtsalt "planetaarne" - sai suurema suurendusega pildi ja kui skaala taastati, jäädvustas see osa pildist vähem kui kuueteistkümnendiku. ühine väljak veerandi asemel, kuid suurema eraldusvõimega.
Ülejäänud kolm maatriksit vastutasid lainurga eest. Seetõttu näevad täiskaamera pildid välja nagu ruut, mille ühest nurgast on eemaldatud 3 plokki, mitte failide laadimise või muude probleemide tõttu.
WFPC2 asendati 2009. aastal WFC3-ga. Nende erinevust illustreerivad hästi uuesti filmitud Loomise sambad, mille kohta hiljem.
Lisaks optiline ja lähedal infrapuna vahemik Lainurkkaameraga näeb Hubble:
- STIS spektrograafi kasutamine lähi- ja kauge ultraviolettkiirguses, samuti nähtavast lähiinfrapunani;
- seal, kasutades ühte ACS-kanalitest, mille teised kanalid hõlmavad tohutut sagedusvahemikku infrapunast ultraviolettkiirguseni;
- nõrkade punktide allikad ultraviolettkiirguse vahemikus COS-spektrograafiga.
Pildid
Hubble'i pildid ei ole just fotod tavapärases tähenduses. Optilises vahemikus pole palju teavet saadaval. Paljud kosmoseobjektid kiirgavad aktiivselt teistes vahemikes. Hubble on varustatud paljude erinevate filtritega seadmetega, mis võimaldavad neil jäädvustada andmeid, mida astronoomid hiljem töötlevad ja saavad visuaalseks pildiks kokku võtta. Värvikülluse annavad tähtede ja nende poolt ioniseeritud osakeste erinevad kiirgusulatused, aga ka nende peegeldunud valgus.
Fotosid on palju, ma räägin teile vaid mõnest kõige põnevamast. Kõigil fotodel on oma ID, mille leiate hõlpsalt Hubble'i veebisaidilt spacetelescope.org või otse Google'ist. Paljud pildid on saidil kõrge eraldusvõimega, kuid siin jätan ekraanisuuruse versioonid.
Loomise sambad
ID: opo9544a
Sinu päris oma kuulus löök Hubble tegi 95. aasta esimese aprilli, ilma et oleks aprillinalipäeval nutikalt töölt häiritud. Need on loomise sambad, mida nimetatakse seetõttu, et tähed moodustuvad gaasikogumitest ja meenutavad neid oma kujult. Pildil on väike tükk Kotka udukogu keskosast.
See udukogu huvitav teema, et selle keskel asuvad suured tähed hajutasid selle osaliselt ja isegi lihtsalt Maalt. Selline õnn võimaldab teil vaadata udukogu keskpunkti ja teha näiteks kuulsa ilmeka foto.
Ka teised teleskoobid pildistasid seda piirkonda erinevates vahemikes, kuid optilises pildis tulevad sambad kõige ilmekamalt esile: ioniseeritud just nende tähtede poolt, mis osa udukogust hajutasid, helendab gaas siniselt, roheliselt ja punaselt, luues kauni sillerduse.
2014. aastal filmiti sambad uuesti uuendatud Hubble'i seadmetega: esimene versioon filmiti WFPC2 kaameraga ja teine WFC3 kaameraga.
ID: heic1501a
Galaktikatest valmistatud roos
ID: heic1107a
Objekt Arp 273 on ilus näide üksteisele lähedal asuvate galaktikate vahelisest suhtlusest. Ülemise asümmeetriline kuju on tingitud nn loodete vastasmõjudest alumise osaga. Koos moodustavad nad suurejoonelise lille, mis kingiti inimkonnale 2011. aastal.
Maagiline galaktika Sombrero
ID: opo0328a
Messier 104 on majesteetlik galaktika, mis näeb välja nagu Hollywoodis leiutatud ja maalitud. Aga ei, ilus saja neljas on peal lõunapoolsed äärealad Neitsi tähtkuju. Ja see on nii hele, et seda on näha isegi läbi koduste teleskoopide. See kaunitar poseeris Hubble'i jaoks 2004. aastal.
Uus infrapunavaade Horseheadi udukogust – Hubble'i 23. aastapäeva pilt
ID: heic1307a
2013. aastal pildistas Hubble Barnard 33 infrapunaspektris uuesti. Ja sünge Hobusepea udukogu Orioni tähtkujus, nähtavas piirkonnas peaaegu läbipaistmatu ja must, ilmus uues valguses. See tähendab, vahemik.
Enne seda oli Hubble seda juba 2001. aastal pildistanud:
ID: heic0105a
Seejärel võitis ta aastapäevaobjekti veebihääletuse 11 aastat orbiidil. Huvitav on see, et isegi enne Hubble'i fotosid oli Hobuse pea üks enim pildistatud objekte.
Hubble jäädvustab tähetekke piirkonna S106
ID: heic1118a
S106 on tähtede moodustamise piirkond Cygnuse tähtkujus. Ilus struktuur on tingitud noore tähe väljutamisest, mis on keskelt kaetud sõõrikukujulise tolmuga. Sellel tolmukardinal on üleval ja all lüngad, mille kaudu tähe materjal aktiivsemalt välja murdub, moodustades tuntud optilist illusiooni meenutava kuju. Foto on tehtud 2011. aasta lõpus.
Cassiopeia A: tähe surma värvikad tagajärjed
ID: heic0609a
Olete ilmselt plahvatustest kuulnud Supernoovad. Ja see pilt näitab selgelt ühte stsenaariumitest tulevane saatus selliseid objekte.
2006. aasta fotol on kujutatud tähe Cassiopeia A plahvatuse tagajärgi, mis juhtus otse meie galaktikas. Selgelt on näha epitsentrist hajuv ainelaine, millel on keeruline ja detailne struktuur.
Hubble'i pilt Arp 142-st
ID: heic1311a
Ja jälle pilt, mis demonstreerib kahe galaktika vastasmõju tagajärgi, mis leidsid end oma oikumeenilise teekonna ajal üksteise lähedal.
