Kuna vitu vitatu kwenye mzunguko wa Dunia ambavyo hata watu walio mbali na unajimu na wanaanga wanajua kuvihusu: Mwezi, Kimataifa. Kituo cha anga na Darubini ya Anga ya Hubble.
Kuna vitu vitatu kwenye mzunguko wa Dunia ambavyo hata watu walio mbali na unajimu na wanaanga wanajua kuvihusu: Mwezi, Kituo cha Anga cha Kimataifa na Darubini ya Anga ya Hubble.
Mwisho ana umri wa miaka minane kuliko ISS na ameona Kituo cha Orbital"Dunia". Watu wengi huifikiria kama kamera kubwa angani. Ukweli ni ngumu zaidi, na sio bure kwamba watu wanaofanya kazi na kifaa hiki cha kipekee kwa heshima wanaiita uchunguzi wa mbinguni.
Historia ya ujenzi wa Hubble ni kushinda mara kwa mara kwa shida, mapambano ya ufadhili na utaftaji wa suluhisho. Hali zisizotarajiwa. Jukumu la Hubble katika sayansi ni la thamani sana. Haiwezekani kukusanya orodha kamili ya uvumbuzi katika unajimu na nyanja zinazohusiana zilizofanywa kwa shukrani kwa picha za darubini, kwa hivyo kazi nyingi hurejelea habari iliyopatikana nayo. Walakini, takwimu rasmi zinaonyesha karibu machapisho elfu 15.
Hadithi
Wazo la kuweka darubini katika obiti liliibuka karibu miaka mia moja iliyopita. Mandharinyuma ya kisayansi Umuhimu wa kujenga darubini kama hiyo ulichapishwa katika mfumo wa nakala ya mwanasaikolojia Lyman Spitzer mnamo 1946. Mnamo 1965, alifanywa kuwa mkuu wa kamati ya Chuo cha Sayansi, ambacho kiliamua malengo ya mradi kama huo.
Katika miaka ya sitini, uzinduzi kadhaa uliofanikiwa ulifanyika na vifaa rahisi viliwasilishwa kwenye obiti, na mnamo 1968 NASA ilitoa. mwanga wa kijani Mtangulizi wa Hubble, LST, Darubini ya Nafasi Kubwa, na zaidi kipenyo kikubwa vioo - mita 3 dhidi ya 2.4 ya Hubble - na kazi kubwa ya kuizindua tayari mwaka wa 1972, kwa kutumia chombo cha anga cha juu wakati huo chini ya maendeleo. Lakini makadirio yaliyokadiriwa ya mradi yaligeuka kuwa ghali sana, shida ziliibuka na pesa, na mnamo 1974 ufadhili huo ulighairiwa kabisa.
Ushawishi hai wa mradi huo na wanaastronomia, ushiriki wa Shirika la Anga la Ulaya na kurahisisha sifa takriban kwa zile za Hubble ilifanya iwezekane mnamo 1978 kupokea ufadhili kutoka kwa Congress kwa kiasi cha ujinga cha dola milioni 36 kwa gharama ya jumla, ambayo. leo ni sawa na takriban milioni 137.
Wakati huo huo, darubini ya baadaye ilipewa jina kwa heshima ya Edwin Hubble, mtaalam wa nyota na mtaalam wa ulimwengu ambaye alithibitisha uwepo wa galaksi zingine, aliunda nadharia ya upanuzi wa Ulimwengu na kutoa jina lake sio tu kwa darubini, bali pia kwa darubini. sheria ya kisayansi na kiasi.
Darubini hiyo ilitengenezwa na kampuni kadhaa zinazohusika na vipengele tofauti, ambayo ngumu zaidi ni mfumo wa macho ambao Perkin-Elmer alikuwa akifanya kazi nao, na chombo cha anga ambacho Lockheed alikuwa akiunda. Bajeti tayari imeongezeka hadi $400 milioni.
Lockheed ilichelewesha uundaji wa kifaa kwa miezi mitatu na ilizidi bajeti yake kwa 30%. Ikiwa unatazama historia ya ujenzi wa vifaa vya utata sawa, hii ni hali ya kawaida. Kwa Perkin-Elmer, mambo yalikuwa mabaya zaidi. Kampuni ilisafisha kioo kulingana na teknolojia ya ubunifu hadi mwisho wa 1981, ilizidi sana bajeti na kuharibu uhusiano na NASA. Inashangaza, tupu ya kioo ilifanywa na Corning, ambayo leo hutoa Kioo cha Gorilla, ambacho kinatumika kikamilifu katika simu.
Kwa njia, Kodak alipokea mkataba wa kutengeneza kioo cha ziada kwa kutumia mbinu za jadi polishing ikiwa matatizo yanatokea na polishing kioo kikuu. Ucheleweshaji wa kuunda vipengele vilivyobaki ulipunguza kasi ya mchakato kiasi kwamba ikawa nukuu maarufu kutoka kwa tabia ya NASA ya ratiba za kazi ambazo "hazikuwa na uhakika na zinabadilika kila siku."
Uzinduzi huo uliwezekana tu mnamo 1986, lakini kwa sababu ya janga la Challenger, uzinduzi wa shuttle ulisimamishwa kwa muda wa marekebisho.
Hubble ilihifadhiwa kipande baada ya kipande katika vyumba maalum vilivyomwagiwa nitrojeni kwa gharama ya dola milioni sita kwa mwezi.
Kwa hiyo, mnamo Aprili 24, 1990, meli ya Discovery ilirushwa kwenye obiti kwa kutumia darubini. Kwa wakati huu, dola bilioni 2.5 zilikuwa zimetumika kwa Hubble. Jumla ya gharama leo inakaribia bilioni kumi.
Tangu kuzinduliwa, matukio kadhaa makubwa yanayohusisha Hubble yametokea, lakini kuu yalitokea mwanzoni.
Wakati, baada ya kuzinduliwa kwenye obiti, darubini ilianza kazi yake, ikawa kwamba ukali wake ulikuwa utaratibu wa ukubwa wa chini kuliko mahesabu. Badala ya sehemu ya kumi ya arcsecond, ilikuwa sekunde nzima. Baada ya ukaguzi kadhaa, iliibuka kuwa kioo cha darubini kilikuwa gorofa sana kwenye kingo: haikupatana na mikromita mbili na ile iliyohesabiwa. Ukiukaji unaotokana na kasoro hii ya hadubini kihalisi ulifanya masomo mengi yaliyopangwa kutowezekana.
Tume ilikusanywa, ambayo wanachama wake walipata sababu: kioo kilichohesabiwa kwa usahihi sana kilikuwa kimepigwa rangi vibaya. Zaidi ya hayo, hata kabla ya uzinduzi, kupotoka sawa kulionyeshwa na jozi za kusahihisha zisizo kutumika katika vipimo - vifaa ambavyo viliwajibika kwa curvature ya uso inayotaka.
Lakini basi hawakuamini usomaji huu, wakitegemea usomaji wa msahihishaji mkuu, ambao ulionyesha. matokeo sahihi na ambayo kusaga kulifanyika. Na moja ya lensi ambazo, kama ilivyotokea, ziliwekwa vibaya.
Sababu ya kibinadamu
Kitaalam haikuwezekana kusakinisha kioo kipya moja kwa moja kwenye obiti, na kupunguza darubini na kisha kuirejesha juu tena ilikuwa ghali sana. Suluhisho la kifahari lilipatikana.
Ndio, kioo kilifanywa vibaya. Lakini ilifanyika vibaya sana usahihi wa juu. Upotoshaji ulijulikana, na kilichobaki ni kufidia, ambayo waliendeleza mfumo maalum Marekebisho ya COSTAR. Iliamuliwa kuiweka kama sehemu ya msafara wa kwanza wa kuhudumia darubini.
Safari kama hiyo ni operesheni ngumu ya siku kumi na wanaanga wanaokwenda anga za juu. Haiwezekani kufikiria kazi ya baadaye zaidi, na ni matengenezo tu. Kulikuwa na safari nne kwa jumla wakati wa operesheni ya darubini, na safari mbili za ndege kama sehemu ya tatu.
Mnamo Desemba 2, 1993, chombo cha anga cha juu cha Endeavor, ambacho hii ilikuwa safari ya tano, kilipeleka wanaanga kwenye darubini. Waliweka Costar na kuchukua nafasi ya kamera.
