Nguyên lý hoạt động của kính thiên văn Hubble. Kính viễn vọng Không gian Hubble: dấu hiệu giả mạo

Tôi nghĩ nhiều người đã nghe nói về chế độ trò chơi trong Windows 10. Đã có trong Creators Update, người dùng Windows 10 có cơ hội kích hoạt chế độ trò chơi. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem cách bật Chế độ trò chơi trong Windows 10. Hãy cùng xem mọi thứ phương pháp đã biết, nếu bạn biết bất kỳ cách nào khác để kích hoạt chế độ trò chơi, hãy viết thư cho chúng tôi trong phần bình luận.

Bản chất của chế độ trò chơi là phân phối tài nguyên hệ thống để trò chơi được ưu tiên hơn các tiến trình nền. Điều này sẽ làm tăng tốc độ khung hình trong trò chơi, nhờ vào phân phối chính xác sức mạnh của phần cứng của bạn.

Có lẽ mọi người đều đã trải qua điều đó đôi khi bạn có thể thấy trò chơi bị chậm lại, bởi vì trong quá trình chạy nền của trò chơi, các quá trình này bắt đầu chạy trong nền. Đôi khi hiệu suất đủ để bạn không nhận thấy, nhưng đối với người dùng có phần cứng yếu hơn, chế độ này đơn giản là cần thiết.

Sau các bước này, chế độ trò chơi sẽ được kích hoạt trong Windows 10. Bây giờ bạn có thể thấy hiệu suất trong trò chơi tăng lên, điều này đặc biệt quan trọng đối với những người sở hữu phần cứng yếu hơn.

Nếu bạn quyết định tắt chế độ trò chơi trong Windows 10, hãy làm theo các bước tương tự để tắt chế độ trò chơi.

Cách kích hoạt Chế độ trò chơi trong Windows 10 bằng Trình chỉnh sửa sổ đăng ký


Nếu bạn muốn tắt chế độ trò chơi, hãy đặt giá trị tệp AllowAutoGameMode thành 0.

Bạn cũng có thể xem cách bật chế độ trò chơi trong Windows 10 và kiểm tra chế độ trò chơi thực trên video:

Kết luận

Trong bài viết này, chúng tôi đã tìm hiểu chế độ trò chơi làm gì và xem cách bật chế độ trò chơi trong Windows 10, nhờ đó bạn có thể dễ dàng tăng hiệu suất trong trò chơi. Giờ đây, bạn sẽ có nhiều tài nguyên hơn được phân bổ cho trò chơi và ngay cả phần mềm chống vi-rút cũng không thể ngăn cản bạn thưởng thức trò chơi. Hãy viết thư cho chúng tôi trong phần nhận xét về mức độ thay đổi của chỉ báo khung hình trên giây và tốt nhất là trong trò chơi nào. Bởi vì các giá trị có thể thay đổi từ 2 khung hình mỗi giây và thậm chí lên tới 10 khung hình mỗi giây. Bản thân nó không nhiều lắm nhưng có thể giúp được rất nhiều người.

Kể từ buổi đầu của thiên văn học, kể từ thời Galileo, các nhà thiên văn học đã theo đuổi một mục tiêu chung: xem thêm, xem thêm, xem sâu hơn. Và vũ trụ(Kính viễn vọng Không gian Hubble), được phóng vào năm 1990, là một bước tiến lớn theo hướng này. Kính viễn vọng nằm trên quỹ đạo Trái đất phía trên bầu khí quyển, có thể làm biến dạng và chặn bức xạ đến từ các vật thể không gian. Nhờ sự vắng mặt của nó, các nhà thiên văn học thu được hình ảnh bằng Hubble chất lượng cao nhất. Hầu như không thể đánh giá quá cao vai trò của kính thiên văn đối với sự phát triển của thiên văn học - Hubble là một trong những dự án thành công và lâu dài nhất của cơ quan vũ trụ NASA. Ông đã gửi hàng trăm nghìn bức ảnh tới Trái đất, làm sáng tỏ nhiều bí ẩn của thiên văn học. Ông đã giúp xác định tuổi của Vũ trụ, xác định các chuẩn tinh, chứng minh rằng các lỗ đen khổng lồ nằm ở trung tâm các thiên hà và thậm chí còn tiến hành các thí nghiệm để phát hiện vật chất tối.

Những khám phá này đã thay đổi cách các nhà thiên văn học nhìn vào Vũ trụ. Khả năng nhìn thấy rất chi tiết đã giúp biến đổi một số giả thuyết thiên văn vào sự thật. Nhiều lý thuyết đã bị loại bỏ để đi theo một hướng đúng đắn. Trong số những thành tựu của Hubble, một trong những thành tựu chính là sự quyết tâm tuổi của vũ trụ, mà ngày nay các nhà khoa học ước tính là 13 - 14 tỷ năm. Điều này chắc chắn chính xác hơn dữ liệu trước đó 10 - 20 tỷ năm. Hubble cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc khám phá năng lượng tối, một lực bí ẩn khiến Vũ trụ giãn nở với tốc độ ngày càng tăng. Nhờ Hubble, các nhà thiên văn học có thể nhìn thấy các thiên hà ở tất cả các giai đoạn phát triển của chúng, bắt đầu từ quá trình hình thành diễn ra trong Vũ trụ trẻ, điều này giúp các nhà khoa học hiểu được sự ra đời của chúng diễn ra như thế nào. Sử dụng kính viễn vọng, các đĩa tiền hành tinh và sự tích tụ khí và bụi đã được tìm thấy xung quanh ngôi sao trẻ, xung quanh đó sẽ sớm xuất hiện (tất nhiên là theo tiêu chuẩn thiên văn) những cái mới hệ thống hành tinh. Anh ta đã có thể tìm ra nguồn gốc của vụ nổ tia gamma - những vụ nổ năng lượng kỳ lạ, cực kỳ mạnh mẽ - ở các thiên hà xa xôi trong quá trình sụp đổ

sao siêu lớn

. Và đây chỉ là một phần trong những khám phá về một công cụ thiên văn độc đáo, nhưng chúng đã chứng minh rằng 2,5 tỷ USD chi cho việc chế tạo, phóng lên quỹ đạo và bảo trì là khoản đầu tư sinh lời nhất trên quy mô toàn nhân loại. Kính viễn vọng Không gian Hubble sử dụng dịch vụ của mình và một nhóm chuyên gia sẽ quyết định xem điều này có thể thực hiện được hay không. Sau khi quan sát được thực hiện, thường phải mất một năm cộng đồng thiên văn mới nhận được kết quả nghiên cứu. Vì dữ liệu thu được bằng kính thiên văn có sẵn cho tất cả mọi người nên bất kỳ nhà thiên văn học nào cũng có thể tiến hành nghiên cứu của mình bằng cách phối hợp dữ liệu với các đài quan sát trên khắp thế giới. Chính sách này làm cho nghiên cứu trở nên cởi mở và do đó hiệu quả hơn. Tuy nhiên, khả năng độc đáo của kính thiên văn cũng có nghĩa là cấp độ cao nhất nhu cầu về nó - các nhà thiên văn học trên khắp thế giới đang đấu tranh để giành quyền sử dụng các dịch vụ của Hubble trong thời gian rảnh rỗi sau các nhiệm vụ chính. Hàng năm, hơn một nghìn đơn đăng ký được nhận, trong đó những đơn đăng ký tốt nhất được chọn theo các chuyên gia, nhưng theo thống kê, chỉ có 200 đơn đăng ký hài lòng - chỉ 1/5 tổng số người đăng ký thực hiện nghiên cứu của họ bằng Hubble.