NGC 2936 ja 2937 põrkasid kokku ja mõjutasid üksteist. See on juba iseenesest huvitav üritus, kuid antud juhul on lisatud veel üks aspekt: galaktikate praegune kuju meenutab munaga pingviini, mis töötab nende galaktikate populaarsuse suureks plussiks.
Ühel armsal pildil 2013. aastast on näha jälgi toimunud kokkupõrkest: näiteks pingviinisilma moodustavad suures osas munagalaktikast pärit kehad.
Teades mõlema galaktika vanust, saame lõpuks vastata, mis oli enne: muna või pingviin.
Liblikas, mis tärkas tähe jäänustest planetaarne udukogu NGC 6302
ID: heic0910h
Mõnikord näevad ligi miljoni km/h kiirusega lendavad gaasijoad välja 20 tuhande kraadini kuumutatud gaasijoad kui hapra liblika tiivad, tuleb vaid õige nurk leida. Hubble ei pidanud vaatama, udukogu NGC 6302 – mida nimetatakse ka Liblika või Mardika uduks – pöördus ise meie poole õiges suunas.
Loob need tiivad surev täht meie galaktikast Skopio tähtkujus. Gaasivoolud saavad tähe ümber oleva tolmurõnga tõttu taas oma tiivakuju. Sama tolm katab meie eest tähte ennast. Võimalik, et rõnga moodustas täht, mis kaotas ainet piki ekvaatorit suhteliselt aeglaselt ja tiivad kiiremini poolustelt.
Sügav väli
Mitmel Hubble'i pildil on pealkirjas Deep Field. Need on tohutu mitmepäevase säritusajaga kaadrid, mis näitavad väikest tükki tähistaevast. Nende eemaldamiseks pidin väga hoolikalt valima selliseks kokkupuuteks sobiva ala. Seda ei tohtinud blokeerida Maa ja Kuu, läheduses ei oleks tohtinud olla eredaid objekte jne. Selle tulemusena sai Deep Field astronoomidele väga kasulikuks kaadriks, millest nad saavad uurida universumi tekkeprotsesse.
Värskeim taoline kaader - 2012. aasta Hubble Extreme Deep Field - on tavasilmale üsna igav - see on enneolematu kahe miljoni sekundi (~23 päeva) säriajaga pildistamine, millel on näha 5,5 tuhat galaktikat, millest kõige hämaram. heledus on kümme miljardit väiksem kui inimese nägemise tundlikkus.
ID: heic1214a
Ja see uskumatu pilt on Hubble'i veebisaidil vabalt saadaval, mis näitab kõigile pisikest osa 1/30 000 000 meie taevast, millel on näha tuhandeid galaktikaid.
Hubble (1990–203_)
Hubble peaks orbiidilt lahkuma pärast 2030. aastat. See tõsiasi tundub kurb, kuid tegelikult on teleskoop oma esialgse missiooni kestuse mitme aasta võrra ületanud. Teleskoopi moderniseeriti mitu korda, varustust vahetati üha arenenumate vastu, kuid põhioptikat need täiustused ei puudutanud.
Ja lähiaastatel saab inimkond James Webbi teleskoobi käivitamisel vanale hävitajale täiustatud asendaja. Kuid isegi pärast seda jätkab Hubble tööd, kuni see ebaõnnestub. Teleskoobisse investeeriti uskumatult palju teadlaste, inseneride, astronautide, muude elukutsete esindajate tööd ning Ameerika ja Euroopa maksumaksjate raha.
Vastuseks on inimkonnal enneolematu teadusandmete baas ja kunstiobjektid, mis aitavad mõista universumi struktuuri ja luua teadusele moe.
Hubble'i väärtust mitteastronoomi jaoks on raske mõista, kuid meie jaoks on see nii ilus sümbol inimkonna saavutused. Pole probleemivaba, koos keeruline ajalugu, on teleskoobist saanud edukas projekt, mis loodetavasti töötab teaduse hüvanguks veel üle kümne aasta. avaldatud
Kui teil on selle teema kohta küsimusi, esitage need meie projekti ekspertidele ja lugejatele.
24. aprill 1990 saadeti Maa orbiidile Hubble'i orbitaalteleskoop, kes peaaegu veerandsaja aasta jooksul tegi palju suuri avastusi, mis valgustasid universumit, selle ajalugu ja saladusi. Ja täna räägime sellest meie ajal legendaarseks saanud orbitaalobservatooriumist, selle ajalugu, samuti umbes mõned olulised avastused
tehtud tema abiga.
Loomise ajalugu
Idee paigutada teleskoop sinna, kus miski selle tööd ei segaks, tekkis sõdadevahelisel ajal saksa inseneri Hermann Oberthi töös, kuid selle teoreetilise põhjenduse esitas 1946. aastal Ameerika astrofüüsik Leyman Spitzer. Ta oli sellest ideest nii kütkes, et pühendus selle elluviimisele. enamus oma teaduslikust karjäärist.Esimese orbitaalteleskoobi saatis teele Suurbritannia 1962. aastal ja Ameerika Ühendriigid 1966. aastal. Nende seadmete edu veenis lõpuks maailma teadusringkondi vajaduses ehitada suur kosmoseobservatoorium, mis oleks võimeline vaatama isegi kõige sügavamatesse sügavustesse. universumist.
Tööd projekti kallal, millest sai lõpuks Hubble'i teleskoop, alustati 1970. aastal, kuid pikka aega ei olnud selleks piisavalt raha. edukas rakendamine ideid. Oli perioode, mil Ameerika võimud peatasid rahavood üldse.
Seisund lõppes 1978. aastal, kui USA Kongress eraldas orbitaallabori loomiseks 36 miljonit dollarit. Samal ajal algas aktiivne töö objekti projekteerimisel ja ehitamisel, millesse kaasati palju uurimiskeskusi ja tehnoloogiaettevõtteid, kokku kolmkümmend kaks asutust üle maailma.
Esialgu oli plaanis teleskoop orbiidile saata 1983. aastal, seejärel lükati need kuupäevad 1986. aastasse. Kuid Challengeri kosmosesüstiku katastroof 28. jaanuaril 1986 sundis meid veel kord üle vaatama objekti stardikuupäeva. Selle tulemusena startis Hubble 24. aprillil 1990 kosmosesse süstikuga Discovery.