Costar alirekebisha upotovu wa spherical wa kioo, akicheza nafasi ya glasi za gharama kubwa zaidi katika historia. Mfumo wa urekebishaji wa macho ulitimiza kazi yake hadi 2009, wakati hitaji lake lilipotea kwa sababu ya matumizi ya optics yake ya kurekebisha katika vifaa vyote vipya. Alitoa nafasi ya thamani katika darubini kwa spectrograph na kujivunia nafasi ndani Makumbusho ya Taifa Aeronautics na Astronautics, baada ya kuvunjwa kama sehemu ya safari ya nne ya huduma ya Hubble mwaka wa 2009.
Udhibiti
Darubini inadhibitiwa na kufuatiliwa kwa wakati halisi 24/7 kutoka kituo cha udhibiti huko Greenbelt, Maryland. Kazi za kituo hicho zimegawanywa katika aina mbili: kiufundi (matengenezo, usimamizi na ufuatiliaji wa hali) na kisayansi (uteuzi wa vitu, maandalizi ya kazi na ukusanyaji wa data moja kwa moja). Kila wiki, Hubble hupokea zaidi ya amri 100,000 tofauti kutoka kwa Dunia: haya ni maagizo ya kusahihisha obiti na kazi za kupiga picha za vitu vya angani.
Katika MCC, siku imegawanywa katika zamu tatu, ambayo kila mmoja hupewa timu tofauti ya watu watatu hadi watano. Wakati wa safari za darubini yenyewe, wafanyikazi huongezeka hadi dazeni kadhaa.
Hubble ni darubini yenye shughuli nyingi, lakini hata ratiba yake yenye shughuli nyingi huiruhusu kusaidia mtu yeyote kabisa, hata mwanaastronomia asiye mtaalamu. Kila mwaka, Taasisi ya Utafiti wa Anga kwa kutumia Darubini ya Anga hupokea maelfu ya maombi ya kuhifadhi muda kutoka kwa wanaastronomia kutoka nchi mbalimbali.
Takriban 20% ya maombi hupokea idhini kutoka kwa tume ya wataalam na, kulingana na NASA, shukrani kwa maombi ya kimataifa, pamoja na au chini ya uchunguzi elfu 20 hufanywa kila mwaka. Maombi haya yote yameunganishwa, kuratibiwa na kutumwa kwa Hubble kutoka kituo kimoja huko Maryland.
Optics
Optics kuu za Hubble zinatokana na mfumo wa Ritchie-Chrétien. Inajumuisha kioo cha mviringo, kilichopinda kwa hyperbolically na kipenyo cha 2.4 m na shimo katikati. Kioo hiki huakisi kwenye kioo cha pili, pia cha sura ya hyperbolic, ambayo inaonyesha boriti inayofaa kwa uwekaji wa dijiti kwenye shimo la kati la la msingi. Aina zote za vichungi hutumiwa kuchuja sehemu zisizo za lazima za wigo na kuangazia safu zinazohitajika.
Darubini kama hizo hutumia mfumo wa vioo, sio lensi, kama kwenye kamera. Kuna sababu nyingi za hili: tofauti za joto, uvumilivu wa polishing, vipimo vya jumla na ukosefu wa kupoteza boriti ndani ya lens yenyewe.
Optics ya msingi kwenye Hubble haijabadilika tangu mwanzo. Na seti ya vyombo mbalimbali vinavyoitumia ilibadilishwa kabisa katika safari kadhaa za matengenezo. Hubble ilisasishwa kwa kutumia ala, na wakati wa kuwepo kwake vyombo kumi na tatu tofauti vilifanya kazi huko. Leo amebeba sita, moja ikiwa katika hibernation.
Kamera za pembe-pana na za sayari za kizazi cha kwanza na cha pili, na kamera ya Wide-angle ya tatu sasa, ziliwajibika kwa picha katika safu ya macho.
Uwezo wa WFPC ya kwanza haukupatikana kamwe kwa sababu ya shida na kioo. Na msafara wa 1993, baada ya kusakinisha Kostar, wakati huo huo uliibadilisha na toleo la pili.
Kamera ya WFPC2 ilikuwa na nne matrices ya mraba, picha ambazo ziliunda mraba mkubwa. Karibu. Matrix moja - "sayari" tu - ilipokea picha iliyo na ukuu wa juu, na wakati kiwango kiliporejeshwa, sehemu hii ya picha ilichukua chini ya sehemu ya kumi na sita. mraba wa kawaida badala ya robo, lakini kwa azimio la juu.
Matrices tatu zilizobaki ziliwajibika kwa "wide-angle". Hii ndiyo sababu picha kamili za kamera zinaonekana kama mraba na vitalu 3 vimeondolewa kwenye kona moja, na si kwa sababu ya matatizo ya upakiaji wa faili au matatizo mengine.
WFPC2 ilibadilishwa na WFC3 mnamo 2009. Tofauti kati yao inaonyeshwa vizuri na Nguzo za Uumbaji zilizopigwa tena, ambazo baadaye.
Mbali na macho na karibu safu ya infrared Kwa kamera ya pembe pana, Hubble anaona:
- kutumia spectrograph STIS katika ultraviolet karibu na mbali, na pia kutoka inayoonekana kwa karibu infrared;
- huko, kwa kutumia moja ya chaneli za ACS, njia zingine ambazo hufunika masafa makubwa kutoka kwa infrared hadi ultraviolet;
- vyanzo dhaifu vya nukta katika safu ya urujuanimno na spectrografu ya COS.
Picha
Picha za Hubble sio picha haswa katika maana ya kawaida. Habari nyingi hazipatikani katika safu ya macho. Vitu vingi vya nafasi hutoa kikamilifu katika safu zingine. Hubble ina vifaa vingi vilivyo na vichujio mbalimbali vinavyoviruhusu kunasa data ambayo wanaastronomia huchakata baadaye na inaweza kufupisha kuwa picha inayoonekana. Utajiri wa rangi hutolewa na safu tofauti za mionzi kutoka kwa nyota na chembe za ionized nao, pamoja na mwanga wao uliojitokeza.
Kuna picha nyingi, nitakuambia tu kuhusu chache za kusisimua zaidi. Picha zote zina kitambulisho chao, ambacho kinaweza kupatikana kwa urahisi kwenye tovuti ya Hubble spacetelescope.org au moja kwa moja kwenye Google. Picha nyingi ziko kwenye tovuti katika azimio la juu, lakini hapa ninaacha matoleo ya skrini.
Nguzo za Uumbaji
Kitambulisho: opo9544a
Yako mwenyewe risasi maarufu Hubble alifanya kazi ya kwanza ya Aprili 95, bila kukengeushwa na kazi nzuri kwenye Siku ya Aprili Fool. Hizi ndizo Nguzo za Uumbaji, zimeitwa hivyo kwa sababu nyota zinaundwa kutokana na mkusanyiko huu wa gesi, na kwa sababu zinafanana nazo kwa umbo. Picha inaonyesha kipande kidogo cha sehemu ya kati ya Tai Nebula.
Nebula hii mada ya kuvutia, kwamba nyota kubwa katikati yake ziliiondoa kwa sehemu, na hata kutoka kwa Dunia tu. Bahati kama hiyo hukuruhusu kutazama katikati ya nebula na, kwa mfano, kuchukua picha maarufu ya kuelezea.
Darubini zingine pia zilipiga picha eneo hili katika safu tofauti, lakini kwa macho Nguzo hutoka wazi zaidi: zikiwa zimeangaziwa na nyota ambazo zilitoa sehemu ya nebula, gesi inang'aa kwa samawati, kijani kibichi na nyekundu, na kuunda mwonekano mzuri.
Mnamo 2014, Nguzo zilipigwa risasi tena na vifaa vilivyosasishwa vya Hubble: toleo la kwanza lilirekodiwa na kamera ya WFPC2, na la pili na WFC3.
Kitambulisho: heic1501a
Rose iliyotengenezwa na galaksi
Kitambulisho: heic1107a
Kitu Arp 273 ni mfano mzuri wa mawasiliano kati ya galaksi zilizo karibu na kila mmoja. Sura ya asymmetrical ya juu ni matokeo ya kinachojulikana mwingiliano wa mawimbi na ya chini. Kwa pamoja huunda maua makubwa, yaliyowasilishwa kwa wanadamu mnamo 2011.
Uchawi Galaxy Sombrero
Kitambulisho: opo0328a
Messier 104 ni galaksi kubwa ambayo inaonekana kama ilivumbuliwa na kupakwa rangi huko Hollywood. Lakini hapana, nzuri mia moja na nne iko viunga vya kusini kundinyota Virgo. Na ni mkali sana kwamba inaonekana hata kupitia darubini za nyumbani. Mrembo huyu aliigiza Hubble mnamo 2004.