Tại sao cần phải phóng kính viễn vọng vào không gian gần Trái đất và tại sao thiết bị này lại có nhu cầu cao như vậy đối với các nhà thiên văn học? Thực tế là kính thiên văn Hubble có thể giải quyết cùng lúc hai vấn đề của kính thiên văn trên mặt đất. Đầu tiên, tín hiệu mờ bầu khí quyển trái đất hạn chế khả năng của kính viễn vọng trên mặt đất, bất kể sự xuất sắc về mặt kỹ thuật của chúng. Sự mờ của khí quyển cho phép chúng ta nhìn thấy những ngôi sao lấp lánh khi chúng ta nhìn lên bầu trời. Thứ hai, bầu khí quyển hấp thụ bức xạ có bước sóng nhất định, mạnh nhất là tia cực tím, tia X và tia gamma. Và đây là một vấn đề nghiêm trọng, vì việc nghiên cứu các vật thể trong không gian càng hiệu quả thì phạm vi năng lượng càng lớn.
Và chính xác là để tránh ảnh hưởng tiêu cực bầu khí quyển ảnh hưởng đến chất lượng của hình ảnh thu được, kính thiên văn được đặt phía trên nó, ở khoảng cách 569 km so với bề mặt. Đồng thời, kính thiên văn thực hiện một vòng quanh Trái đất trong 97 phút, di chuyển với tốc độ 8 km mỗi giây.

Hệ thống quang học của kính thiên văn Hubble

Kính thiên văn Hubble là hệ thống Ritchie-Chrétien hoặc phiên bản cải tiến của hệ thống Cassegrain, trong đó ánh sáng ban đầu chiếu vào gương chính, bị phản xạ và chạm vào gương phụ, gương này tập trung ánh sáng và hướng nó vào hệ thống dụng cụ khoa học của kính thiên văn qua một lỗ nhỏ trên gương chính. Mọi người thường lầm tưởng rằng kính thiên văn sẽ phóng đại hình ảnh. Trên thực tế, anh ấy chỉ thu thập số lượng tối đa ánh sáng từ vật thể. nó sẽ thu thập và hình ảnh sẽ càng rõ ràng. Chiếc gương thứ hai chỉ tập trung bức xạ.
Đường kính gương chính của Hubble là 2,4 mét. Nó có vẻ nhỏ nếu xét đến đường kính gương của kính thiên văn trên mặt đất đạt tới 10 mét trở lên, nhưng việc không có bầu khí quyển vẫn là một lợi thế rất lớn của phiên bản truyện tranh.

Để quan sát các vật thể trong không gian, kính thiên văn có một số dụng cụ khoa học, hoạt động cùng nhau hoặc riêng biệt. Mỗi người trong số họ là duy nhất theo cách riêng của nó.

Camera nâng cao dành cho khảo sát (ACS). Công cụ quan sát hữu hình mới nhất được thiết kế để nghiên cứu về Vũ trụ sơ khai, được lắp đặt vào năm 2002. Máy ảnh này giúp lập bản đồ phân bố vật chất đen, phát hiện các vật thể ở xa nhất và nghiên cứu sự tiến hóa của các cụm thiên hà. Đóng camera phạm vi hồng ngoại

và máy quang phổ đa vật (Camera hồng ngoại gần và Máy quang phổ đa vật - NICMOS). Một cảm biến hồng ngoại phát hiện nhiệt khi các vật thể bị bụi hoặc khí giữa các vì sao che khuất, chẳng hạn như ở các khu vực hình thành sao đang hoạt động. Camera cận hồng ngoại và máy quang phổ đa vật (Space Telescope Imaging Spectrograph - STIS). Hoạt động như một lăng kính, phân hủy ánh sáng. Từ quang phổ thu được, người ta có thể thu được thông tin về nhiệt độ, thành phần hóa học

, mật độ và chuyển động của các đối tượng được nghiên cứu. STIS ngừng hoạt động vào ngày 3 tháng 8 năm 2004 do vấn đề kỹ thuật, nhưng kính thiên văn sẽ được tân trang lại trong đợt bảo trì định kỳ vào năm 2008.

Camera trường rộng và hành tinh 2 (WFPC2). Một công cụ phổ quát mà hầu hết các bức ảnh đều được mọi người biết đến. Nhờ 48 bộ lọc, nó cho phép bạn nhìn thấy các vật thể ở một phạm vi bước sóng khá rộng.
Cảm biến dẫn hướng tốt (FGS). Họ không chỉ chịu trách nhiệm điều khiển và định hướng kính viễn vọng trong không gian - họ định hướng kính viễn vọng trong mối quan hệ với các ngôi sao và không cho phép nó đi chệch hướng mà còn thực hiện các phép đo chính xác về khoảng cách giữa các ngôi sao và ghi lại các tương đối sự chuyển động. Giống như nhiều tàu vũ trụ trên quỹ đạo Trái đất, nguồn năng lượng của Kính thiên văn Hubble là bức xạ mặt trời , được cố định bởi hai tấm pin mặt trời dài 12 mét và được tích lũy để hoạt động không bị gián đoạn khi đi qua Trái đất. Việc thiết kế hệ thống dẫn đường đến mục tiêu mong muốn - một vật thể trong Vũ trụ - cũng rất thú vị - xét cho cùng, việc chụp ảnh thành công một thiên hà hoặc chuẩn tinh ở xa với tốc độ 8 km mỗi giây là một nhiệm vụ rất khó khăn. Hệ thống định hướng của kính thiên văn bao gồm các thành phần sau: các cảm biến dẫn đường chính xác đã được đề cập, đánh dấu vị trí của thiết bị so với hai ngôi sao “dẫn đầu”; cảm biến vị trí so với Mặt trời không chỉ là công cụ phụ trợ định hướng kính viễn vọng mà còn là công cụ cần thiết để xác định nhu cầu đóng/mở cửa khẩu độ, giúp thiết bị không bị “cháy” khi ánh nắng tập trung chiếu vào; cảm biến từ tính, định hướng tàu vũ trụ tương đối từ trường Trái đất; hệ thống con quay hồi chuyển theo dõi chuyển động của kính thiên văn; và một máy dò quang điện theo dõi vị trí của kính thiên văn so với ngôi sao đã chọn. Tất cả điều này không chỉ cung cấp khả năng điều khiển kính thiên văn, “nhắm” vào mục tiêu mong muốn vật thể không gian

, mà còn ngăn chặn sự hỏng hóc của các thiết bị có giá trị mà không thể thay thế nhanh chóng bằng một thiết bị có chức năng.

Tuy nhiên, công việc của Hubble sẽ trở nên vô nghĩa nếu không có khả năng truyền dữ liệu thu được để nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm trên trái đất. Và để giải quyết vấn đề này, bốn ăng-ten đã được lắp đặt trên Hubble, giúp trao đổi thông tin với Nhóm Điều hành Chuyến bay tại Trung tâm Bay Không gian Goddard ở Greenbelt. Các vệ tinh nằm trên quỹ đạo Trái đất được sử dụng để liên lạc với kính thiên văn và thiết lập tọa độ; chúng cũng chịu trách nhiệm chuyển tiếp dữ liệu. Hubble có hai máy tính và một số hệ thống con ít phức tạp hơn. Một trong các máy tính điều khiển việc điều hướng của kính thiên văn, tất cả các hệ thống khác chịu trách nhiệm vận hành các thiết bị và liên lạc với vệ tinh.