Edwin Hubble
Juba kaheksakümnendate alguses nimetati projekteeritav teleskoop suure Ameerika astronoomi Edwin Powell Hubble'i auks, kes andis tohutu panuse meie arusaamise arendamisse sellest, mis on universum ning milline peaks olema tuleviku astronoomia ja astrofüüsika. ole nagu.
Just Hubble tõestas, et universumis on peale Linnutee ka teisi galaktikaid, ning pani aluse ka universumi paisumise teooriale.
Edwin Hubble suri 1953. aastal, kuid temast sai üks asutajatest Ameerika kool astronoomia, selle kuulsaim esindaja ja sümbol. Pole asjata, et selle suure teadlase järgi pole nime saanud mitte ainult teleskoop, vaid ka asteroid.
Hubble'i teleskoobi kõige olulisemad avastused
Kahekümnenda sajandi üheksakümnendatel sai Hubble'i teleskoobist üks kuulsamaid ajakirjanduses mainitud tehisobjekte. Selle orbitaalobservatooriumi tehtud fotod trükiti mitte ainult teadus- ja populaarteaduslike ajakirjade, vaid ka tavaajakirjanduse, sealhulgas kollaste ajalehtede esilehtedele ja kaantele.
Hubble’i abiga tehtud avastused muutsid ja avardasid oluliselt inimeste arusaama universumist ning teevad seda tänaseni.
Teleskoop pildistas ja saatis Maale tagasi rohkem kui miljon kõrge eraldusvõimega pilti, võimaldades piiluda universumi sügavustesse, kuhu muidu oleks võimatu jõuda.
Üks esimesi põhjusi, miks meedia hakkas Hubble'i teleskoobist rääkima, olid selle fotod komeedist Shoemaker-Levy 9, mis põrkas 1994. aasta juulis kokku Jupiteriga. Umbes aasta enne kukkumist registreeris orbitaalobservatoorium seda objekti vaadeldes selle jagunemist mitmekümneks osaks, mis seejärel langesid nädala jooksul hiidplaneedi pinnale.
Hubble'i suurus (peegli läbimõõt on 2,4 meetrit) võimaldab sellel teha uuringuid väga erinevates astronoomia ja astrofüüsika valdkondades. Näiteks kasutati seda eksoplaneetide (väljapool asuvate planeetide) pildistamiseks Päikesesüsteem), vaadata vanade tähtede piina ja uute sündi, leida salapäraseid musti auke, uurida universumi ajalugu ja vaadata ka praegust. teaduslikud teooriad, kinnitades või ümber lükates neid.
Moderniseerimine
Vaatamata teiste orbitaalteleskoopide käivitamisele on Hubble jätkuvalt meie aja tähevaatlejate peamine instrument, varustades neid pidevalt uut teavet Universumi kõige kaugematest nurkadest.Aja jooksul hakkas aga Hubble’i töös probleeme tekkima. Näiteks selgus juba teleskoobi esimesel töönädalal, et selle peapeeglil oli defekt, mis ei võimaldanud saavutada piltide oodatud teravust. Seega pidime otse orbiidil olevale objektile paigaldama optilise korrektsioonisüsteemi, mis koosnes kahest välispeeglist.
Hubble'i orbitaalobservatooriumi parandamiseks ja moderniseerimiseks viidi sinna läbi neli ekspeditsiooni, mille käigus paigaldati teleskoobile uued seadmed - kaamerad, peeglid, päikesepaneelid ja muud seadmed, et parandada süsteemi tööd ja laiendada observatooriumi tegevusala. .
Tulevik
Pärast uusim moderniseerimine, mis toimus 2009. aastal, otsustati, et Hubble'i teleskoop jääb orbiidile kuni 2014. aastani, mil see asendatakse uue kosmoseobservatooriumiga James Webb. Nüüd on aga juba teada, et rajatise tööiga pikeneb vähemalt 2018. aastani või isegi 2020. aastani.Analoogidel on kolm eelist: pildikvaliteeti ei mõjuta väiksem valguse hajumine, paiknevad objektid ja elektromagnetlainete ulatus infrapunast ultraviolettkiirguseni. Kõik need eelised on tänu Hubble'i teleskoobi keerukale disainile täielikult ära kasutatud.
Teleskoobi esmase peegli läbimõõt on 2,4 m ja sekundaarpeegli läbimõõt on 0,34 m. Nende vaheline kaugus on rangelt kontrollitud ja on 4,9 m. Optiline süsteem võimaldab koguda valgust 0,05 tollise läbimõõduga kiireks (isegi kõige rohkem parimad teleskoobid Maal on dispersiooniring suurem kui 0,5 tolli). Hubble'i teleskoobi eraldusvõime on 7-10 korda suurem kui selle analoogidel Maal.
Sellise kokkupuute korral on see väga vajalik kõrge aste stabiliseerimine ja osutamise täpsus. See oli disaini peamiseks raskuseks - selle tulemusena tekkis andurite, güroskoopide ja keeruka kombinatsioon tähejuhised võimaldab hoida fookust pikka aega 0,007 tolli piires (suunamistäpsus on vähemalt 0,01 tolli).
Pardale on paigaldatud kuus peamist teaduslikud instrumendid, mis on saavutused teaduslik mõte süstiku käivitamise ajal. Need on kõrge Goddard ultraviolettkiirguses töötamiseks, kaamera ja spektrograaf hämarate objektide pildistamiseks, planetaar- ja lainurkkaamera, kiire fotomeeter erineva heledusega objektide vaatlemiseks ning täppissihtimise andurid.
Tagamaks, et süsteem on isemajandav ja ei vaja toiteallikaid, on see varustatud võimsate päikesepaneelidega, mis omakorda laevad kuut vesinik-nikkelakut. Kõik arvutid, akud, telemeetria ja muud süsteemid on paigutatud nii, et neid oleks vajadusel lihtne vahetada.