Mwonekano mpya wa infrared wa Nebula ya Horsehead - Picha ya Maadhimisho ya Miaka 23 ya Hubble
Kitambulisho: heic1307a
Mnamo 2013, Hubble aliweka upya picha ya Barnard 33 katika wigo wa infrared. Na Kichwa cha Farasi Nebula chenye giza kwenye kundinyota cha Orion, karibu giza na cheusi katika safu inayoonekana, kilionekana katika nuru mpya. Hiyo ni, safu.
Kabla ya hii, Hubble alikuwa tayari ameipiga picha mnamo 2001:
Kitambulisho: heic0105a
Kisha akashinda kura ya mtandaoni kwa kitu cha kumbukumbu kwa miaka kumi na moja katika obiti. Inashangaza, hata kabla ya picha za Hubble, Kichwa cha Farasi kilikuwa mojawapo ya vitu vilivyopigwa picha zaidi.
Hubble inanasa eneo linalounda nyota S106
Kitambulisho: heic1118a
S106 ni eneo linalounda nyota katika kundinyota la Cygnus. Muundo mzuri ni kwa sababu ya ejecta ya nyota mchanga, ambayo imefunikwa na vumbi lenye umbo la donut katikati. Pazia hili la vumbi lina mapungufu juu na chini, kwa njia ambayo nyenzo za nyota hupasuka zaidi kikamilifu, na kutengeneza sura ya kukumbusha ya udanganyifu unaojulikana wa macho. Picha ilichukuliwa mwishoni mwa 2011.
Cassiopeia A: matokeo ya kupendeza ya kifo cha nyota
Kitambulisho: heic0609a
Pengine umesikia kuhusu milipuko Supernova. Na picha hii inaonyesha wazi moja ya matukio hatima ya baadaye vitu hivyo.
Picha kutoka 2006 inaonyesha matokeo ya mlipuko wa nyota Cassiopeia A, ambayo ilitokea kwenye gala yetu. Wimbi la jambo linalotawanyika kutoka kwa kitovu, na muundo tata na wa kina, linaonekana wazi.
Picha ya Hubble ya Arp 142
Kitambulisho: heic1311a
Na tena, picha inayoonyesha matokeo ya mwingiliano wa galaksi mbili ambazo zilijikuta ziko karibu wakati wa safari yao ya Kiekumene.
NGC 2936 na 2937 ziligongana na kuathiriana. Hii tayari iko yenyewe tukio la kuvutia, lakini katika kesi hii kipengele kingine kimeongezwa: sura ya sasa ya galaxi inafanana na penguin yenye yai, ambayo inafanya kazi kama nyongeza kubwa kwa umaarufu wa galaxi hizi.
Katika picha nzuri kutoka 2013, unaweza kuona athari za mgongano ambao ulifanyika: kwa mfano, jicho la penguin linaundwa, kwa sehemu kubwa, na miili kutoka kwenye galaksi ya yai.
Kujua umri wa galaksi zote mbili, hatimaye tunaweza kujibu kile kilichokuja kwanza: yai au penguin.
Kipepeo akiibuka kutoka kwenye mabaki ya nyota ndani nebula ya sayari NGC 6302
Kitambulisho: heic0910h
Wakati mwingine mito ya gesi yenye joto hadi digrii elfu 20, ikiruka kwa kasi ya karibu kilomita milioni / h inaonekana kama mbawa za kipepeo dhaifu, unahitaji tu kupata pembe inayofaa. Hubble hakuwa na kuangalia, nebula NGC 6302 - pia inaitwa Butterfly au Beetle nebula - yenyewe iligeuka kuelekea sisi katika mwelekeo sahihi.
Hutengeneza mabawa haya nyota inayokufa ya galaksi yetu katika kundinyota Skopio. Mtiririko wa gesi hupata umbo la bawa lao tena kwa sababu ya pete ya vumbi karibu na nyota. Vumbi sawa hufunika nyota yenyewe kutoka kwetu. Inawezekana kwamba pete iliundwa na nyota kupoteza jambo pamoja na ikweta kwa kiwango cha chini, na mbawa kwa hasara ya haraka zaidi kutoka kwa miti.
Uwanja wa kina
Kuna picha kadhaa za Hubble ambazo zina Deep Field kwenye kichwa. Hizi ni fremu zilizo na muda mkubwa wa kufichua kwa siku nyingi, zinazoonyesha kipande kidogo cha anga yenye nyota. Ili kuwaondoa, ilinibidi kuchagua kwa uangalifu eneo linalofaa kwa mfiduo kama huo. Haipaswi kuzuiwa na Dunia na Mwezi, haipaswi kuwa na vitu vyenye mkali karibu, na kadhalika. Kama matokeo, Deep Field ikawa picha muhimu sana kwa wanaastronomia, ambayo wanaweza kusoma michakato ya malezi ya ulimwengu.
Sura ya hivi karibuni kama hii - uwanja wa kina wa Hubble uliokithiri wa 2012 - ni ya kuchosha kwa jicho la wastani - hii ni risasi ambayo haijawahi kutokea na kasi ya shutter ya sekunde milioni mbili (~ siku 23), inayoonyesha galaxi elfu 5.5, ambayo ndogo zaidi kuwa na mwangaza wa mabilioni kumi chini ya unyeti wa maono ya mwanadamu.
Kitambulisho: heic1214a
Na picha hii ya ajabu inapatikana kwa uhuru kwenye tovuti ya Hubble, inayoonyesha kila mtu sehemu ndogo ya 1/30,000,000 ya anga yetu, ambayo maelfu ya galaksi yanaonekana.
Hubble (1990 - 203_)
Hubble inastahili kuondoka kwenye obiti baada ya 2030. Ukweli huu unaonekana kusikitisha, lakini kwa kweli darubini imezidi muda wa misheni yake ya asili kwa miaka mingi. Darubini ilikuwa ya kisasa mara kadhaa, vifaa vilibadilishwa kuwa vya juu zaidi na zaidi, lakini maboresho haya hayakuathiri optics kuu.
Na katika miaka ijayo, ubinadamu utapokea mbadala wa hali ya juu zaidi wa mpiganaji wa zamani wakati darubini ya James Webb itakapozinduliwa. Lakini hata baada ya hii, Hubble itaendelea kufanya kazi hadi itashindwa. Kiasi cha ajabu cha kazi ya wanasayansi, wahandisi, wanaanga, watu wa taaluma zingine na pesa kutoka kwa walipa kodi wa Amerika na Ulaya ziliwekezwa kwenye darubini.
Kwa kujibu, ubinadamu una msingi usio na kifani wa data ya kisayansi na vitu vya sanaa ambavyo husaidia kuelewa muundo wa ulimwengu na kuunda mtindo wa sayansi.
Ni vigumu kuelewa thamani ya Hubble kwa asiye mwanaastronomia, lakini kwetu sisi ni hivyo ishara nzuri mafanikio ya mwanadamu. Haina shida, na historia ngumu, darubini imekuwa mradi wa mafanikio, ambayo, kwa matumaini, itaendelea kufanya kazi kwa manufaa ya sayansi kwa zaidi ya miaka kumi. iliyochapishwa
Ikiwa una maswali yoyote juu ya mada hii, waulize wataalam na wasomaji wa mradi wetu.
Aprili 24, 1990 ilizinduliwa kwenye mzunguko wa Dunia Darubini ya obiti ya Hubble, ambaye zaidi ya karibu robo ya karne ya kuwepo kwake alifanya uvumbuzi mwingi mkubwa ambao ulitoa mwanga juu ya Ulimwengu, historia na siri zake. Na leo tutazungumza juu ya uchunguzi huu wa obiti, ambao umekuwa hadithi katika wakati wetu, wake historia, na vile vile kuhusu baadhi uvumbuzi muhimu
imetengenezwa kwa msaada wake.
Historia ya uumbaji
Wazo la kuweka darubini ambapo hakuna kitu kitakachoingilia kazi yake ilionekana katika miaka ya vita katika kazi ya mhandisi wa Ujerumani Hermann Oberth, lakini uhalali wa kinadharia wa hii uliwekwa mnamo 1946 na mtaalam wa nyota wa Amerika Leyman Spitzer. Alivutiwa sana na wazo hilo kwamba alijitolea kwa utekelezaji wake. wengi wa kazi yake ya kisayansi.Darubini ya kwanza ya obiti ilizinduliwa na Uingereza mwaka wa 1962, na Marekani mwaka wa 1966. Mafanikio ya vifaa hivi hatimaye yalishawishi jumuiya ya kisayansi ya dunia ya haja ya kujenga uchunguzi mkubwa wa anga na uwezo wa kutazama hata ndani ya kina kirefu. wa Ulimwengu.