Sơ đồ truyền thông tin từ quỹ đạo tới trái đất Dữ liệu từ mặt đất nhóm nghiên cứu đến Trung tâm bay không gian Goddard, sau đó đến Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian, nơi một nhóm chuyên gia xử lý dữ liệu và ghi lại trên phương tiện quang từ. Hàng tuần, kính thiên văn gửi về Trái đất đủ thông tin để lấp đầy hơn 20 đĩa DVD và mọi người đều có thể truy cập vào lượng thông tin khổng lồ có giá trị này. Phần lớn dữ liệu được lưu trữ ở định dạng FITS kỹ thuật số, rất thuận tiện cho việc phân tích nhưng cực kỳ không phù hợp để công bố trên các phương tiện truyền thông. Đó là lý do tại sao những hình ảnh thú vị nhất đối với công chúng thường được xuất bản ở các định dạng hình ảnh phổ biến hơn - TIFF và JPEG. Như vậy, kính thiên văn Hubble không chỉ trở thành một công cụ khoa học độc đáo mà còn là một trong số ít cơ hội để bất kỳ ai có thể ngắm nhìn vẻ đẹp của Vũ trụ - dù là người chuyên nghiệp, nghiệp dư và thậm chí là người không quen với thiên văn học. Thật đáng tiếc, chúng tôi phải nói rằng quyền truy cập vào kính thiên văn dành cho các nhà thiên văn nghiệp dư hiện đã bị đóng do kinh phí dự án giảm.

Kính thiên văn quỹ đạo Hubble

Quá khứ của Kính thiên văn Hubble cũng không kém phần thú vị so với hiện tại. Lần đầu tiên nảy ra ý tưởng tạo cài đặt tương tự bắt nguồn từ năm 1923 với Hermann Oberth, người sáng lập công nghệ tên lửaĐức. Chính ông là người đầu tiên nói về khả năng đưa kính viễn vọng vào quỹ đạo Trái đất thấp bằng tên lửa, mặc dù ngay cả bản thân tên lửa cũng chưa tồn tại. Ông đã phát triển ý tưởng này vào năm 1946 trong ấn phẩm của mình về sự cần thiết phải tạo rađài quan sát không gian Nhà vật lý thiên văn người Mỹ Lyman Spitzer. Ông dự đoán khả năng nhận được những bức ảnh độc đáo

, điều đơn giản là không thể thực hiện được trong điều kiện mặt đất. Trong 50 năm tiếp theo, nhà vật lý thiên văn này đã tích cực thúc đẩy ý tưởng này cho đến khi nó bắt đầu được áp dụng thực sự.

Năm 1974, người ta đề xuất chế tạo các thiết bị có thể hoán đổi cho nhau với độ phân giải 0,1 cung giây và hoạt động ở các bước sóng từ tia cực tím đến khả kiến ​​và hồng ngoại. Tàu con thoi được cho là sẽ đưa kính viễn vọng vào quỹ đạo và đưa nó trở lại Trái đất để bảo trì và sửa chữa, những điều cũng có thể thực hiện được trong không gian.

Năm 1975, NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) bắt đầu nghiên cứu Kính thiên văn Hubble. Năm 1977, Quốc hội phê duyệt tài trợ cho kính viễn vọng.

Sau quyết định này, một danh sách các thiết bị khoa học dành cho kính thiên văn bắt đầu được biên soạn và năm người chiến thắng trong cuộc thi chế tạo thiết bị đã được chọn.

Có một khối lượng lớn công việc phía trước. Họ quyết định đặt tên cho kính thiên văn này để vinh danh nhà thiên văn học đã chỉ ra rằng những “mảnh vụn” nhỏ có thể nhìn thấy qua kính thiên văn là những thiên hà ở xa và chứng minh rằng Vũ trụ đang giãn nở.

Sau nhiều lần trì hoãn, vụ phóng được lên kế hoạch vào tháng 10 năm 1986, nhưng vào ngày 28 tháng 1 năm 1986, tàu con thoi Challenger đã phát nổ một phút sau khi cất cánh. Việc thử nghiệm các tàu con thoi tiếp tục trong hơn hai năm, điều đó có nghĩa là việc phóng kính viễn vọng Hubble lên quỹ đạo đã bị hoãn lại bốn năm. Trong thời gian này, kính thiên văn đã được cải tiến và vào ngày 24 tháng 4 năm 1990, thiết bị độc đáo này đã bay vào quỹ đạo của nó.

Phóng tàu con thoi với kính viễn vọng Hubble trên tàu Vào tháng 12 năm 1993, tàu con thoi Endeavour, với phi hành đoàn gồm 7 người, được đưa vào quỹ đạo để thực hiện bảo trì kính thiên văn. Hai máy ảnh đã được thay thế, cũng như tấm pin mặt trời

. Năm 1994, những bức ảnh đầu tiên được chụp từ kính thiên văn, chất lượng của chúng khiến các nhà thiên văn học phải sửng sốt. Hubble đã hoàn toàn biện minh cho chính mình.

Việc bảo trì, hiện đại hóa và thay thế camera, tấm pin mặt trời, kiểm tra lớp ốp bảo vệ nhiệt và bảo trì được thực hiện thêm ba lần nữa: vào các năm 1997, 1999 và 2002.

Nâng cấp kính thiên văn Hubble, 2002 Chuyến bay tiếp theo dự kiến ​​diễn ra vào năm 2006, nhưng vào ngày 1 tháng 2 năm 2003, do vấn đề về da, tàu con thoi Columbia đã bốc cháy trong bầu khí quyển khi quay trở lại. Vì vậy, cần phải tiến hành các nghiên cứu bổ sung về khả năngứng dụng thêm
Ngày nay kính viễn vọng hoạt động bình thường, truyền 120 GB thông tin hàng tuần. Người kế nhiệm của Hubble, Kính viễn vọng Không gian Webb, cũng đang được phát triển, sẽ khám phá các vật thể có độ dịch chuyển đỏ cao trong Vũ trụ sơ khai. Nó sẽ ở độ cao 1,5 triệu km, dự kiến ​​phóng vào năm 2013.

Tất nhiên, Hubble không tồn tại mãi mãi. Lần sửa chữa tiếp theo được lên kế hoạch vào năm 2008, nhưng kính thiên văn vẫn dần bị hao mòn và không thể hoạt động được. Điều này sẽ xảy ra vào khoảng năm 2013. Khi điều này xảy ra, kính thiên văn sẽ vẫn ở trên quỹ đạo cho đến khi nó xuống cấp. Sau đó, theo đường xoắn ốc, Hubble sẽ bắt đầu rơi xuống Trái đất và sẽ đi theo trạm Mir, hoặc sẽ được đưa đến Trái đất an toàn và trở thành một bảo tàng trưng bày với một lịch sử độc đáo. Tuy nhiên, di sản của kính viễn vọng Hubble: những khám phá của nó, ví dụ về tác phẩm gần như hoàn hảo và những bức ảnh được mọi người biết đến - sẽ vẫn còn. Bạn có thể chắc chắn rằng những thành tựu của anh ấy sẽ giúp tiết lộ bí mật của Vũ trụ trong một thời gian dài sắp tới như một chiến thắng đáng kinh ngạc

cuộc sống giàu có

Kính thiên văn Hubble.

