Kính viễn vọng Hubble ra mắt trong năm nay. Đây là nơi đặt kính viễn vọng Hubble nổi tiếng

Analog có ba ưu điểm: chất lượng hình ảnh không bị ảnh hưởng do ít tán xạ ánh sáng, định vị được vật thể và phạm vi sóng điện từ từ tia hồng ngoại đến tia cực tím. Tất cả những lợi ích này được khai thác triệt để nhờ thiết kế phức tạp Kính viễn vọng Hubble.

Gương chính của kính thiên văn có đường kính 2,4 m và gương phụ là 0,34 m. Khoảng cách giữa chúng được xác minh nghiêm ngặt và là 4,9 m. Hệ thống quang học cho phép bạn thu ánh sáng thành chùm tia có đường kính 0,05 inch. (ngay cả những kính thiên văn tốt nhất trên Trái đất có vòng phân tán lớn hơn 0,5 inch). Độ phân giải của kính thiên văn Hubble lớn hơn 7-10 lần so với các kính tương tự trên Trái đất.

Với sự tiếp xúc như vậy là rất cần thiết trình độ caoổn định và độ chính xác trỏ. Đây là khó khăn chính trong thiết kế - kết quả là sự kết hợp phức tạp giữa cảm biến, con quay hồi chuyển và hướng dẫn sao cho phép bạn duy trì tiêu điểm trong phạm vi 0,007 inch trong thời gian dài (độ chính xác trỏ ít nhất là 0,01 inch).

Có sáu dụng cụ khoa học chính được lắp đặt trên tàu, đó là những thành tựu tư tưởng khoa học vào thời điểm phóng tàu con thoi. Đây là một Goddard cao để làm việc trong phạm vi tia cực tím, máy ảnh và máy quang phổ để chụp các vật thể mờ, máy ảnh hành tinh và góc rộng, máy quang kế tốc độ cao để quan sát các vật thể có độ sáng khác nhau và cảm biến nhắm mục tiêu chính xác.

Để đảm bảo hệ thống có khả năng tự cung cấp và không cần nguồn điện, nó được trang bị các tấm pin mặt trời mạnh mẽ, từ đó có thể sạc sáu pin hydro-niken. Tất cả máy tính, pin, thiết bị đo từ xa và các hệ thống khác đều được bố trí ở vị trí sao cho có thể dễ dàng thay thế nếu cần thiết.

Video về chủ đề

Dụng cụ quang học đã được biết đến từ thời cổ đại. Archimedes đã sử dụng thấu kính để tập trung ánh sáng và tiêu diệt tàu gỗ của kẻ thù. Nhưng kính thiên văn xuất hiện muộn hơn nhiều và lý do cho điều này vẫn chưa được biết rõ.

Nguồn gốc

Hệ thống giảng dạy về quang học được tạo ra bởi các nhà khoa học Hy Lạp Euclid và Aristotle. Về bản chất, quang học là kết quả của việc nghiên cứu cấu trúc của mắt người và sự kém phát triển của giải phẫu thời cổ đại đã không cho phép phát triển quang học thành một ngành khoa học nghiêm túc.

Vào thế kỷ 13, chiếc kính đầu tiên xuất hiện dựa trên kiến ​​thức về tia thẳng. Chúng phục vụ những mục đích thực dụng - chúng giúp những người thợ thủ công kiểm tra những chi tiết nhỏ. Không chắc rằng phát minh này là kết quả của một cuộc nghiên cứu lâu dài - nó có thể hoàn toàn là sự may mắn, việc phát hiện ra rằng kính mài có thể có tác dụng phóng to một vật thể khi đến gần mắt.

Nhà tự nhiên học người Anh Bacon đã viết về các thiết bị Ả Rập, về mặt lý thuyết, có thể cung cấp độ phóng đại để có thể nhìn thấy các ngôi sao ở cự ly gần. Thiên tài của Da Vinci đạt đến đỉnh cao đến mức ông đã thiết kế những chiếc máy thủy tinh của riêng mình và viết các chuyên luận về phép đo quang. Kính thiên văn một thấu kính, hay chính xác hơn là các bản vẽ và tài liệu kỹ thuật của nó, đã được Leonardo nghĩ ra đến từng chi tiết nhỏ nhất, và bản thân thiên tài này cũng khẳng định rằng có thể đạt được độ phóng đại 50 lần theo cách này. Không chắc rằng một công trình như vậy có quyền tồn tại, nhưng sự thật là một sự thật - viên đá đầu tiên đặt nền móng cho một hướng đi mới trong khoa học đã được đặt.