Kazi kwenye mradi ambao hatimaye ukawa Darubini ya Hubble ilianza mwaka wa 1970, lakini kwa muda mrefu hapakuwa na ufadhili wa kutosha. utekelezaji wenye mafanikio mawazo. Kulikuwa na nyakati ambapo mamlaka ya Amerika ilisimamisha mtiririko wa kifedha kabisa.
Limbo iliisha mnamo 1978, wakati Bunge la Amerika lilitenga dola milioni 36 kwa kuunda maabara ya obiti. Wakati huo huo, kazi ya kazi ilianza juu ya kubuni na ujenzi wa kituo, ambacho kilihusisha vituo vingi vya utafiti na makampuni ya teknolojia, jumla ya taasisi thelathini na mbili duniani kote.
Hapo awali, ilipangwa kuzindua darubini kwenye obiti mnamo 1983, kisha tarehe hizi ziliahirishwa hadi 1986. Lakini maafa ya chombo cha anga cha juu cha Challenger mnamo Januari 28, 1986 kilitulazimisha kurekebisha tena tarehe ya uzinduzi wa kitu. Kama matokeo, Hubble ilizindua angani mnamo Aprili 24, 1990 kwenye gari la Ugunduzi.
Edwin Hubble
Tayari mwanzoni mwa miaka ya themanini, darubini iliyokadiriwa ilipewa jina kwa heshima ya Edwin Powell Hubble, mwanaastronomia mkuu wa Marekani ambaye alitoa mchango mkubwa katika maendeleo ya uelewa wetu wa Ulimwengu ni nini, na vile vile unajimu na unajimu wa siku zijazo unapaswa. kuwa kama.
Hubble ndiye aliyethibitisha kwamba kuna galaksi nyingine katika Ulimwengu kando na Njia ya Milky, na pia aliweka msingi wa nadharia ya Kupanuka kwa Ulimwengu.
Edwin Hubble alikufa mwaka wa 1953, lakini akawa mmoja wa waanzilishi Shule ya Marekani unajimu, mwakilishi wake maarufu na ishara. Sio bure kwamba sio tu darubini, lakini pia asteroid inaitwa jina la mwanasayansi huyu mkuu.
Ugunduzi muhimu zaidi wa darubini ya Hubble
Katika miaka ya tisini ya karne ya ishirini, darubini ya Hubble ikawa moja ya vitu maarufu vilivyotengenezwa na wanadamu vilivyotajwa kwenye vyombo vya habari. Picha zilizochukuliwa na uchunguzi huu wa obiti zilichapishwa kwenye kurasa za mbele na vifuniko vya sio tu majarida ya kisayansi na maarufu ya sayansi, lakini pia vyombo vya habari vya kawaida, ikiwa ni pamoja na magazeti ya njano.
Ugunduzi uliofanywa kwa usaidizi wa Hubble ulifanya mapinduzi makubwa na kupanua uelewa wa binadamu wa Ulimwengu na kuendelea kufanya hivyo hadi leo.
Darubini hiyo ilipiga picha na kurudisha Duniani zaidi ya picha milioni moja zenye azimio la juu, zikiruhusu mtu kutazama ndani ya kina cha Ulimwengu ambacho isingewezekana kufikiwa.
Moja ya sababu za kwanza za vyombo vya habari kuanza kuzungumzia darubini ya Hubble ilikuwa ni picha zake za comet Shoemaker-Levy 9, ambazo ziligongana na Jupiter mnamo Julai 1994. Karibu mwaka mmoja kabla ya anguko, wakati wa kutazama kitu hiki, uchunguzi wa obiti ulirekodi mgawanyiko wake katika sehemu kadhaa, ambazo zilianguka kwa muda wa wiki moja kwenye uso wa sayari kubwa.
Ukubwa wa Hubble (kipenyo cha kioo ni mita 2.4) inaruhusu kufanya utafiti katika maeneo mbalimbali ya unajimu na astrofizikia. Kwa mfano, ilitumiwa kuchukua picha za exoplanets (sayari ziko mbali zaidi mfumo wa jua), tazama uchungu wa nyota za zamani na kuzaliwa kwa mpya, pata shimo nyeusi za ajabu, chunguza historia ya Ulimwengu, na pia angalia sasa nadharia za kisayansi, kuthibitisha au kukanusha.
Uboreshaji wa kisasa
Licha ya kuzinduliwa kwa darubini zingine za obiti, Hubble inaendelea kuwa kifaa kikuu cha watazamaji wa nyota wa wakati wetu, akiwapa kila wakati. habari mpya kutoka pembe za mbali zaidi za Ulimwengu.Walakini, baada ya muda, shida zilianza kutokea katika operesheni ya Hubble. Kwa mfano, tayari katika wiki ya kwanza ya operesheni ya darubini, iliibuka kuwa kioo chake kikuu kilikuwa na kasoro ambayo haikuruhusu kufikia ukali uliotarajiwa wa picha. Kwa hivyo tulilazimika kufunga mfumo wa urekebishaji wa macho kwenye kitu moja kwa moja kwenye obiti, inayojumuisha vioo viwili vya nje.
Ili kukarabati na kisasa uchunguzi wa orbital wa Hubble, safari nne zilifanywa kwake, wakati ambapo vifaa vipya viliwekwa kwenye darubini - kamera, vioo, paneli za jua na vifaa vingine ili kuboresha uendeshaji wa mfumo na kupanua wigo wa uchunguzi. .
Wakati ujao
Baada ya kisasa kisasa, ambayo ilitokea mwaka wa 2009, iliamuliwa kuwa darubini ya Hubble itabaki katika obiti hadi 2014, wakati itabadilishwa na uchunguzi mpya wa anga, James Webb. Lakini sasa inajulikana kuwa maisha ya uendeshaji wa kituo hicho yatapanuliwa angalau hadi 2018, au hata 2020.Kuna faida tatu za analogues: ubora wa picha hauathiriwi, kwa sababu ya kutawanyika kidogo kwa mwanga, vitu vilivyowekwa na safu ya mawimbi ya sumakuumeme kutoka kwa infrared hadi ultraviolet. Faida hizi zote zinatumiwa kikamilifu kutokana na muundo tata wa darubini ya Hubble.
Kioo cha msingi cha darubini kina kipenyo cha 2.4 m, na kioo cha pili kina kipenyo cha 0.34 m. Umbali kati yao umethibitishwa madhubuti na ni 4.9 m. Mfumo wa macho unaruhusu kukusanya mwanga ndani ya boriti yenye kipenyo cha inchi 0.05. (hata zaidi darubini bora Duniani mduara wa mtawanyiko ni mkubwa kuliko inchi 0.5). Azimio la darubini ya Hubble ni kubwa mara 7-10 kuliko ile ya analogi zake Duniani.
Kwa mfiduo kama huo ni muhimu sana shahada ya juu uimarishaji na usahihi wa kuashiria. Hii ilikuwa ugumu kuu katika kubuni - kwa matokeo, mchanganyiko tata wa sensorer, gyroscopes na viongozi nyota hukuruhusu kudumisha umakini ndani ya inchi 0.007 kwa muda mrefu (usahihi wa kuashiria ni angalau inchi 0.01).
Kuna sita kuu zilizowekwa kwenye bodi vyombo vya kisayansi, ambayo ni mafanikio mawazo ya kisayansi wakati wa uzinduzi wa shuttle. Hizi ni Goddard ya juu ya kufanya kazi katika safu ya urujuanimno, kamera na taswira ya kurusha vitu vyenye mwanga hafifu, kamera ya sayari na pembe-pana, kipima sauti cha kasi ya juu cha kutazama vitu vyenye mwangaza tofauti, na vihisi vinavyoelekeza kwa usahihi.
Ili kuhakikisha kuwa mfumo huo unajitegemea na hauhitaji vyanzo vya nguvu, una vifaa vya paneli za jua zenye nguvu, ambazo, kwa upande wake, huchaji betri sita za hidrojeni-nickel. Kompyuta zote, betri, telemetry na mifumo mingine iko ili iweze kubadilishwa kwa urahisi ikiwa ni lazima.
Video kwenye mada
Vyombo vya macho vimejulikana tangu nyakati za zamani. Archimedes alitumia lenzi kulenga mwanga na kuharibu meli za mbao za adui. Lakini darubini zilionekana baadaye sana, na sababu ya hii haijulikani.
Asili
Mfumo wa mafundisho kuhusu optics uliundwa na wanasayansi wa Kigiriki Euclid na Aristotle. Kwa asili, optics ni matokeo ya kusoma muundo wa jicho la mwanadamu, na maendeleo duni ya anatomy katika nyakati za zamani haikuruhusu maendeleo ya macho kuwa sayansi kubwa.Katika karne ya 13, glasi za kwanza zilionekana kulingana na ujuzi wa mionzi ya rectilinear. Walitumikia madhumuni ya matumizi - walisaidia mafundi kuchunguza maelezo madogo. Haiwezekani kwamba uvumbuzi huu ulikuwa matokeo ya utafiti wa muda mrefu - inaweza kuwa bahati nzuri, ugunduzi kwamba kioo cha ardhi kinaweza kuwa na athari ya kupanua kitu wakati inakaribia jicho.