Vào cuối tháng 9 năm 2008 tại kính thiên văn mang tên. Đơn vị Hubble chịu trách nhiệm truyền thông tin về Trái đất đã thất bại. Nhiệm vụ sửa chữa kính thiên văn được dời lại vào tháng 2 năm 2009.
Đặc tính kỹ thuật của kính thiên văn được đặt tên theo. Hubble:
Ra mắt: ngày 24 tháng 4 năm 1990 12:33 UT
Kích thước: 13,1 x 4,3 m
Trọng lượng: 11.110 kg
Thiết kế quang học: Ritchie-Chretien
Họa tiết: 14%
Trường nhìn: 18" (cho mục đích khoa học), 28" (cho mục đích hướng dẫn)
Độ phân giải góc: 0,1" ở 632,8 nm
Dải quang phổ: 115 nm - 1 mm
Độ chính xác ổn định: 0,007" trong 24 giờ
Quỹ đạo thiết kế của tàu vũ trụ: độ cao - 693 km, độ nghiêng - 28,5°
Chu kỳ quỹ đạo quanh Zesli: từ 96 đến 97 phút
Thời gian hoạt động dự kiến: 20 năm (có bảo trì)
Chi phí của kính viễn vọng và tàu vũ trụ: 1,5 tỷ USD (năm 1989)
Gương chính: Đường kính 2400 mm; Bán kính cong 11.040 mm; Độ lệch tâm vuông 1,0022985

Gương phụ: Đường kính 310 mm; Bán kính cong 1,358 mm; Độ lệch tâm bình phương 1,49686

Khoảng cách: Giữa tâm gương 4906,071 mm; Từ gương phụ đến tiêu cự 6406,200 mm Kính thiên văn Hubble được đặt theo tên của Edwin Hubble và là đài quan sát hoàn toàn tự động nằm trên quỹ đạo của hành tinh Trái đất. trong vùng hồng ngoại của Trái Đất. Do không có bầu khí quyển nên khả năng của Hubble tăng lên đáng kể so với các thiết bị tương tự đặt trên Trái đất.

mô hình kính thiên văn 3D

Dữ liệu kỹ thuật

Kính viễn vọng không gian Hubble là một cấu trúc hình trụ có chiều dài 13,3 m, chu vi là 4,3 m. Khối lượng của kính thiên văn trước khi trang bị cho nó các thiết bị đặc biệt. thiết bị nặng 11.000 kg, nhưng sau khi lắp đặt tất cả các dụng cụ cần thiết cho nghiên cứu, tổng trọng lượng của nó lên tới 12.500 kg. Tất cả các thiết bị lắp đặt trong đài thiên văn đều được cung cấp năng lượng từ hai tấm pin mặt trời được lắp trực tiếp vào thân thiết bị này. Nguyên lý hoạt động là một gương phản xạ của hệ thống Ritchie-Chretien có đường kính gương chính 2,4 m, điều này giúp thu được hình ảnh với độ phân giải quang học khoảng 0,1 cung giây.

Thiết bị đã cài đặt

TRONG thiết bị này Có 5 ngăn được thiết kế để đựng các thiết bị. Ở một trong năm ngăn trong một thời gian dài Một hệ thống quang học hiệu chỉnh (COSTAR) đã được áp dụng từ năm 1993 đến năm 2009; nó nhằm mục đích bù đắp cho sự thiếu chính xác của gương chính. Do tất cả các thiết bị được lắp đặt đều có hệ thống sửa lỗi tích hợp nên COSTAR đã được tháo dỡ và ngăn này được sử dụng để lắp đặt máy quang phổ tia cực tím.

Vào thời điểm thiết bị được đưa vào vũ trụ, các thiết bị sau đã được cài đặt trên thiết bị:

  1. Camera hành tinh và góc rộng;
  2. máy quang phổ độ phân giải cao;
  3. Máy ảnh và máy quang phổ chụp ảnh vật thể mờ;
  4. Cảm biến hướng dẫn chính xác;
  5. Máy đo quang tốc độ cao.

Thành tựu kính thiên văn

Bức ảnh kính viễn vọng cho thấy ngôi sao RS Puppis.

Trong suốt thời gian của tôi công việc của Hubbleđã truyền khoảng 20 terabyte thông tin về Trái đất. Kết quả là có khoảng bốn nghìn bài báo đã được xuất bản và hơn ba trăm chín mươi nghìn nhà thiên văn học đã có cơ hội quan sát các thiên thể. Chỉ trong mười lăm năm hoạt động, kính thiên văn đã thu được bảy trăm nghìn hình ảnh về các hành tinh, tất cả các loại thiên hà, tinh vân và các ngôi sao. Dữ liệu truyền qua kính thiên văn hàng ngày trong quá trình hoạt động là khoảng 15 GB.

Bản quyền minh họa Dịch vụ Thế giới của BBC Chú thích hình ảnh Hubble được tàu con thoi Discovery phóng lên quỹ đạo vào ngày 24 tháng 4 năm 1990.

Tuần này đánh dấu kỷ niệm 25 năm phóng Kính viễn vọng Không gian Hubble. Năm Thánh Bạc được đánh dấu bằng một bức ảnh khác chụp các ngôi sao trẻ tỏa sáng trên nền một đám mây khí và bụi dày đặc.

Cụm sao này - Westerlund 2 - nằm cách Trái đất 20 nghìn năm ánh sáng trong chòm sao Carina.

Bản quyền minh họa Dịch vụ Thế giới của BBC Chú thích hình ảnh Ngay sau khi kính thiên văn được phóng lên, người ta phát hiện ra một khiếm khuyết ở gương chính của nó khiến mọi hình ảnh đều bị mờ.

Các kỹ sư của NASA tin rằng kính viễn vọng quay quanh quỹ đạo sẽ hoạt động ít nhất 5 năm nữa.

Quản trị viên NASA Charlie Bolden cho biết: “Người lạc quan nhất cũng không thể dự đoán được vào năm 1990 mức độ mà Hubble sẽ viết lại tất cả các sách giáo khoa về vật lý thiên văn và khoa học hành tinh của chúng ta”.

Ngay sau khi kính thiên văn được phóng lên, người ta phát hiện ra một khuyết tật ở gương chính của nó khiến mọi hình ảnh đều bị mờ.

Năm 1993, các phi hành gia đã khắc phục được khuyết điểm này bằng cách lắp đặt một thiết bị hiệu chỉnh được chế tạo đặc biệt.

Bản quyền minh họa Dịch vụ Thế giới của BBC Chú thích hình ảnh Nhiều hình ảnh của Hubble, chẳng hạn như Tinh vân Đại bàng, đã trở thành cảm giác khoa học

Sau bốn lần bảo trì nữa, kính thiên văn ở tình trạng tuyệt vời và có khả năng kỹ thuật tốt hơn nhiều so với ngay sau khi phóng.

Trong quá khứ, Hubble đã từng gặp phải tình trạng hư hỏng dần dần của cả sáu con quay hồi chuyển được sử dụng trong hệ thống kiểm soát thái độ của nó.

Tuy nhiên, sau khi thay thế, chỉ có một chiếc bị hỏng vào tháng 3 năm 2014. Trong những năm qua, nhờ việc thay thế các linh kiện điện tử lỗi thời và lắp đặt camera mới, kính thiên văn bắt đầu hoạt động tốt hơn rõ rệt.

Bản quyền minh họa Dịch vụ Thế giới của BBC Chú thích hình ảnh Bức ảnh chụp Sao Mộc và mặt trăng Ganymede của nó thật ấn tượng

Thật khó để đánh giá quá cao sự đóng góp của điều này kính thiên văn quỹ đạo vào khoa học.

Vào thời điểm ra mắt, các nhà thiên văn học không biết gì về tuổi của Vũ trụ - ước tính dao động từ 10 đến 20 tỷ năm.

Các nghiên cứu về sao xung bằng kính viễn vọng đã thu hẹp khoảng cách này, và suy nghĩ hiện tại cho thấy rằng 13,8 tỷ năm đã trôi qua kể từ Vụ nổ lớn.

Bản quyền minh họa Dịch vụ Thế giới của BBC Chú thích hình ảnh Hubble đã giúp xác định tuổi của Vũ trụ, hiện được cho là 13,8 tỷ năm

Hubble đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá gia tốc mà Vũ trụ đang giãn nở, đồng thời mang lại bằng chứng quyết định về sự tồn tại của các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm các thiên hà.