Video teemal
Optilised instrumendid on tuntud juba iidsetest aegadest. Archimedes kasutas läätsi valguse fokuseerimiseks ja vaenlase puulaevade hävitamiseks. Kuid teleskoobid ilmusid palju hiljem ja selle põhjus pole teada.
Päritolu
Optika õpetuste süsteemi lõid Kreeka teadlased Euclid ja Aristoteles. Sisuliselt on optika inimsilma ehituse uurimise tulemus ja anatoomia vähearenenud antiikajal ei võimaldanud optika kujunemist tõsiseltvõetavaks teaduseks.13. sajandil ilmusid esimesed prillid, mis põhinesid teadmistel sirgjoonelistest kiirtest. Nad teenisid utilitaarseid eesmärke - aitasid käsitöölistel uurida väikseid detaile. On ebatõenäoline, et see leiutis on pika uurimistöö tulemus – see võis olla puhas õnn, avastus, et lihvklaas võib silmale lähenedes objekti suurendada.
Inglise loodusteadlane Bacon kirjutas araabia instrumentidest, mis võisid teoreetiliselt anda suurendust, nii et tähti oleks näha. lähedalt. Da Vinci geenius jõudis nii kõrgele, et ta konstrueeris oma klaasimasinad ja kirjutas traktaate fotomeetriast. Ühe objektiiviga teleskoop, täpsemalt selle joonised ja tehniline dokumentatsioon, oli Leonardo poolt peensusteni läbi mõeldud ning geenius ise väitis, et nii on võimalik saavutada 50-kordne suurendus. On ebatõenäoline, et sellisel konstruktsioonil oli õigus elule, kuid fakt on tõsiasi - esimene kivi teaduse uue suuna vundamendile pandi.
Esimene vaatlussiip valmistati Hollandis aastal XVI lõpp - XVII alguses sajandil (arvamused täpse kuupäeva kohta tänapäeval erinevad) Z. Janseni poolt Middelburgis teatud Itaalia teleskoobi sarnasuses. See sündmus dokumenteeriti ametlikult. Hollandlased näitasid üles märkimisväärseid oskusi täppiskaapide valmistamisel. Metzius, Lippershey - nende nimed säilitati kroonikates ning nende tooted esitati hertsogide ja kuningate õukonda, mille eest käsitöölisi premeeriti suurte rahasummadega. Kes oli esimene, pole tänaseni teada. Tööriistad valmistati odavatest materjalidest, kuid pigem praktilisel kui teoreetilisel alusel, nagu varem.
Galileo Galilei sai Padova ülikoolis professuuri selle eest, et esitles oma teleskoobi prototüüpi Veneetsia doodžile. Selle autorsus ei jäta kahtlust, kuna tooteid hoitakse endiselt Firenze muuseumides. Tema teleskoobid võimaldasid saavutada 30-kordset suurendust, teised meistrid tegid aga 3-kordse suurendusega teleskoope. Ta andis ka praktilise aluse Päikesesüsteemi heliotsentrilise olemuse õpetusele, jälgides isiklikult planeete ja tähti.
Suur astronoom Johannes Kepler, olles tutvunud Galileo leiutisega, koostas üksikasjaliku
Alates astronoomia algusest peale Galilei ajast on astronoomid püüdnud ühte ühine eesmärk: vaata rohkem, vaata kaugemale, vaata sügavamale. Ja 1990. aastal välja lastud Hubble'i kosmoseteleskoop on suur samm selles suunas. Teleskoop on Maa orbiidil atmosfääri kohal, mis võib moonutada ja blokeerida kosmoseobjektidelt tulevat kiirgust. Tänu selle puudumisele saavad astronoomid Hubble'i abil kõrgeima kvaliteediga pilte. Teleskoobi rolli astronoomia arendamisel on peaaegu võimatu üle hinnata - Hubble on NASA kosmoseagentuuri üks edukamaid ja pikaajalisemaid projekte. Ta saatis Maale sadu tuhandeid fotosid, mis valgustasid paljusid astronoomia saladusi. Ta aitas määrata Universumi vanust, tuvastada kvasareid, tõestada, et galaktikate keskmes asuvad massiivsed mustad augud, ja isegi viia läbi katseid tumeaine tuvastamiseks.
Avastused muutsid astronoomide suhtumist universumisse. Võimalus näha väga üksikasjalikult on aidanud mõnda muuta astronoomilised hüpoteesid faktidesse. Paljud teooriad lükati kõrvale, et liikuda ühes õiges suunas. Hubble'i saavutuste hulgas on üks peamisi sihikindlus universumi vanus, mille vanuseks tänapäeval teadlased hindavad 13–14 miljardit aastat. See on kahtlemata täpsem kui varasemad 10–20 miljardi aasta andmed. Hubble mängis võtmerolli ka tumeenergia – selle salapärase jõu – avastamisel, mis paneb universumi aina kiireneva paisumise. Tänu Hubble'ile said astronoomid näha galaktikaid nende arengu kõigil etappidel, alustades moodustumisest noores universumis, mis aitas teadlastel mõista, kuidas nende sünd toimus. Teleskoobi abil leiti protoplanetaarsed kettad, gaasi- ja tolmukogumid noorte tähtede ümber, mille ümber ilmuvad peagi (astronoomiliste standardite järgi muidugi) uued. planeetide süsteemid. Ta suutis supermassiivsete tähtede kokkuvarisemise ajal leida kaugetest galaktikatest gammakiirguse allikad – kummalised, uskumatult võimsad energiapursked. Ja see on vaid osa ainulaadse astronoomilise instrumendi avastustest, kuid need tõestavad juba, et loomisele, orbiidile saatmisele ja hooldamisele kulutatud 2,5 miljardit dollarit on kogu inimkonna mastaabis kõige tulusam investeering.