Mwanasayansi wa asili wa Kiingereza Bacon aliandika juu ya ala za Kiarabu ambazo kwa nadharia zinaweza kutoa ukuzaji ili nyota ziweze kuonekana. safu ya karibu. Ustadi wa Da Vinci ulifikia urefu mkubwa hivi kwamba alitengeneza mashine zake za glasi na kuandika maandishi kwenye fotometri. Darubini ya lenzi moja, au kwa usahihi zaidi, michoro yake na nyaraka za kiufundi, ilifikiriwa kwa maelezo madogo kabisa na Leonardo, na fikra mwenyewe alidai kwamba ukuzaji wa mara 50 unaweza kupatikana kwa njia hii. Haiwezekani kwamba ujenzi huo ulikuwa na haki ya kuishi, lakini ukweli ni ukweli - jiwe la kwanza katika msingi wa mwelekeo mpya katika sayansi liliwekwa.
Upeo wa kwanza wa kuona ulifanywa Uholanzi katika marehemu XVI - mapema XVII karne (maoni kuhusu tarehe kamili leo yanatofautiana) na Z. Jansen huko Middelburg kwa mfano wa darubini fulani ya Kiitaliano. Tukio hili lilirekodiwa rasmi. Waholanzi walionyesha ustadi mkubwa katika utengenezaji wa wigo wa kuona. Metzius, Lippershey - majina yao yalihifadhiwa katika historia, na bidhaa zao ziliwasilishwa kwa mahakama ya wakuu na wafalme, ambayo mafundi walipewa pesa nyingi. Nani alikuwa wa kwanza bado haijulikani hadi leo. Zana zilifanywa kutoka kwa vifaa vya bei nafuu, lakini kwa vitendo, badala ya msingi wa kinadharia, kama ilivyokuwa hapo awali.
Galileo Galilei alipokea uprofesa katika Chuo Kikuu cha Padua kwa kuwasilisha darubini yake ya mfano kwa Doge ya Venice. Uandishi wake hauacha shaka, kwa kuwa bidhaa bado zimehifadhiwa katika makumbusho ya Florentine. Darubini zake zilifanya iwezekane kufikia ukuzaji wa mara 30, wakati mabwana wengine walifanya darubini na ukuzaji wa mara 3. Pia alichangia msingi wa vitendo kwa fundisho la kiini cha heliocentric cha mfumo wa jua, akiangalia kibinafsi sayari na nyota.
Mwanaastronomia mkuu Johannes Kepler, baada ya kuzoea uvumbuzi wa Galileo, alikusanya maelezo ya kina.
Tangu mwanzo wa elimu ya nyota, tangu wakati wa Galileo, wanaastronomia wamekuwa wakifuatilia lengo la pamoja: tazama zaidi, tazama zaidi, tazama zaidi. Na Darubini ya Anga ya Hubble, iliyozinduliwa mwaka wa 1990, ni hatua kubwa katika mwelekeo huu. Darubini iko kwenye mzunguko wa Dunia juu ya angahewa, ambayo inaweza kupotosha na kuzuia mionzi inayotoka kwa vitu vya angani. Shukrani kwa kutokuwepo kwake, wanaastronomia hupokea picha za ubora wa juu zaidi kwa kutumia Hubble. Karibu haiwezekani kukadiria jukumu ambalo darubini ilicheza kwa maendeleo ya unajimu - Hubble ni moja ya miradi iliyofanikiwa na ya muda mrefu ya wakala wa anga wa NASA. Alituma mamia ya maelfu ya picha duniani, na kutoa mwanga juu ya siri nyingi za elimu ya nyota. Alisaidia kuamua umri wa Ulimwengu, kutambua quasars, kuthibitisha kwamba shimo kubwa nyeusi ziko katikati ya galaksi, na hata kufanya majaribio ya kuchunguza jambo la giza.
Ugunduzi huo ulibadilisha jinsi wanaastronomia walivyoutazama Ulimwengu. Uwezo wa kuona kwa undani umesaidia kubadilisha baadhi hypotheses za astronomia katika ukweli. Nadharia nyingi zilitupiliwa mbali ili kwenda katika mwelekeo mmoja sahihi. Miongoni mwa mafanikio ya Hubble, mojawapo kuu ni uamuzi umri wa ulimwengu, ambayo leo wanasayansi wanakadiria kwa miaka 13 - 14 bilioni. Hii bila shaka ni sahihi zaidi kuliko data ya awali ya miaka 10 - 20 bilioni. Hubble pia alichukua jukumu muhimu katika ugunduzi wa nishati ya giza, nguvu ya ajabu ambayo inasababisha ulimwengu kupanuka kwa kasi inayoongezeka kila wakati. Shukrani kwa Hubble, wanaastronomia waliweza kuona galaksi katika hatua zote za ukuaji wao, kuanzia malezi ambayo yalifanyika katika Ulimwengu mchanga, ambayo ilisaidia wanasayansi kuelewa jinsi kuzaliwa kwao kulitokea. Kutumia darubini, diski za protoplanetary, mkusanyiko wa gesi na vumbi karibu na nyota changa zilipatikana, ambazo mpya zitaonekana hivi karibuni (kwa viwango vya unajimu, kwa kweli) mifumo ya sayari. Aliweza kupata vyanzo vya mlipuko wa mionzi ya gamma - mlipuko wa nguvu wa ajabu, wenye nguvu sana - katika galaksi za mbali wakati wa kuanguka kwa nyota kubwa. Na hii ni sehemu tu ya uvumbuzi wa chombo cha kipekee cha unajimu, lakini tayari wanathibitisha kwamba dola bilioni 2.5 zilizotumiwa katika uumbaji, uzinduzi kwenye obiti na matengenezo ni uwekezaji wa faida zaidi kwa kiwango cha wanadamu wote.
Darubini ya Anga ya Hubble
Hubble ina utendaji wa ajabu. Jumuiya nzima ya wanajimu inafaidika kutokana na uwezo wake wa kuona ndani ya kina cha Ulimwengu. Kila mwanaastronomia anaweza kutuma ombi kwa muda fulani tumia huduma zake, na kikundi cha wataalam huamua ikiwa hii inaweza kufanywa. Baada ya uchunguzi, kwa kawaida huchukua mwaka mmoja kabla ya jumuiya ya wanajimu kupokea matokeo ya utafiti. Kwa kuwa data iliyopatikana kwa kutumia darubini inapatikana kwa kila mtu, mwanaastronomia yeyote anaweza kufanya utafiti wake kwa kuratibu data hiyo na vituo vya uchunguzi duniani kote. Sera hii inafanya utafiti kuwa wazi na hivyo kuwa na ufanisi zaidi. Walakini, uwezo wa kipekee wa darubini pia unamaanisha kiwango cha juu cha mahitaji yake - wanaastronomia kote ulimwenguni wanapigania haki ya kutumia huduma za Hubble katika wakati wao wa bure kutoka kwa misheni kuu. Kila mwaka, maombi zaidi ya elfu moja hupokelewa, kati ya ambayo bora kulingana na wataalam huchaguliwa, lakini kulingana na takwimu, ni 200 tu wanaoridhika - tu ya tano ya jumla ya idadi ya waombaji hufanya utafiti wao kwa kutumia Hubble.
Kwa nini ilikuwa muhimu kurusha darubini kwenye anga ya karibu ya Dunia, na kwa nini kifaa hicho kinahitajika sana miongoni mwa wanaastronomia? Ukweli ni kwamba darubini ya Hubble iliweza kutatua matatizo mawili ya darubini za ardhini mara moja. Kwanza, ukungu wa ishara angahewa ya dunia inapunguza uwezo wa darubini za msingi, bila kujali ubora wao wa kiufundi. Ukungu wa angahewa huturuhusu kuona nyota zikimeta tunapotazama angani. Pili, angahewa huchukua mionzi yenye urefu fulani wa mawimbi, mionzi yenye nguvu zaidi ya ultraviolet, x-ray na gamma. Na hii tatizo kubwa, kwa kuwa utafiti wa vitu vya nafasi ni bora zaidi ukubwa wa nishati iliyochukuliwa.