Điểm mạnh nhất của kính thiên văn vũ trụ so với các kính thiên văn mặt đất thế hệ mới vẫn là nó khả năng độc nhất thâm nhập vào quá khứ sâu xa của Vũ trụ, quan sát các vật thể được hình thành ở giai đoạn rất sớm trong lịch sử của nó.

Bản quyền minh họa Dịch vụ Thế giới của BBC Chú thích hình ảnh Tinh vân Con Cua nằm cách chúng ta 6,5 ​​nghìn năm ánh sáng và là tàn tích của một vụ nổ siêu tân tinh.

Trong số nhiều nhất thành tựu lớn kính viễn vọng chắc chắn nên được gọi là quan sát "trường sâu", khi nó được ghi lại trong nhiều ngày bức xạ ánh sáng, đến với chúng ta từ một phần tối của bầu trời và tiết lộ sự hiện diện của hàng ngàn thiên hà cực kỳ xa xôi và có ánh sáng rất mờ nhạt.

Hiện nay kính thiên văn hầu hếtđã tham gia vào các quan sát tương tự trong một thời gian dài trong khuôn khổ chương trình Frontier Fields. Hubble quan sát sáu cụm thiên hà cổ đại khổng lồ.

Bản quyền minh họa NASA Chú thích hình ảnh Mỗi vật thể phát sáng trong hình ảnh này đại diện cho một thiên hà xa xôi

Sử dụng hiệu ứng của thấu kính hấp dẫn, Hubble có thể nhìn vào quá khứ xa xôi hơn của Vũ trụ.

Jennifer Lotz, một người tham gia chương trình cho biết: “Trọng lực, bằng cách bẻ cong ánh sáng đến từ các thiên hà xa xôi, cho phép chúng ta nhìn xa hơn những cụm này”.

Hubble hiện có thể “nhìn thấy” các vật thể có ánh sáng yếu hơn 10-50 lần so với những vật thể được quan sát trước đây.

Mục đích của những nghiên cứu này là để quan sát hầu hết giai đoạn đầu sự hình thành thế hệ sao và thiên hà đầu tiên ở xa Vụ nổ lớn chỉ trong vài trăm triệu năm.

Bản quyền minh họa Dịch vụ Thế giới của BBC Chú thích hình ảnh "Vũ trụ giãn nở": ảnh chụp từ Kính viễn vọng Hubble, Nhà xuất bản Taschen

Đây chính xác là điều mà kính thiên văn kế nhiệm Hubble, Kính viễn vọng Không gian James Webb lớn hơn và tiên tiến hơn nhiều, sẽ thực hiện ở một cấp độ khác.

Sự ra mắt của nó được lên kế hoạch vào năm 2018. Nó được thiết kế và xây dựng đặc biệt cho nhiệm vụ này. Việc chụp những bức ảnh mà kính viễn vọng Hubble phải mất nhiều ngày và nhiều tuần mới chụp được sẽ chỉ mất hàng giờ.

Kể từ khi công việc bắt đầu, cả một thế hệ lớn lên đều coi Hubble là điều hiển nhiên, vì vậy người ta dễ quên rằng thiết bị này đã mang tính cách mạng như thế nào. Hiện tại nó vẫn đang hoạt động, có lẽ nó sẽ tồn tại được thêm 5 năm nữa. Kính viễn vọng truyền khoảng 120 gigabyte dữ liệu khoa học mỗi tuần; trong quá trình hoạt động, các hình ảnh đã tích lũy được hơn 10 nghìn bài báo khoa học.

Người kế nhiệm của Hubble sẽ là Kính viễn vọng Không gian James Webb. Dự án thứ hai đã trải qua tình trạng bội chi ngân sách đáng kể và bị trễ thời hạn trong hơn 5 năm. Với Hubble, mọi thứ diễn ra giống hệt nhau, thậm chí còn tệ hơn - các vấn đề về tài chính và thảm họa của Challenger, và sau đó là Columbia, chồng lên nhau. Năm 1972, người ta tin rằng chương trình sẽ tiêu tốn 300 triệu USD (có tính đến lạm phát, con số này xấp xỉ 590 triệu USD). Vào thời điểm kính thiên văn cuối cùng đã chạm tới bệ phóng, giá đã tăng nhiều lần lên xấp xỉ 2,5 tỷ USD. Đến năm 2006, người ta ước tính rằng Hubble có giá 9 tỷ USD (10,75 tỷ USD có lạm phát), cộng thêm 5 chuyến bay vào vũ trụ tàu con thoi để bảo trì và sửa chữa, mỗi lần phóng tiêu tốn khoảng 500 triệu USD.

Bộ phận chính của kính thiên văn là một tấm gương có đường kính 2,4 mét. Nhìn chung, một chiếc kính thiên văn có đường kính gương 3 mét đã được lên kế hoạch và họ muốn phóng nó vào năm 1979. Nhưng vào năm 1974, chương trình đã bị loại khỏi ngân sách và chỉ nhờ vận động hành lang, các nhà thiên văn học mới nhận được số tiền bằng một nửa so với yêu cầu ban đầu. Vì vậy, chúng tôi đã phải hạn chế sự nhiệt tình của mình và giảm phạm vi của dự án trong tương lai.

Về mặt quang học, Hubble là sự triển khai của hệ thống Ritchie-Chrétien với hai gương, phổ biến trong các kính thiên văn khoa học. Nó cho phép bạn có được góc nhìn tốt và chất lượng hình ảnh tuyệt vời, nhưng gương có hình dạng rất khó chế tạo và thử nghiệm. Hệ thống quang học và gương phải được sản xuất với dung sai tối thiểu. Gương của kính thiên văn thông thường được đánh bóng đến mức có dung sai khoảng 1/10 chiều dài ánh sáng nhìn thấy được, nhưng Hubble được cho là thực hiện các quan sát bao gồm cả tia cực tím, ánh sáng có bước sóng ngắn hơn. Vì vậy, chiếc gương đã được đánh bóng tới mức dung sai 10 nanomet, bằng 1/65 bước sóng của ánh sáng đỏ. Nhân tiện, gương được làm nóng đến nhiệt độ 15 độ, điều này hạn chế hiệu suất trong phạm vi hồng ngoại - một giới hạn khác của quang phổ khả kiến.

Một chiếc gương do Kodak sản xuất, chiếc còn lại do Itek Corporation sản xuất. Đầu tiên là ở Bảo tàng Quốc gia hàng không và du hành vũ trụ, chiếc thứ hai được sử dụng tại Đài thiên văn Magdalena Ridge. Đây là những chiếc gương dự phòng và những gì có trong Hubble được sản xuất bởi công ty Perkin-Elmer bằng cách sử dụng máy CNC phức tạp, dẫn đến một lần khác không đáp ứng được thời hạn. Công việc đánh bóng phôi của Corning (cùng loại sản xuất kính Gorilla Glass) chỉ bắt đầu vào năm 1979. Các điều kiện vi trọng lực được mô phỏng bằng cách đặt một tấm gương lên 130 thanh, có độ bền đỡ khác nhau. Quá trình này tiếp tục cho đến tháng 5 năm 1981. Kính được rửa bằng 9.100 lít nước nóng khử khoáng và áp dụng hai lớp: lớp nhôm phản chiếu 65 nanomet và lớp magie florua bảo vệ 25 nanomet.

Và ngày ra mắt tiếp tục bị đẩy lùi: đầu tiên đến tháng 10 năm 1984, sau đó đến tháng 4 năm 1985, đến tháng 3 năm 1986, đến tháng 9. Mỗi quý công việc của Perkin-Elmer dẫn đến sự thay đổi về thời hạn kéo dài cả tháng và tại một số thời điểm, mỗi ngày làm việc đã đẩy thời gian ra mắt bị lùi lại một ngày. Lịch trình làm việc của công ty không làm NASA hài lòng vì chúng mơ hồ và không chắc chắn. Chi phí của dự án đã tăng lên 1.175 triệu USD.