Hubble'i kosmoseteleskoop
Hubble'il on hämmastav jõudlus. Tema võimest universumi sügavustesse näha saab kasu kogu astronoomiline kogukond. Iga astronoom saab saata päringu aadressile kindel aeg kasutada tema teenuseid ja spetsialistide rühm otsustab, kas seda saab teha. Pärast vaatlust kulub tavaliselt aasta, enne kui astronoomiaringkond uuringu tulemused kätte saab. Kuna teleskoobi abil saadud andmed on kõigile kättesaadavad, saab iga astronoom oma uurimistööd läbi viia, koordineerides andmeid vaatluskeskustega üle maailma. See poliitika muudab teadusuuringud avatuks ja seega tõhusamaks. Teleskoobi ainulaadsed võimalused tähendavad aga ka suurimat nõudlust selle järele – astronoomid üle maailma võitlevad õiguse eest kasutada Hubble’i teenuseid põhimissioonidelt vabal ajal. Igal aastal laekub üle tuhande avalduse, mille hulgast valitakse välja ekspertide hinnangul parimad, kuid statistika järgi on neid rahuldatud vaid 200 - vaid viiendik taotlejate koguarvust teeb oma uurimistööd Hubble'i abil.
Miks oli vaja teleskoop Maa-lähedasse kosmosesse saata ja miks on seadme järele astronoomide seas nii suur nõudlus? Fakt on see, et Hubble'i teleskoop suutis korraga lahendada kaks maapealsete teleskoopide probleemi. Esiteks signaali hägusus maa atmosfäär piirab maapealsete teleskoopide võimalusi, olenemata nende tehnilisest tipptasemest. Atmosfääri hägusus võimaldab meil näha taevasse vaadates tähti vilkumas. Teiseks neelab atmosfäär teatud lainepikkusega kiirgust, kõige tugevamalt ultraviolett-, röntgen- ja gammakiirgust. Ja see tõsine probleem, kuna kosmoseobjektide uurimine on seda tõhusam, mida suurem on energiavahemik.
Ja just selleks, et vältida atmosfääri negatiivset mõju tekkivate piltide kvaliteedile, asub teleskoop selle kohal, 569 kilomeetri kaugusel pinnast. Samal ajal teeb teleskoop ühe tiiru ümber Maa 97 minutiga, liikudes kiirusega 8 kilomeetrit sekundis.
Hubble'i teleskoobi optiline süsteem
Hubble'i teleskoop on Ritchie-Chrétieni süsteem või Cassegraini süsteemi täiustatud versioon, milles valgus algselt tabab esmast peeglit, peegeldub ja põrkub sekundaarsesse peeglisse, mis fokusseerib valguse ja suunab selle teleskoobi teadusseadmete süsteemi. läbi väikese augu esmases peeglis. Inimesed arvavad sageli ekslikult, et teleskoop suurendab pilti. Tegelikult ta ainult kogub maksimaalne summa objekti valgust. Seega, mida suurem on põhipeegel, rohkem valgust see kogub ja seda selgem on pilt. Teine peegel fokuseerib ainult kiirgust. Hubble'i esmase peegli läbimõõt on 2,4 meetrit. Tundub väike, arvestades, et maapealsete teleskoopide peeglite läbimõõt ulatub 10 meetrini või rohkemgi, kuid atmosfääri puudumine on siiski koomilise versiooni tohutu eelis.
Jälgima kosmoseobjektid Teleskoobil on mitmeid teaduslikke instrumente, mis töötavad koos või eraldi. Igaüks neist on omal moel ainulaadne.
Advanced Camera for Surveys (ACS). Uusim nähtav vaatlusseade, mis on mõeldud varajase universumi uurimiseks, paigaldatud 2002. aastal. See kaamera aitas kaardistada musta aine levikut, tuvastada kõige kaugemaid objekte ja uurida galaktikaparvede arengut.
Lähi-infrapunakaamera ja mitme objekti spektromeeter (NICMOS). Infrapunaandur, tuvastab kuumuse, kui objektid on peidetud tähtedevaheline tolm või gaas, nagu näiteks aktiivse tähtede moodustumise piirkondades.
Lähi-infrapuna kaamera ja mitme objektiga spektromeeter (Space Telescope Imaging Spectrograph – STIS). Toimib nagu prisma, lagundades valgust. Saadud spektrist saab teavet uuritavate objektide temperatuuri, keemilise koostise, tiheduse ja liikumise kohta. STIS lõpetas tehniliste probleemide tõttu tegevuse 3. augustil 2004, kuid teleskoopi renoveeritakse 2008. aastal toimuva plaanilise hoolduse käigus.
Laivälja- ja planetaarkaamera 2 (WFPC2). Universaalne tööriist, millega on tehtud enamik kõigile teadaolevaid fotosid. Tänu 48 filtrile võimaldab see näha objekte üsna laias lainepikkuste vahemikus.
Peenjuhtimisandurid (FGS). Nad ei vastuta mitte ainult teleskoobi juhtimise ja orientatsiooni eest kosmoses – nad suunavad teleskoopi tähtede suhtes ega lase sellel kursilt kõrvale kalduda, vaid mõõdavad ka tähtedevahelisi kaugusi täpselt ja registreerivad suhteid. liikumine.
Nagu paljudel Maa orbiidil liikuvatel kosmoselaevadel, on ka Hubble'i teleskoobi toiteallikas päikesekiirgus, fikseeritud kahe kaheteistkümnemeetrise päikesepaneeliga ja kogutud katkematuks tööks läbimise ajal varju pool Maa. Väga huvitav on ka juhtimissüsteemi kujundus soovitud sihtmärgile - universumi objektile - on ju kauge galaktika või kvasari edukas pildistamine kiirusega 8 kilomeetrit sekundis väga raske ülesanne. Teleskoobi orientatsioonisüsteem sisaldab järgmisi komponente: juba mainitud täppisjuhtimisandurid, mis tähistavad aparaadi asukohta kahe “juhtiva” tähe suhtes; Päikese suhtes asendiandurid pole mitte ainult abivahendid teleskoobi orienteerimiseks, vaid ka vajalikud tööriistad teha kindlaks ava luugi sulgemise/avamise vajadus, et vältida seadmete “läbipõlemist” fokuseeritud päikesevalguse käes; magnetilised andurid, mis orienteerivad kosmoselaeva suhtes magnetväli Maa; güroskoopide süsteem, mis jälgib teleskoobi liikumist; ja elektrooptiline detektor, mis jälgib teleskoobi asendit valitud tähe suhtes. Kõik see ei anna mitte ainult võimalust juhtida teleskoopi ja "sihtida" soovitud kosmoseobjekti, vaid hoiab ära ka väärtuslike seadmete purunemise, mida ei saa kiiresti funktsionaalsega asendada.