Na ni kwa usahihi ili kuzuia ushawishi mbaya wa anga juu ya ubora wa picha zinazosababisha kwamba darubini iko juu yake, kwa umbali wa kilomita 569 juu ya uso. Wakati huo huo, darubini hufanya mapinduzi moja kuzunguka Dunia kwa dakika 97, ikisonga kwa kasi ya kilomita 8 kwa sekunde.
Mfumo wa macho wa darubini ya Hubble
Darubini ya Hubble ni mfumo wa Ritchie-Chrétien, au toleo lililoboreshwa la mfumo wa Cassegrain, ambapo mwanga hugonga kioo cha msingi, huakisiwa, na kugonga kioo cha pili, ambacho huangazia mwanga na kuielekeza kwenye mfumo wa chombo cha sayansi cha darubini. kupitia shimo ndogo kwenye kioo cha msingi. Mara nyingi watu wanaamini kimakosa kwamba darubini inakuza picha. Kwa kweli, anakusanya tu kiasi cha juu mwanga kutoka kwa kitu. Ipasavyo, kubwa kioo kuu, mwanga zaidi itakusanya na picha itakuwa wazi zaidi. Kioo cha pili kinalenga tu mionzi. Kipenyo cha kioo cha msingi cha Hubble ni mita 2.4. Inaonekana ni ndogo, kwa kuzingatia kwamba kipenyo cha vioo vya darubini za msingi hufikia mita 10 au zaidi, lakini kutokuwepo kwa anga bado ni faida kubwa ya toleo la comic.
Kufuatilia vitu vya nafasi Darubini ina idadi ya vyombo vya kisayansi, vinavyofanya kazi pamoja au tofauti. Kila mmoja wao ni wa kipekee kwa njia yake mwenyewe.
Kamera ya Kina kwa Tafiti (ACS). Chombo kipya zaidi cha kutazama kilichoundwa kwa ajili ya utafiti katika Ulimwengu wa awali, kilichowekwa mwaka wa 2002. Kamera hii ilisaidia ramani ya usambazaji wa mada nyeusi, kugundua vitu vilivyo mbali zaidi na kusoma mabadiliko ya vikundi vya galaji.
Karibu na Kamera ya Infrared na Multi-Object Spectrometer (NICMOS). Sensor ya infrared, hutambua joto wakati vitu vimefichwa vumbi la nyota au gesi, kama, kwa mfano, katika mikoa ya malezi ya nyota hai.
Kamera ya karibu ya infrared na spectrometer ya vitu vingi (Space Telescope Imaging Spectrograph - STIS). Hufanya kama prism, mwanga unaooza. Kutoka kwa wigo unaosababishwa, mtu anaweza kupata habari kuhusu hali ya joto, utungaji wa kemikali, wiani na harakati za vitu vinavyojifunza. STIS ilikoma kufanya kazi mnamo Agosti 3, 2004 kwa sababu ya shida za kiufundi, lakini darubini itarekebishwa wakati wa matengenezo yaliyopangwa mnamo 2008.
Sehemu pana na Kamera ya Sayari 2 (WFPC2). Chombo cha ulimwengu wote ambacho picha nyingi zinazojulikana kwa kila mtu zilichukuliwa. Shukrani kwa vichungi 48, hukuruhusu kuona vitu katika anuwai ya urefu wa mawimbi.
Sensorer Nzuri za Mwongozo (FGS). Hawajibiki tu kwa udhibiti na mwelekeo wa darubini katika nafasi - wanaelekeza darubini kuhusiana na nyota na hairuhusu kupotea kutoka kwa kozi, lakini pia hufanya vipimo vya usahihi vya umbali kati ya nyota na rekodi ya jamaa. harakati.
Kama ilivyo kwa vyombo vingi vya anga katika obiti ya Dunia, chanzo cha nguvu cha Hubble Telescope ni mionzi ya jua, iliyowekwa na paneli mbili za jua za mita kumi na mbili, na kukusanywa kwa operesheni isiyokatizwa wakati wa kupita. upande wa kivuli Dunia. Ubunifu wa mfumo wa mwongozo kwa lengo linalohitajika - kitu katika Ulimwengu - pia ni ya kuvutia sana - baada ya yote, kupiga picha kwa mafanikio galaji ya mbali au quasar kwa kasi ya kilomita 8 kwa sekunde ni sana. kazi ngumu. Mfumo wa mwelekeo wa darubini unajumuisha vipengele vifuatavyo: sensorer za mwongozo wa usahihi zilizotajwa tayari, ambazo zinaashiria nafasi ya kifaa kuhusiana na nyota mbili "zinazoongoza"; Sensorer za nafasi zinazohusiana na Jua sio tu zana za kusaidia za kuelekeza darubini, lakini pia. zana muhimu kuamua hitaji la kufunga / kufungua mlango wa aperture ili kuzuia vifaa kutoka kwa "kuchoma nje" wakati unafunuliwa na jua kali; vitambuzi vya sumaku vinavyoelekeza chombo cha anga kuhusiana na shamba la sumaku Dunia; mfumo wa gyroscopes unaofuatilia harakati za darubini; na detector ya electro-optical ambayo inafuatilia nafasi ya darubini kuhusiana na nyota iliyochaguliwa. Yote hii haitoi tu uwezo wa kudhibiti darubini na "kulenga" kwenye kitu cha nafasi inayotaka, lakini pia huzuia kuvunjika kwa vifaa vya thamani ambavyo haviwezi kubadilishwa haraka na kazi.
Hata hivyo, kazi ya Hubble ingekuwa haina maana bila uwezo wa kuhamisha data iliyopatikana kwa ajili ya utafiti katika maabara duniani. Na ili kutatua tatizo hili, antena nne ziliwekwa kwenye Hubble, ambayo hubadilishana taarifa na Timu ya Uendeshaji wa Ndege kwenye Kituo cha Ndege cha Goddard Space huko Greenbelt. Satelaiti zilizo katika obiti ya Dunia hutumiwa kuwasiliana na darubini na viwianishi vya seti; pia zina jukumu la kusambaza data. Hubble ina kompyuta mbili na mifumo ndogo kadhaa isiyo ngumu. Moja ya kompyuta inadhibiti urambazaji wa darubini, mifumo mingine yote inawajibika kwa uendeshaji wa vyombo na mawasiliano na satelaiti.
Mpango wa kusambaza habari kutoka kwa obiti hadi duniani
Data kutoka ardhini kikundi cha utafiti fika kwenye Kituo cha Ndege cha Goddard Space, kisha uende Taasisi ya utafiti Taasisi ya Sayansi ya Darubini ya Nafasi, ambapo kikundi cha wataalamu huchakata data na kuirekodi kwenye vyombo vya habari vya magneto-optical. Kila wiki, darubini hutuma tena Duniani habari za kutosha kujaza zaidi ya DVD ishirini, na ufikiaji wa kiasi hiki kikubwa cha habari muhimu uko wazi kwa kila mtu. Wingi wa data huhifadhiwa katika muundo wa dijiti wa FITS, ambao ni rahisi sana kwa uchambuzi, lakini haufai kabisa kuchapishwa kwenye media. Ndiyo maana picha zinazovutia zaidi kwa umma zinachapishwa katika muundo wa picha wa kawaida - TIFF na JPEG. Kwa hivyo, darubini ya Hubble imekuwa sio tu chombo cha kipekee cha kisayansi, lakini pia ni moja ya fursa chache kwa mtu yeyote kutazama uzuri wa Cosmos - mtaalamu, amateur, na hata mtu asiyejua unajimu. Kwa masikitiko fulani, inabidi tuseme kwamba ufikiaji wa darubini kwa wanaastronomia wasio na ujuzi sasa umefungwa kwa sababu ya kupungua kwa ufadhili wa mradi.
Darubini ya Orbital Hubble
Zamani za Darubini ya Hubble sio ya kuvutia kuliko ilivyo sasa. Kwa mara ya kwanza wazo la kuunda ufungaji sawa ilianzishwa nyuma mnamo 1923 na Hermann Oberth, mwanzilishi teknolojia ya roketi Ujerumani. Ni yeye ambaye alisema kwanza juu ya uwezekano wa kutoa darubini kwa karibu mzunguko wa dunia kwa kutumia roketi, ingawa hata roketi zenyewe bado hazikuwepo. Wazo hili lilianzishwa mnamo 1946 katika machapisho yake juu ya hitaji la kuunda uchunguzi wa anga na mwanaastrofizikia wa Amerika Lyman Spitzer. Alitabiri uwezekano wa kupokea picha za kipekee, ambayo haiwezekani kufanya katika hali ya ardhi. Zaidi ya miaka hamsini iliyofuata, mtaalam wa nyota aliendeleza wazo hili kikamilifu hadi mwanzo wa matumizi yake halisi.