Phần thân của bộ máy lại là một vấn đề đau đầu khác; nó phải có khả năng chịu được cả tác động trực tiếp; tia nắng và bóng tối của bóng Trái đất. Và sự gia tăng nhiệt độ này đã đe dọa đến hệ thống chính xác của kính thiên văn khoa học. Các bức tường của Hubble bao gồm nhiều lớp cách nhiệt, được bao quanh bởi lớp vỏ nhôm nhẹ. Bên trong, thiết bị được đặt trong khung than chì-epoxy. Để tránh sự hấp thụ nước do hợp chất than chì hút ẩm và băng lọt vào thiết bị, nitơ đã được bơm vào bên trong trước khi phóng. Mặc dù quá trình sản xuất tàu vũ trụ ổn định hơn nhiều so với hệ thống quang học của kính thiên văn, vấn đề tổ chức cũng đã ở đây. Vào mùa hè năm 1985, Tập đoàn Lockheed, công ty đang nghiên cứu thiết bị này, đã vượt quá ngân sách 30% và chậm tiến độ ba tháng.

Hubble có năm thiết bị khoa học khi phóng, tất cả sau đó đều được thay thế trong quá trình bảo trì trên quỹ đạo. Các camera góc rộng và hành tinh thực hiện các quan sát quang học. Máy có 48 bộ lọc vạch quang phổđể làm nổi bật các yếu tố cụ thể. Tám CCD được chia cho hai camera, bốn chiếc cho mỗi camera. Mỗi ma trận có độ phân giải 0,64 megapixel. Máy ảnh góc rộng có trường nhìn lớn hơn, trong khi máy ảnh hành tinh có tiêu cự dài hơn và do đó cung cấp độ phóng đại lớn hơn.

Máy quang phổ có độ phân giải cao của Trung tâm bay vũ trụ Goddard hoạt động trong phạm vi tia cực tím. Cũng được quan sát thấy trong vùng UV còn có Camera vật thể mờ do Cơ quan Vũ trụ châu Âu phát triển và Máy quang phổ vật thể mờ của Đại học California và Tập đoàn Martin Marietta. Đại học Wisconsin-Madison vừa chế tạo một máy quang kế tốc độ cao để quan sát ánh sáng khả kiến ​​và tia cực tím từ các ngôi sao và các vật thể thiên văn khác có độ sáng khác nhau. Nó có thể thực hiện tới 100 nghìn phép đo mỗi giây với độ chính xác trắc quang là 2% hoặc cao hơn. Cuối cùng, các cảm biến hướng của kính thiên văn có thể được sử dụng như một công cụ khoa học và cho phép đo đạc sao rất chính xác.

Trên Trái đất, nghiên cứu về Hubble được quản lý bởi Viện Nghiên cứu Kính viễn vọng Không gian, được thành lập đặc biệt vào năm 1981. Sự hình thành của nó không diễn ra nếu không có một cuộc đấu tranh: NASA muốn điều khiển thiết bị bằng chính đôi tay của mình, nhưng cộng đồng khoa học không có thỏa thuận.

Quỹ đạo của Hubble đã được chọn để có thể tiếp cận và bảo trì kính thiên văn. Việc quan sát nửa quỹ đạo bị Trái đất cản trở, Mặt trời và Mặt trăng không nên cản trở, và quá trình khoa học cũng bị cản trở bởi hiện tượng dị thường từ tính của Brazil, khi bay qua mức độ bức xạ tăng mạnh. Hubble nằm ở độ cao 569 km, độ nghiêng quỹ đạo của nó là 28,5°. Do có sẵn lớp trên trong bầu khí quyển, vị trí của kính thiên văn có thể thay đổi không thể đoán trước được nên không thể dự đoán chính xác vị trí trong thời gian dài. Lịch trình làm việc thường chỉ được phê duyệt vài ngày trước khi bắt đầu, vì không rõ liệu đối tượng mong muốn có thể quan sát được vào thời điểm đó hay không.

Đến đầu năm 1986, thời điểm phóng vào tháng 10 bắt đầu xuất hiện, nhưng thảm họa Challenger đã đẩy lùi toàn bộ dòng thời gian. Một tàu con thoi - giống như chiếc được cho là sẽ vận chuyển kính thiên văn độc đáo trị giá một tỷ USD cho mỗi quỹ đạo - phát nổ trên bầu trời không mây sau 73 giây bay, khiến 7 người thiệt mạng. Cho đến năm 1988, toàn bộ đội tàu con thoi đã được bố trí trong khi vụ việc được điều tra. Nhân tiện, sự chờ đợi cũng rất tốn kém: Hubble được giữ trong một căn phòng sạch sẽ, ngập trong nitơ. Mỗi tháng tốn khoảng 6 triệu USD. Không lãng phí thời gian; pin không đáng tin cậy trong thiết bị đã được thay thế và một số cải tiến khác đã được thực hiện. Năm 1986, chưa có phần mềm nào dành cho hệ thống điều khiển mặt đất và phần mềm này gần như chưa sẵn sàng để ra mắt vào năm 1990.

Vào ngày 24 tháng 4 năm 1990, 25 năm trước, kính viễn vọng cuối cùng đã được phóng lên quỹ đạo nhiều lần so với ngân sách. Nhưng đây chỉ là khởi đầu của những khó khăn.


STS-31, kính viễn vọng rời khoang chở hàng của tàu con thoi Discovery

Trong vòng vài tuần, rõ ràng là hệ thống quang học đã gặp trục trặc nghiêm trọng. Đúng, những hình ảnh đầu tiên rõ ràng hơn những hình ảnh từ kính thiên văn trên mặt đất, nhưng Hubble không thể đạt được những đặc điểm đã nêu. Các nguồn điểm xuất hiện dưới dạng vòng tròn 1 cung giây thay vì vòng tròn 0,1 giây cung. Hóa ra, NASA không hề lo ngại về năng lực của Perkin-Elmer - chiếc gương có độ lệch hình dạng ở các cạnh khoảng 2200 nanomet. Khiếm khuyết này thật thảm khốc vì nó gây ra quang sai hình cầu nghiêm trọng, nghĩa là ánh sáng phản xạ từ các cạnh của gương được tập trung vào một điểm khác với điểm mà tại đó ánh sáng phản xạ từ trung tâm được tập trung. Do đó, quang phổ học không bị ảnh hưởng nhiều nhưng việc quan sát các vật thể mờ rất khó khăn, điều này đặt dấu chấm hết cho hầu hết các chương trình vũ trụ học.

Mặc dù ông đã đưa ra một số quan sát có thể thực hiện được bằng kỹ thuật phức tạp xử lý hình ảnh trên Trái đất, Hubble bị coi là một dự án thất bại và danh tiếng của NASA bị hoen ố nghiêm trọng. Họ bắt đầu nói đùa về kính viễn vọng, chẳng hạn, trong bộ phim “The Naked Gun 2½: The Smell of Fear”, tàu vũ trụ được so sánh với “Titanic”, một chiếc ô tô của thương hiệu Edsel thất bại và là chiếc xe đắt giá nhất. mùa thu nổi tiếng khí cầu - tai nạn Hindenburg.