Hubble’i töö oleks aga mõttetu ilma võimaluseta maapealsetes laborites uurimiseks saadud andmeid üle kanda. Ja selle probleemi lahendamiseks paigaldati Hubble'ile neli antenni, mis vahetavad teavet Greenbeltis asuva Goddardi kosmoselennukeskuse lennuoperatsioonide meeskonnaga. Maa orbiidil asuvaid satelliite kasutatakse teleskoobiga suhtlemiseks ja koordinaatide määramiseks, samuti vastutavad nad andmete edastamise eest. Hubble'il on kaks arvutit ja mitu vähem keerukat alamsüsteemi. Üks arvutitest juhib teleskoobi navigeerimist, kõik teised süsteemid vastutavad instrumentide töö ja satelliitidega suhtlemise eest.
Orbiidilt Maale teabe edastamise skeem
Andmed maapinnalt uurimisrühm saabuvad Goddardi kosmoselennukeskusesse, seejärel sihtkohta Uurimisinstituut Kosmoseteleskoobi teadusinstituut, kus rühm spetsialiste töötleb andmeid ja salvestab need magneto-optilistele kandjatele. Teleskoop saadab igal nädalal Maale tagasi piisavalt teavet, et täita rohkem kui kakskümmend DVD-d ja juurdepääs sellele tohutule hulgale väärtuslikule teabele on kõigile avatud. Suurem osa andmetest on salvestatud digitaalses FITS-vormingus, mis on analüüsimiseks väga mugav, kuid meedias avaldamiseks äärmiselt ebasobiv. Seetõttu avaldatakse laiemale avalikkusele huvitavamad pildid enamlevinud pildivormingutes - TIFF ja JPEG. Seega on Hubble'i teleskoobist saanud mitte ainult ainulaadne teadusinstrument, vaid ka üks väheseid võimalusi Kosmose ilu vaadelda igaühel – nii professionaalil, amatööril kui ka inimesel, kes astronoomiat ei tunne. Kahjuks peame tõdema, et amatöörastronoomide juurdepääs teleskoobile on nüüdseks projekti rahastamise vähenemise tõttu suletud.
Orbitaalne teleskoop Hubble
Hubble'i teleskoobi minevik pole vähem huvitav kui olevik. Esimest korda idee luua sarnane paigaldus sai alguse 1923. aastal koos asutaja Hermann Oberthiga raketitehnoloogia Saksamaa. Just tema rääkis esmakordselt võimalusest tarnida teleskoop umbes maa orbiit raketti kasutades, kuigi isegi rakette endid polnud veel olemas. Selle idee arendas 1946. aastal oma väljaannetes kosmoseobservatooriumi loomise vajaduse kohta Ameerika astrofüüsik Lyman Spitzer. Ta ennustas saamise võimalust ainulaadsed fotod, mida on maapinna tingimustes lihtsalt võimatu teha. Järgmise viiekümne aasta jooksul propageeris astrofüüsik seda ideed aktiivselt kuni selle tegeliku rakendamise alguseni.
Spitzer oli mitmetee, sealhulgas Copernicuse satelliidi ja orbitaalse astronoomilise vaatluskeskuse väljatöötamise juht. Tänu temale kiideti 1969. aastal heaks Suure kosmoseteleskoobi projekt, kahjuks vähendati rahapuuduse tõttu teleskoobi mõõtmeid ja varustust mõnevõrra, sealhulgas peeglite suurust ja instrumentide arvu.
1974. aastal tehti ettepanek teha vahetatavad instrumendid eraldusvõimega 0,1 kaaresekundit ja töölainepikkustega ultraviolettkiirgusest nähtava ja infrapunani. Süstik pidi teleskoobi orbiidile toimetama ja Maale tagasi saatma hoolduseks ja remondiks, mis oli võimalik ka kosmoses.
1975. aastal alustasid NASA ja Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) tööd Hubble'i teleskoobi kallal. 1977. aastal kiitis kongress heaks teleskoobi rahastamise.
Pärast seda otsust hakati koostama teleskoobi teaduslike instrumentide nimekirja ja valiti välja viis seadmete loomise konkursi võitjat. Ees ootas tohutult palju tööd. Nad otsustasid anda teleskoobile nime astronoomi auks, kes näitas, et läbi teleskoobi nähtavad väikesed "jäägid" on kauged galaktikad ja tõestas, et universum paisub.
Pärast erinevaid viivitusi oli start kavandatud 1986. aasta oktoobriks, kuid 28. jaanuaril 1986 plahvatas kosmosesüstik Challenger minut pärast õhkutõusmist. Süstikute katsetamine jätkus üle kahe aasta, mis tähendab, et Hubble'i teleskoobi orbiidile saatmine lükkus nelja aasta võrra edasi. Selle aja jooksul täiustati teleskoopi ja 24. aprillil 1990 tõusis ainulaadne seade oma orbiidile.
Süstiku käivitamine Hubble'i teleskoobiga pardal
1993. aasta detsembris viidi seitsmeliikmelise meeskonnaga kosmosesüstik Endeavour orbiidile teleskoobi hooldustööde tegemiseks. Vahetatud kaks kaamerat, samuti päikesepaneelid. 1994. aastal tehti teleskoobist esimesed fotod, mille kvaliteet vapustas astronoome. Hubble on end täielikult õigustanud.
Kaamerate, päikesepaneelide hooldus, kaasajastamine ja vahetus, soojusisolatsiooni voodri kontroll, samuti Hooldus peeti veel kolm korda: 1997., 1999. ja 2002. aastal.