Spitzer alikuwa kiongozi katika maendeleo ya miradi kadhaa ya uchunguzi wa obiti, ikiwa ni pamoja na satelaiti ya Copernicus na Orbiting Astronomical Observatory. Shukrani kwake, mradi wa Darubini ya Nafasi Kubwa uliidhinishwa mnamo 1969; kwa bahati mbaya, kwa sababu ya ukosefu wa fedha, vipimo na vifaa vya darubini vilipunguzwa, pamoja na saizi ya vioo na idadi ya vyombo.
Mnamo 1974, ilipendekezwa kufanya vyombo vinavyoweza kubadilishwa na azimio la 0.1 arcsecond na urefu wa mawimbi ya uendeshaji kutoka kwa ultraviolet hadi inayoonekana na infrared. Chombo hicho kilitakiwa kupeleka darubini kwenye obiti na kuirejesha duniani kwa matengenezo na matengenezo ambayo pia yaliwezekana angani.
Mnamo 1975, NASA na Shirika la Anga la Ulaya (ESA) walianza kufanya kazi kwenye Darubini ya Hubble. Mnamo 1977, Congress iliidhinisha ufadhili wa darubini.
Baada ya uamuzi huu, orodha ya vyombo vya kisayansi vya darubini ilianza kukusanywa, na washindi watano wa shindano la uundaji wa vifaa walichaguliwa. Kulikuwa na kiasi kikubwa cha kazi mbele. Waliamua kuipa darubini jina kwa heshima ya mwanaastronomia ambaye alionyesha kuwa "mabaki" madogo yanayoonekana kupitia darubini ni galaksi za mbali na kuthibitisha kwamba Ulimwengu unapanuka.
Baada ya ucheleweshaji mbalimbali, uzinduzi huo ulipangwa kufanyika Oktoba 1986, lakini Januari 28, 1986, chombo cha anga cha juu cha Challenger kililipuka dakika moja baada ya kuruka. Majaribio ya shuttles iliendelea kwa zaidi ya miaka miwili, ambayo ina maana kwamba uzinduzi wa darubini ya Hubble kwenye obiti uliahirishwa kwa miaka minne. Wakati huo, darubini iliboreshwa, na mnamo Aprili 24, 1990, kifaa cha kipekee kilipanda kwenye mzunguko wake.
Uzinduzi wa shuttle na darubini ya Hubble kwenye ubao
Mnamo Desemba 1993, chombo cha anga za juu cha Endeavor, chenye wafanyakazi saba, kilibebwa kwenye obiti ili kufanya matengenezo kwenye darubini. Kamera mbili zilibadilishwa, na vile vile paneli za jua. Mnamo 1994, picha za kwanza zilichukuliwa kutoka kwa darubini, ambayo ubora wake uliwashtua wanaastronomia. Hubble amejihesabia haki kabisa.
Matengenezo, kisasa na uingizwaji wa kamera, paneli za jua, ukaguzi wa vifuniko vya insulation ya mafuta, na vile vile Matengenezo zilifanyika mara tatu zaidi: mnamo 1997, 1999 na 2002.
Uboreshaji wa darubini ya Hubble, 2002
Ndege iliyofuata ilitakiwa kufanyika mnamo 2006, lakini mnamo Februari 1, 2003, kwa sababu ya shida na ngozi, chombo cha anga cha Columbia kiliwaka angani wakati wa kurudi. Matokeo yake, kuna haja ya kufanya masomo ya ziada uwezekano wa matumizi zaidi ya Shuttles, ambayo iliisha tu Oktoba 31, 2006. Hili ndilo lililopelekea kuahirishwa kwa matengenezo yaliyofuata yaliyopangwa ya darubini hadi Septemba 2008.
Leo darubini inafanya kazi kwa kawaida, ikisambaza GB 120 ya habari kila wiki. Mrithi wa Hubble, Darubini ya Nafasi ya Webb, pia inatengenezwa, ambayo itachunguza vitu vyenye rangi nyekundu katika Ulimwengu wa awali. Itakuwa katika mwinuko wa kilomita milioni 1.5, uzinduzi umepangwa kwa 2013.
Bila shaka, Hubble haidumu milele. Ukarabati unaofuata umepangwa kufanyika mwaka wa 2008, lakini bado darubini inachakaa taratibu na kutofanya kazi. Hii itatokea karibu 2013. Hili likitokea, darubini itabaki kwenye obiti hadi itakapoharibika. Kisha, katika ond, Hubble itaanza kuanguka duniani, na itafuata kituo cha Mir, au itawasilishwa kwa usalama duniani na kuwa maonyesho ya makumbusho yenye historia ya kipekee. Lakini bado, urithi wa darubini ya Hubble: uvumbuzi wake, mfano wake wa kazi isiyo na dosari na picha zinazojulikana kwa kila mtu - zitabaki. Tunaweza kuwa na uhakika kwamba mafanikio yake yataendelea kusaidia katika kufungua mafumbo ya Ulimwengu kwa muda mrefu ujao, kama ushindi wa maisha tajiri ya kushangaza ya darubini ya Hubble.
Mwisho wa Septemba 2008 kwenye darubini iliyopewa jina lake. Kitengo cha Hubble kinachohusika na kusambaza taarifa kwenye Dunia kimeshindwa. Kazi ya ukarabati wa darubini iliratibiwa tena Februari 2009.
Tabia za kiufundi za darubini iliyopewa jina lake. Hubble:
Uzinduzi: Aprili 24, 1990 12:33 UT
Vipimo: 13.1 x 4.3 m
Uzito: 11,110 kg
Muundo wa macho: Ritchie-Chretien
Vignetting: 14%
Sehemu ya maoni: 18" (kwa madhumuni ya kisayansi), 28" (kwa mwongozo)
Azimio la angular: 0.1" katika 632.8 nm
Upeo wa Spectral: 115 nm - 1 mm
Usahihi wa uimarishaji: 0.007" katika masaa 24
Obiti ya muundo wa chombo cha anga: urefu - kilomita 693, mwelekeo - 28.5 °
Kipindi cha Orbital karibu na Zesli: kati ya dakika 96 na 97
Wakati uliopangwa wa kufanya kazi: miaka 20 (pamoja na matengenezo)
Gharama ya darubini na vyombo vya angani: dola bilioni 1.5 (katika dola za 1989)
Kioo kikuu: Kipenyo 2400 mm; Radi ya curvature 11,040 mm; Ekcentricity mraba 1.0022985
Kioo cha sekondari: Kipenyo 310 mm; Radi ya curvature 1.358 mm; Ulinganifu wa mraba 1.49686
Umbali: Kati ya vituo vya kioo 4906.071 mm; Kutoka kioo cha sekondari kwa kuzingatia 6406.200 mm
Hubble ni nini?
Mwanasayansi wa Marekani Edwin Powell Hubble alijulikana sana kwa ugunduzi wake wa upanuzi wa Ulimwengu. Wanasayansi wakuu bado wanamtaja mara nyingi katika nakala zao. Hubble ndiye mtu ambaye darubini ya redio ilipewa jina lake, na asante ambaye vyama vyote na mila potofu zilibadilishwa kabisa.
Darubini ya Hubble ni mojawapo ya maarufu kati ya vitu vinavyohusiana moja kwa moja na nafasi. Inaweza kuzingatiwa kwa ujasiri kama uchunguzi halisi wa obiti otomatiki. Hii nafasi kubwa ilihitaji uwekezaji mkubwa wa kifedha (baada ya yote, gharama za darubini isiyo ya kidunia zilikuwa juu mara mamia kuliko gharama ya msingi), pamoja na rasilimali na wakati. Kulingana na hili, mashirika mawili makubwa zaidi ulimwenguni, kama vile NASA na Shirika la Anga la Ulaya (ESA), waliamua kuchanganya uwezo wao na kufanya mradi wa pamoja.
Ni mwaka gani ilizinduliwa haijulikani tena habari zilizoainishwa. Uzinduzi wa obiti ya dunia ulifanyika Aprili 24, 1990 kwenye meli ya Discovery shuttle STS-31. Tukirejea historia, inafaa kutaja kwamba mwaka wa uzinduzi ulipangwa kuwa tofauti. Tarehe iliyotarajiwa ilipaswa kuwa Oktoba 1986. lakini mnamo Januari ya mwaka huo huo, maafa ya The Challenger yalitokea na kila mtu alilazimika kuahirisha uzinduzi uliopangwa. Kwa kila mwezi wa muda usiopungua, gharama ya programu iliongezeka kwa dola milioni 6. Baada ya yote, si rahisi sana kuweka programu. kitu katika hali kamili ambayo itahitaji kutumwa angani.Hubble iliwekwa kwenye chumba maalum, ambamo hali iliyosafishwa kiholela iliundwa, na mifumo ya ubaoni ilikuwa ikifanya kazi kwa sehemu.Wakati wa kuhifadhi, baadhi ya vifaa pia vilibadilishwa na vingine vingine. za kisasa.