Một bức ảnh đen trắng của kính thiên văn hiện diện trong một trong những bức tranh

Người ta tin rằng nguyên nhân của sự cố là do lỗi trong quá trình lắp đặt bộ hiệu chỉnh null chính, một thiết bị giúp đạt được thông số độ cong bề mặt mong muốn. Một trong những thấu kính của thiết bị đã bị dịch chuyển 1,3 mm. Trong quá trình làm việc, Perkin-Elmer đã phân tích bề mặt bằng cách sử dụng hai bộ hiệu chỉnh null, sau đó sử dụng một bộ hiệu chỉnh null đặc biệt được thiết kế để có dung sai rất chặt chẽ cho giai đoạn cuối. Kết quả là chiếc gương tỏ ra rất chính xác nhưng lại có hình dạng sai. Lỗi này sau đó đã được phát hiện - hai bộ hiệu chỉnh null thông thường cho thấy sự hiện diện của quang sai hình cầu, nhưng công ty đã chọn bỏ qua các phép đo của họ. Perkin-Elmer và NASA bắt đầu giải quyết mọi việc. Cơ quan vũ trụ Mỹ cho rằng công ty đã không giám sát đúng quy trình sản xuất và không sử dụng thiết bị của chính mình trong quá trình sản xuất và kiểm soát chất lượng. công nhân giỏi nhất. Tuy nhiên, rõ ràng một phần lỗi thuộc về NASA.

Tin tốt là thiết kế của kính thiên văn cần được bảo trì - chiếc đầu tiên đã có vào năm 1993, vì vậy việc tìm kiếm giải pháp cho vấn đề này đã bắt đầu. Trên Trái đất đã có một chiếc gương dự phòng của Kodak, nhưng không thể thay đổi nó trên quỹ đạo và việc hạ thiết bị trên tàu con thoi sẽ quá tốn kém và tốn thời gian. Chiếc gương được chế tạo chính xác nhưng có hình dạng sai nên người ta đề xuất bổ sung thêm các bộ phận quang học mới để bù đắp cho sai sót. Bằng cách phân tích các nguồn sáng điểm, người ta xác định được rằng hằng số hình nón của gương là −1,01390±0,0002 thay vì −1,00230 như yêu cầu. Con số tương tự thu được bằng cách xử lý dữ liệu lỗi từ bộ hiệu chỉnh null Perkin-Elmer và phân tích các ảnh giao thoa thử nghiệm.

Việc sửa lỗi đã được thêm vào ma trận CCD của phiên bản thứ hai của máy ảnh góc rộng và máy ảnh hành tinh, nhưng điều này là không thể đối với các thiết bị khác. Họ yêu cầu một thiết bị hiệu chỉnh quang học bên ngoài khác, được gọi là Thay thế trục Kính viễn vọng Không gian Quang học Hiệu chỉnh (COSTAR). Nói một cách đại khái, kính được chế tạo cho kính thiên văn. Không có đủ không gian cho COSTAR nên máy quang kế tốc độ cao phải bị loại bỏ.

Chuyến bay bảo trì đầu tiên được thực hiện vào tháng 12 năm 1993. Nhiệm vụ đầu tiên là quan trọng nhất. Tổng cộng có năm chiếc trong số đó, trong mỗi lần tàu con thoi tiếp cận kính thiên văn, sau đó các dụng cụ và thiết bị hỏng hóc được thay thế bằng một bộ điều khiển. Một số chuyến đi bộ ngoài không gian đã được thực hiện trong một hoặc hai tuần, và sau đó quỹ đạo của kính thiên văn đã được điều chỉnh - nó liên tục bị hạ xuống do ảnh hưởng của các tầng trên của khí quyển. Bằng cách này, có thể nâng cấp thiết bị của Hubble đã cũ lên hiện đại nhất.

Hoạt động bảo trì đầu tiên được thực hiện tại Inedeavour và kéo dài 10 ngày. Quang kế tốc độ cao được thay thế bằng quang học hiệu chỉnh COSTAR, và phiên bản đầu tiên của máy ảnh góc rộng và hành tinh được thay thế bằng phiên bản thứ hai. Các tấm pin mặt trời và thiết bị điện tử của chúng, bốn con quay hồi chuyển cho hệ thống dẫn đường của kính thiên văn, hai từ kế, máy tính trên tàu và các hệ thống điện khác nhau đã được thay thế. Chuyến bay được coi là thành công.


Hình ảnh Galaxy M 100 trước và sau khi lắp đặt hệ thống hiệu chỉnh

Hoạt động bảo trì thứ hai được thực hiện vào tháng 2 năm 1997 từ tàu con thoi Discovery. Máy quang phổ có độ phân giải cao và máy quang phổ vật thể mờ đã được lấy ra khỏi kính thiên văn. Chúng đã được thay thế bằng STIS (Máy quang phổ ghi bằng kính viễn vọng không gian) và NICMOS (Camera cận hồng ngoại và máy quang phổ đa vật thể). NICMOS làm mát nitơ lỏngđể giảm tiếng ồn, nhưng do sự giãn nở bất ngờ của các bộ phận và tốc độ gia nhiệt tăng lên, tuổi thọ sử dụng giảm từ 4,5 năm xuống còn 2. Ổ dữ liệu Hubble ban đầu là ổ băng từ, nó được thay thế bằng ổ băng từ. Khả năng cách nhiệt của thiết bị cũng đã được cải thiện.

Có năm chuyến bay dịch vụ, nhưng chúng được tính theo thứ tự 1, 2, 3A, 3B và 4, và mặc dù có tên giống nhau nhưng 3A và 3B đã không được bay liên tiếp ngay lập tức như mong đợi. Chuyến bay thứ ba diễn ra vào tháng 12 năm 1999 trên tàu con thoi Discovery và nguyên nhân là do bốn trong số sáu con quay hồi chuyển của kính thiên văn bị hỏng. Tất cả sáu con quay hồi chuyển, cảm biến dẫn đường và máy tính trên bo mạch đều đã được thay thế - hiện có bộ xử lý Intel 80486 với tần số 25 MHz. Trước đây, Hubble đã sử dụng DF-224 với bộ xử lý chính 1,25 MHz và hai bộ xử lý dự phòng giống hệt nhau, ổ dây từ gồm sáu ngân hàng với 8K từ 24 bit và bốn ngân hàng có thể hoạt động đồng thời.


Bức ảnh này được chụp trong lần bảo trì thứ ba làm Scott Kelly. Hôm nay anh ấy có mặt trên ISS như một phần của thí nghiệm nghiên cứu tác động sinh học của việc sử dụng lâu dài. chuyến bay vào vũ trụ trên cơ thể con người.

Chuyến bay thứ tư (hoặc 3B) được thực hiện trên Columbia vào tháng 3 năm 2002. Thiết bị ban đầu cuối cùng, camera vật thể mờ, đã được thay thế bằng camera tổng quan cải tiến. Lần thứ hai các tấm pin mặt trời được thay thế, những tấm pin mới mạnh hơn 30%. NICMOS có thể tiếp tục hoạt động nhờ lắp đặt hệ thống làm mát lạnh thử nghiệm.

Kể từ thời điểm đó trở đi, tất cả các thiết bị của Hubble đều có tính năng sửa lỗi gương và COSTAR không còn cần thiết nữa. Nhưng nó chỉ được gỡ bỏ trong chuyến bay bảo trì cuối cùng diễn ra sau thảm họa Columbia. Trong chuyến bay Hubble tiếp theo, tàu con thoi bị sập khi quay trở lại Trái đất - nguyên nhân là do lớp bảo vệ nhiệt bị vi phạm. Cái chết của 7 người bị đẩy lùi thời điểm ban đầu là tháng 2/2005 thời gian không xác định. Thực tế là hiện nay tất cả các chuyến bay của tàu con thoi đều phải được thực hiện trên quỹ đạo cho phép chúng đến được Trạm vũ trụ quốc tế trong trường hợp xảy ra sự cố không lường trước được. Nhưng không một tàu con thoi nào có thể đến được cả quỹ đạo Hubble và ISS trong một chuyến bay - không có đủ nhiên liệu. Kính viễn vọng James Webb dự kiến ​​phóng vào năm 2018, để lại một khoảng trống sau khi Hubble kết thúc. Nhiều nhà thiên văn học đã nảy ra ý tưởng rằng việc bảo trì mới nhất đáng để mạo hiểm đến tính mạng con người.