Hubble'i teleskoobi uuendus, 2002
Järgmine lend pidi toimuma 2006. aastal, kuid 1. veebruaril 2003 põles nahaprobleemide tõttu kosmosesüstik Columbia tagasipöördumise ajal atmosfääris ära. Sellest tulenevalt on vaja läbi viia täiendavad uuringud Süstikute edasise kasutamise võimalus, mis lõppes alles 31. oktoobril 2006. aastal. See viiski teleskoobi järgmise plaanilise hoolduse edasilükkamiseni 2008. aasta septembrisse.
Täna töötab teleskoop normaalselt, edastades nädalas 120 GB teavet. Arendatakse ka Hubble'i järglast Webbi kosmoseteleskoopi, mis hakkab uurima varajase universumi suure punase nihkega objekte. See asub 1,5 miljoni kilomeetri kõrgusel, käivitamine on kavandatud 2013. aastal.
Muidugi ei kesta Hubble igavesti. Järgmine remont on kavandatud 2008. aastal, kuid sellegipoolest hakkab teleskoop järk-järgult kuluma ja muutuma kasutuskõlbmatuks. See juhtub umbes 2013. aastal. Kui see juhtub, jääb teleskoop orbiidile, kuni see laguneb. Seejärel hakkab Hubble spiraalina Maale langema ja järgneb Miri jaamale või toimetatakse ohutult Maale ja sellest saab ainulaadse ajalooga muuseumieksponaat. Kuid Hubble'i teleskoobi pärand: selle avastused, peaaegu veatu töö näide ja kõigile teadaolevad fotod jäävad alles. Võime olla kindlad, et tema saavutused aitavad Hubble'i teleskoobi hämmastavalt rikkaliku elu võidukäiguna veel pikka aega avada universumi saladusi.
2008. aasta septembri lõpus nimelise teleskoobi juures. Maale teabe edastamise eest vastutav Hubble'i üksus ebaõnnestus. Teleskoobi remondimissioon muudeti 2009. aasta veebruariks.
Nimetatud teleskoobi tehnilised omadused. Hubble:
Käivitamine: 24. aprill 1990 12:33 UT
Mõõdud: 13,1 x 4,3 m
Kaal: 11 110 kg
Optiline disain: Ritchie-Chretien
Vinjeteerimine: 14%
Vaateväli: 18" (teaduslikel eesmärkidel), 28" (juhendamiseks)
Nurkeraldusvõime: 0,1" 632,8 nm juures
Spektrivahemik: 115 nm - 1 mm
Stabiliseerimise täpsus: 0,007" 24 tunni jooksul
Kosmoselaeva projekteeritud orbiit: kõrgus - 693 km, kalle - 28,5°
Orbitaalperiood Zesli ümber: 96–97 minutit
Planeeritud tööaeg: 20 aastat (koos hooldusega)
Teleskoobi ja kosmoselaeva maksumus: 1,5 miljardit dollarit (1989. aastal)
Peapeegel: Läbimõõt 2400 mm; Kumerusraadius 11 040 mm; Ekstsentrilisuse ruut 1,0022985
Sekundaarne peegel: läbimõõt 310 mm; Kumerusraadius 1,358 mm; Ruudu ekstsentrilisus 1,49686
Kaugused: peegli keskpunktide vahel 4906,071 mm; Sekundaarsest peeglist fookuseni 6406 200 mm
Mis on Hubble?
Ameerika teadlane Edwin Powell Hubble sai laialdaselt tuntuks oma universumi paisumise avastamise tõttu. Suured teadlased mainivad teda oma artiklites siiani sageli. Hubble on mees, kelle järgi raadioteleskoop nime sai ja tänu kellele kõik assotsiatsioonid ja stereotüübid täielikult välja vahetati.
Hubble'i teleskoop on kosmosega otseselt seotud objektide seas üks kuulsamaid. Seda võib julgelt pidada tõeliseks automaatseks orbitaalobservatooriumiks. See kosmosehiiglane nõudis arvestatavat rahalist investeeringut (ebamaise teleskoobi kulud olid ju sadu kordi suuremad kui maapealse oma), aga ka ressursse ja aega. Sellest lähtuvalt otsustasid kaks maailma suurimat agentuuri nagu NASA ja Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) ühendada oma võimed ja teha ühise projekti.
Mis aastal see turule tuli, pole enam teada salastatud teave. Maa orbiidile start toimus 24. aprillil 1990 Discovery süstiku STS-31 pardal.Ajaloo juurde tagasi tulles tasub mainida, et algselt oli stardiaasta planeeritud teistsugusena.Oodatav kuupäev pidi olema oktoober 1986 kuid sama aasta jaanuaris toimus The Challengeri katastroof ja kõik olid sunnitud plaanitud käivitamist edasi lükkama.Iga kuu seisakuga kasvas programmi maksumus 6 miljoni dollari võrra.Ei ole ju nii lihtne hoida ideaalses seisukorras objekt, mis tuleb kosmosesse saata. Hubble paigutati spetsiaalsesse ruumi, kus loodi kunstlikult puhastatud atmosfäär ja pardasüsteemid osaliselt töötasid.Säilitamise ajal asendati osa seadmeid ka rohkematega. kaasaegsed.
Hubble'i käivitamisel ootasid kõik uskumatut triumfi, kuid kõik ei läinud kohe nii, nagu nad soovisid. Teadlased puutusid juba esimeste piltidega kokku probleemidega. Oli selge, et teleskoobipeeglis oli viga ja piltide kvaliteet oli oodatust erinev. Samuti polnud päris selge, kui palju aastad mööduvad probleemi avastamise hetkest kuni selle lahendamiseni. Oli ju ilmselge, et teleskoobi peapeeglit pole võimalik otse orbiidil välja vahetada ning selle Maale tagastamine oli ülikallis, mistõttu otsustati, et sellele on vaja paigaldada lisaseadmed ja kasutada seda kompenseerimiseks. peegli defekti eest Nii, juba detsembris 1993 saadeti süstik Endeavour koos vajalike konstruktsioonidega. Astronaudid käisid viis korda avakosmoses ja paigaldasid edukalt Hubble'i teleskoobile vajalikud osad.