Wakati Hubble ilizinduliwa, kila mtu alitarajia ushindi wa ajabu, lakini sio kila kitu kiligeuka jinsi walivyotaka. Wanasayansi walipata matatizo kutoka kwa picha za kwanza kabisa. Ilikuwa wazi kwamba kulikuwa na kasoro katika kioo cha darubini, na ubora wa picha ulikuwa tofauti na ilivyotarajiwa. Pia haikuwa wazi kabisa ni kiasi gani miaka itapita kuanzia pale tatizo linapogunduliwa hadi kutatuliwa. Baada ya yote, ilikuwa dhahiri kuwa haiwezekani kuchukua nafasi ya kioo kikuu cha darubini moja kwa moja kwenye obiti, na kuirudisha Duniani ilikuwa ghali sana, kwa hivyo iliamuliwa kuwa ni muhimu kufunga vifaa vya ziada juu yake na kuitumia kulipa fidia. kwa kasoro ya kioo Kwa hiyo, tayari mnamo Desemba 1993 Endeavor ya kuhamisha ilitumwa na miundo muhimu. Wanaanga walikwenda kwenye anga ya juu mara tano na kufanikiwa kuweka sehemu muhimu kwenye darubini ya Hubble.
Darubini iliona nini kipya angani? Na ni uvumbuzi gani ambao wanadamu wameweza kufanya kulingana na picha? Haya ni baadhi ya maswali ya kawaida ambayo wanasayansi wamewahi kuuliza. Bila shaka, nyota kubwa zaidi kuchukuliwa na darubini hakuenda bila kutambuliwa. Yaani, kutokana na upekee wa darubini, wanaastronomia walitambua wakati huo huo nyota tisa kubwa (katika nguzo ya nyota R136), ambayo uzito wake ni zaidi ya mara 100 ya uzito wa Jua. Nyota pia zimegunduliwa ambazo uzito wake unazidi misa ya Jua kwa mara 50.
Pia mashuhuri ilikuwa picha ya nyota mia mbili za moto sana ambazo kwa pamoja hutupa nebula NGC 604. Ilikuwa ni Hubble ambayo iliweza kunasa mwanga wa mwanga wa nebula, ambao ulisababishwa na hidrojeni ioni.
Akizungumza ya nadharia kishindo kikubwa, ambayo leo ni mojawapo ya kujadiliwa zaidi na ya kuaminika zaidi katika historia ya asili ya Ulimwengu, ni muhimu kukumbuka mionzi ya asili ya microwave ya cosmic. Mionzi ya CMB ni moja ya ushahidi wake wa kimsingi. Lakini nyingine ilikuwa mabadiliko ya kikosmolojia. Kwa pamoja, tokeo lilikuwa udhihirisho wa athari ya Doppler. Kulingana na hayo, mwili huona vitu ambavyo vinakaribia kwa bluu, na ikiwa husogea, huwa nyekundu. Kwa hivyo, kutazama vitu vya anga kutoka kwa darubini ya Hubble, mabadiliko yalikuwa nyekundu na kwa msingi huu hitimisho lilifanywa kuhusu upanuzi wa Ulimwengu.
Unapotazama picha za darubini, moja ya mambo ya kwanza utaona ni Sehemu ya Mbali. Katika picha hutaweza tena kuona nyota kila mmoja - zitakuwa galaksi nzima. Na swali linatokea mara moja: darubini inaweza kuona umbali gani na kikomo chake kikubwa ni nini? Ili kujibu jinsi darubini inavyoona hadi sasa, tunahitaji kuangalia kwa karibu muundo wa Hubble.
Vipimo vya darubini
- Vipimo vya jumla vya satelaiti nzima: 13.3 m - urefu, uzito wa tani 11, lakini kwa kuzingatia vyombo vyote vilivyowekwa, uzito wake unafikia tani 12.5 na kipenyo - 4.3 m.
- Sura ya usahihi wa mwelekeo inaweza kufikia arcseconds 0.007.
- Paneli mbili za jua zenye sura mbili ni 5 kW, lakini kuna betri 6 zaidi ambazo zina uwezo wa saa 60 amp.
- Injini zote zinaendeshwa na hydrazine.
- Antena ambayo ina uwezo wa kupokea data zote kwa kasi ya 1 kB/s na kusambaza kwa 256/512 kB/s.
- Kioo kikuu, kipenyo chake ni 2.4 m, pamoja na msaidizi - 0.3 m. Nyenzo za kioo kikuu ni kioo cha quartz kilichounganishwa, ambacho hawezi kuathiriwa na deformation ya joto.
- Ukuzaji ni nini, ndivyo urefu wa kuzingatia, ambao ni 56.6 m.
- Mzunguko wa mzunguko ni mara moja kila saa na nusu.
- Radi ya nyanja ya Hubble ni uwiano wa kasi ya mwanga kwa mara kwa mara ya Hubble.
- Tabia za mionzi - 1050-8000 angstroms.
- Lakini kwa urefu gani juu ya uso wa Dunia satellite iko imejulikana kwa muda mrefu. Hii ni 560 km.
Je, darubini ya Hubble inafanya kazi vipi?
Kanuni ya uendeshaji wa darubini ni kiakisi cha mfumo wa Ritchie-Chretien. Muundo wa mfumo ni kioo kikuu, ambacho ni concave hyperbolically, lakini kioo chake msaidizi ni hyperbolic convex. Kifaa kilichowekwa katikati kabisa ya kioo cha hyperbolic kinaitwa eyepiece. Sehemu ya kutazama ni karibu 4 °.
Kwa hivyo ni nani aliyeshiriki katika uundaji wa darubini hii ya kushangaza, ambayo, licha ya umri wake wa kuheshimika, inaendelea kutufurahisha na uvumbuzi wake?
Historia ya uumbaji wake inarudi nyuma hadi miaka ya sabini ya karne ya 20. Makampuni kadhaa yalifanya kazi kwenye sehemu muhimu zaidi za darubini, yaani kioo kikuu. Baada ya yote, mahitaji yalikuwa madhubuti kabisa, na matokeo yalipangwa kuwa bora. Kwa hivyo, PerkinElmer alitaka kutumia mashine zake na teknolojia mpya kufikia sura inayotaka. Lakini Kodak alisaini mkataba ambao ulihusisha kutumia mbinu za kitamaduni zaidi, lakini kwa vipuri. Kazi ya utengenezaji ilianza nyuma mnamo 1979, na uboreshaji wa sehemu muhimu uliendelea hadi katikati ya 1981. Tarehe zilibadilishwa sana, na maswali yaliibuka juu ya uwezo wa kampuni ya PerkinElmer; kwa sababu hiyo, uzinduzi wa darubini uliahirishwa hadi Oktoba 1984. Hivi karibuni, uzembe ulizidi kudhihirika, na tarehe ya uzinduzi ilirudishwa nyuma mara kadhaa zaidi. Historia inathibitisha kwamba moja ya tarehe zilizopendekezwa ilikuwa Septemba 1986, wakati jumla ya bajeti mradi mzima ulikua na kufikia dola bilioni 1.175.
Na hatimaye, habari kuhusu kuvutia zaidi na uchunguzi muhimu Darubini ya Hubble:
- Sayari zimegunduliwa ambazo ziko nje ya mfumo wa jua.
- Idadi kubwa ya diski za protoplanetary zimepatikana ambazo ziko karibu na nyota za Orion Nebula.
- Kumekuwa na ugunduzi katika utafiti wa uso wa Pluto na Eris. Kadi za kwanza zilipokelewa.
- Hakuna umuhimu mdogo ni uthibitisho wa sehemu ya nadharia juu ya shimo kubwa nyeusi ambazo ziko katikati ya galaksi.
- Imeonyeshwa kuwa zinafanana kabisa kwa sura Njia ya Milky na Nebula Andromeda wana tofauti kubwa katika historia yao ya asili.
- Umri kamili wa Ulimwengu wetu umeanzishwa bila utata. Ni umri wa miaka bilioni 13.7.
- Hypotheses kuhusu isotropy pia ni sahihi.
- Mnamo 1998, tafiti na uchunguzi kutoka kwa darubini za msingi za ardhini na Hubble ziliunganishwa, na ilibainika kuwa nishati ya giza ina ¾ ya jumla ya msongamano wa nishati ya Ulimwengu.
Kusoma anga ya nje inaendelea...