Dưới áp lực của Quốc hội, chính quyền NASA đã công bố vào tháng 1 năm 2004 rằng quyết định hủy bỏ sẽ được xem xét lại. Vào tháng 8, Trung tâm bay vũ trụ Goddard bắt đầu chuẩn bị các đề xuất cho một chuyến bay được điều khiển hoàn toàn từ xa, nhưng kế hoạch sau đó đã bị hủy bỏ sau khi được cho là không khả thi. Vào tháng 4 năm 2005, quản trị viên mới của NASA Michael Griffin đã cho phép khả năng thực hiện chuyến bay có người lái tới Hubble. Vào tháng 10 năm 2006, ý định cuối cùng đã được xác nhận và chuyến bay kéo dài 11 ngày được lên kế hoạch vào tháng 9 năm 2008.

Chuyến bay sau đó bị hoãn lại cho đến tháng 5 năm 2009. Việc sửa chữa STIS và Camera giám sát nâng cao của Atlantis đã hoàn tất. Hai pin niken-hydro mới đã được lắp đặt trên Hubble, đồng thời các cảm biến dẫn đường và các hệ thống khác đã được thay thế. Thay vì COSTAR, một máy quang phổ tia cực tím đã được lắp đặt trên kính thiên văn và một hệ thống đã được bổ sung để thu giữ và xử lý kính thiên văn trong tương lai, bằng cách phóng có người lái hoặc hoàn toàn tự động. Phiên bản thứ hai của máy ảnh góc rộng được thay thế bằng phiên bản thứ ba. Là kết quả của tất cả công việc đã thực hiện, kính thiên văn.

Kính thiên văn giúp làm sáng tỏ hằng số Hubble, xác nhận giả thuyết về tính đẳng hướng của Vũ trụ, phát hiện ra vệ tinh của Sao Hải Vương và thực hiện nhiều nghiên cứu khoa học khác. Nhưng đối với người bình thường, Hubble chủ yếu quan trọng vì số lượng lớn các bức ảnh đầy màu sắc. Một số ấn phẩm kỹ thuật cho rằng những màu này không thực sự tồn tại, nhưng điều này không hoàn toàn đúng. Màu sắc là sự thể hiện trong não người và hình ảnh được tô màu bằng cách phân tích bức xạ có bước sóng khác nhau. Một electron, chuyển từ cấp độ thứ hai sang cấp độ thứ ba trong cấu trúc của nguyên tử hydro, phát ra ánh sáng có bước sóng 656 nanomet và chúng ta gọi nó là màu đỏ. Mắt của chúng ta thích ứng với độ sáng khác nhau, do đó không phải lúc nào cũng có thể tạo ra sự phản chiếu màu sắc chính xác. Một số kính thiên văn có thể ghi lại quang phổ của bức xạ cực tím hoặc hồng ngoại mà mắt người không nhìn thấy được và dữ liệu của chúng cũng cần được phản ánh bằng cách nào đó trong các bức ảnh.

Thiên văn học sử dụng định dạng FITS, Hệ thống truyền tải hình ảnh linh hoạt. Trong đó, tất cả dữ liệu được trình bày dưới dạng văn bản, đây là một dạng tương tự của định dạng RAW. Để có được bất cứ điều gì, bạn cần phải xử lý nó. Ví dụ, mắt cảm nhận ánh sáng theo thang logarit, nhưng một tập tin có thể biểu thị nó theo thang tuyến tính. Nếu không điều chỉnh độ sáng, hình ảnh có thể trở nên quá tối.


Trước và sau khi chỉnh sửa độ tương phản và độ sáng

Hầu hết các máy ảnh thương mại đều có các nhóm pixel chụp màu đỏ, xanh lá cây hoặc xanh lam và sự kết hợp của các pixel này sẽ tạo ra một bức ảnh màu. Các tế bào hình nón trong mắt con người cảm nhận màu sắc theo cách tương tự. Nhược điểm của phương pháp này là mỗi loại cảm biến chỉ phát hiện được một phần ánh sáng hẹp, do đó thiết bị thiên văn phát hiện các dải bước sóng lớn và các bộ lọc được sử dụng để làm nổi bật màu sắc. Kết quả là dữ liệu thô trong thiên văn học thường có màu đen và trắng.


Hubble đã chụp được M 57 ở bước sóng 658 nm (đỏ), 503 nm (xanh lục) và 469 nm (xanh lam), Bắt đầu bằng một tiếng nổ!

Sau đó, sử dụng các bộ lọc, sẽ thu được hình ảnh màu. Với kiến ​​thức về quy trình, bạn có thể tạo ra một hình ảnh giống với thực tế nhất có thể, mặc dù màu sắc thường không hoàn toàn giống thật nhưng đôi khi điều này được thực hiện có chủ ý. Đây gọi là "hiệu ứng" Địa lý Quốc gia" Vào cuối những năm 70, chương trình Du hành đã bay ngang qua Sao Mộc và lần đầu tiên trong lịch sử đã chụp được những bức ảnh về hành tinh này. Các tạp chí như National Geographic đã dành toàn bộ thời gian cho những bức ảnh tuyệt đẹp, được xử lý bằng nhiều hiệu ứng màu sắc khác nhau và những gì được xuất bản không hoàn toàn đúng với thực tế.

Bức ảnh nổi tiếng nhất được chụp bởi Kính viễn vọng Hubble là "Trụ cột của Sáng tạo" được chụp vào ngày 1 tháng 4 năm 1995. Nó ghi lại sự ra đời của các ngôi sao mới trong Tinh vân Đại bàng và ánh sáng của các ngôi sao trẻ bên cạnh các đám mây khí và bụi. Các vật thể được chụp ảnh nằm cách Trái đất 7.000 năm ánh sáng. Cấu trúc bên trái dài khoảng 4 năm ánh sáng. Các phần nhô ra trên các “trụ cột” lớn hơn Hệ Mặt trời của chúng ta. Màu xanh lá cây của bức ảnh chịu trách nhiệm cho hydro, màu đỏ cho lưu huỳnh bị ion hóa đơn lẻ và màu xanh lam cho oxy bị ion hóa kép.

Tại sao cô ấy và nhiều bức ảnh Hubble khác được sắp xếp theo một “thang”? Điều này là do cấu hình của phiên bản thứ hai của camera góc rộng và hành tinh. Sau đó chúng được thay thế và ngày nay chúng được trưng bày tại Bảo tàng Hàng không và Vũ trụ Quốc gia.

Để đánh dấu kỷ niệm 25 năm thành lập kính thiên văn, một bức ảnh chụp năm 2014 và công bố vào tháng 1 năm nay đã được chụp lại. Nó được sản xuất bởi phiên bản thứ ba của máy ảnh góc rộng, cho phép bạn so sánh chất lượng của thiết bị.

Dưới đây là một vài trong số nhiều nhất bức ảnh nổi tiếng Kính thiên văn Hubble. Khi chất lượng của chúng tăng lên, người ta dễ dàng nhận thấy các chuyến bay bảo trì.


1990, siêu tân tinh 1987A


1991, Galaxy M 59


1992, Tinh vân Lạp Hộ


1993, Tinh vân Mạng che mặt


1994, Galaxy M 100


1996, Trường sâu Hubble. Hầu hết 3.000 vật thể đều là thiên hà và khoảng 1/28.000.000 thiên cầu đã bị bắt giữ.


1997, "chữ ký" của lỗ đen M 84