Mida uut teleskoop kosmoses nägi? Ja milliseid avastusi on inimkond fotode põhjal suutnud teha? Need on mõned kõige levinumad küsimused, mida teadlased kunagi küsivad. Muidugi suurimad staarid teleskoobiga võetud ei jäänud märkamatuks. Nimelt tuvastasid astronoomid tänu teleskoobi ainulaadsusele korraga üheksa hiiglaslikku tähte (a. täheparv R136), mille mass on rohkem kui 100 korda suurem kui Päikese mass. Samuti on avastatud tähti, mille mass ületab Päikese massi 50 korda.
Märkimisväärne oli ka foto kahesajast meeletult kuumast tähest, mis kokku annavad meile udukogu NGC 604. Just Hubble suutis tabada udukogu fluorestsentsi, mille põhjustas ioniseeritud vesinik.
Rääkides teooriast suur pauk, mis tänapäeval on Universumi tekkeloos üks enim arutatud ja usaldusväärsemaid, tasub meenutada kosmilist mikrolainelist taustkiirgust. KMB kiirgus on üks selle põhitõendeid. Kuid veel üks oli kosmoloogiline punanihe, mis kokkuvõttes oli Doppleri efekti ilming. Selle järgi näeb keha talle lähenevaid objekte siniselt ja kui need eemalduvad, muutuvad need punasemaks. Seega oli Hubble'i teleskoobist kosmoseobjekte vaadeldes nihe punane ja selle põhjal tehti järeldus Universumi paisumise kohta.
Teleskoobipilte vaadates on üks esimesi asju, mida näete, Kaugväli. Fotol ei saa te enam tähti üksikult näha - need on terved galaktikad Ja kohe tekib küsimus: millisele kaugusele teleskoop näeb ja mis on selle äärmuslik piir? Selleks, et vastata, kuidas teleskoop seni näeb, peame Hubble'i disaini lähemalt uurima.
Teleskoobi tehnilised andmed
- Kogu satelliidi üldmõõtmed: pikkus 13,3 m, kaal umbes 11 tonni, kuid kõiki paigaldatud instrumente arvesse võttes ulatub selle kaal 12,5 tonnini ja läbimõõt - 4,3 m.
- Orientatsiooni täpsuse kuju võib ulatuda 0,007 kaaresekundini.
- Kaks kahepoolset päikesepaneeli on 5 kW, kuid on veel 6 akut, mille võimsus on 60 ampritundi.
- Kõik mootorid töötavad hüdrasiiniga.
- Antenn, mis on võimeline kõiki andmeid vastu võtma kiirusega 1 kB/s ja edastama 256/512 kB/s.
- Peapeegel, mille läbimõõt on 2,4 m, samuti lisapeegli - 0,3 m Peapeegli materjaliks on sulatatud kvartsklaas, mis ei ole vastuvõtlik termilisele deformatsioonile.
- Mis on suurendus, seda ka fookuskaugus, nimelt 56,6 m.
- Ringluse sagedus on üks kord iga pooleteise tunni järel.
- Hubble'i sfääri raadius on valguse kiiruse ja Hubble'i konstandi suhe.
- Kiirgusomadused - 1050-8000 angströmi.
- Kuid millisel kõrgusel maapinnast satelliit asub, on juba ammu teada. See on 560 km.
Kuidas Hubble'i teleskoop töötab?
Teleskoobi tööpõhimõte on Ritchie-Chretieni süsteemi reflektor. Süsteemi struktuur on põhipeegel, mis on hüperboolselt nõgus, kuid selle abipeegel on kumer hüperboolne. Hüperboolse peegli keskele paigaldatud seadet nimetatakse okulaariks. Vaateväli on umbes 4°.
Kes siis tegelikult osales selle hämmastava teleskoobi loomises, mis vaatamata oma auväärsele vanusele rõõmustab meid jätkuvalt oma avastustega?
Selle loomise ajalugu ulatub 20. sajandi kaugetesse seitsmekümnendatesse. Mitmed ettevõtted töötasid teleskoobi kõige olulisemate osade, nimelt peapeegli kallal. Nõudmised olid ju üsna karmid ja tulemus plaaniti ideaalseks. Seega soovis PerkinElmer soovitud kuju saavutamiseks kasutada oma masinaid uute tehnoloogiatega. Kuid Kodak allkirjastas lepingu, mis hõlmas traditsioonilisemate meetodite kasutamist, kuid varuosade jaoks. Tootmistööd algasid juba 1979. aastal ning vajalike osade poleerimine jätkus 1981. aasta keskpaigani. Kuupäevad nihkusid oluliselt ja tekkisid küsimused ettevõtte PerkinElmer pädevuse kohta, mistõttu lükati teleskoobi käivitamine edasi 1984. aasta oktoobrisse. Peagi ilmnes ebakompetentsus üha enam ja stardikuupäeva lükati veel mitu korda edasi.Ajalugu kinnitab, et üks kavandatud kuupäevadest oli september 1986, samas kui kogu eelarve kogu projekt kasvas 1,175 miljardi dollarini.
Ja lõpuks teave kõige huvitavama ja olulised tähelepanekud Hubble'i teleskoop:
- Avastatud on planeedid, mis asuvad väljaspool päikesesüsteemi.
- On leitud tohutul hulgal protoplanetaarseid kettaid, mis asuvad Orioni udukogu tähtede ümber.
- Pluuto ja Erise pinna uurimisel on tehtud avastus. Esimesed kaardid said kätte.
- Vähetähtis pole ka teooria osaline kinnitus väga massiivsete mustade aukude kohta, mis asuvad galaktikate tsentrites.
- On näidatud, et need on kuju poolest üsna sarnased Linnutee ja Andromeeda udukogu tekkeloos on olulisi erinevusi.
- Meie universumi täpne vanus on ühemõtteliselt kindlaks tehtud. See on 13,7 miljardit aastat vana.
- Hüpoteesid isotroopia kohta on samuti õiged.
- 1998. aastal ühendati maapealsete teleskoopide ja Hubble'i uuringud ja vaatlused ning leiti, et tumeenergia sisaldab ¾ Universumi energia kogutihedusest.
Õppimine avakosmos jätkub...