Kính ngắm phát hiện đầu tiên được sản xuất ở Hà Lan vào năm cuối XVI - đầu XVII thế kỷ (ý kiến ​​về ngày chính xác ngày nay chúng phân kỳ) của Z. Jansen ở Middelburg giống như một chiếc kính thiên văn Ý nào đó. Sự kiện này đã được chính thức ghi lại. Người Hà Lan đã thể hiện kỹ năng đáng kể trong việc sản xuất kính ngắm. Metzius, Lippershey - tên của họ được lưu giữ trong biên niên sử, và các sản phẩm của họ được trình lên triều đình của các công tước và vua chúa, nhờ đó các thợ thủ công đã được trao giải thưởng số tiền lớn tiền bạc. Ai là người đầu tiên vẫn chưa được biết cho đến ngày nay. Công cụ được làm từ những vật liệu rẻ tiền nhưng nhằm mục đích thực tế chứ không phải cơ sở lý thuyết, như trước đây.

Galileo Galilei đã nhận được chức giáo sư tại Đại học Padua vì đã giới thiệu chiếc kính viễn vọng nguyên mẫu của mình cho Doge of Venice. Quyền tác giả của nó không còn nghi ngờ gì nữa vì các sản phẩm vẫn được lưu giữ trong các bảo tàng ở Florentine. Kính thiên văn của ông có thể đạt được độ phóng đại 30 lần, trong khi các bậc thầy khác chế tạo kính thiên văn có độ phóng đại 3 lần. Ông cũng đóng góp cơ sở thực tiễn cho học thuyết về bản chất nhật tâm của hệ mặt trời, đích thân quan sát các hành tinh và các ngôi sao.

Nhà thiên văn học vĩ đại Johannes Kepler, sau khi làm quen với phát minh của Galileo, đã biên soạn một bản báo cáo chi tiết

Ngày 24 tháng 4 năm 1990đã được phóng lên quỹ đạo Trái đất Kính thiên văn quỹ đạo Hubble, người trong gần một phần tư thế kỷ tồn tại của mình đã thực hiện nhiều khám phá vĩ đại làm sáng tỏ Vũ trụ, lịch sử và bí mật của nó. Và hôm nay chúng ta sẽ nói về đài quan sát quỹ đạo này, nơi đã trở thành huyền thoại trong thời đại chúng ta, nó lịch sử, cũng như về một số khám phá quan trọngđược thực hiện với sự giúp đỡ của nó.

Lịch sử sáng tạo

Ý tưởng đặt một chiếc kính thiên văn ở nơi không có gì cản trở hoạt động của nó đã xuất hiện trong những năm giữa hai cuộc chiến tranh trong tác phẩm của kỹ sư người Đức Hermann Oberth, nhưng cơ sở lý thuyếtĐiều này được đưa ra vào năm 1946 bởi nhà vật lý thiên văn người Mỹ Leyman Spitzer. Anh ấy bị thu hút bởi ý tưởng đó đến nỗi anh ấy đã cống hiến hết mình để thực hiện nó. hầu hết về sự nghiệp khoa học của mình.

Kính viễn vọng quỹ đạo đầu tiên được Anh phóng vào năm 1962 và Hoa Kỳ vào năm 1966. Thành công của những thiết bị này cuối cùng đã thuyết phục được cộng đồng khoa học thế giới về sự cần thiết phải xây dựng một đài quan sát không gian rộng lớn có khả năng nhìn vào cả những độ sâu nhất. của vũ trụ.

Dự án mà cuối cùng trở thành Kính viễn vọng Hubble bắt đầu vào năm 1970, nhưng trong một thời gian dài không có đủ kinh phí để thực hiện. thực hiện thành côngý tưởng. Đã có những thời kỳ chính quyền Mỹ đình chỉ hoàn toàn các dòng tài chính.

Tình trạng lấp lửng kết thúc vào năm 1978, khi Quốc hội Hoa Kỳ phân bổ 36 triệu USD để thành lập phòng thí nghiệm quỹ đạo. Đó là lúc mọi chuyện bắt đầu công việc tích cực về thiết kế và xây dựng cơ sở, có sự tham gia của nhiều người trung tâm khoa học và các công ty công nghệ, với tổng số 32 tổ chức trên toàn thế giới.

Ban đầu, người ta dự định phóng kính thiên văn lên quỹ đạo vào năm 1983, sau đó những ngày này bị hoãn lại đến năm 1986. Nhưng thảm họa của tàu con thoi Challenger vào ngày 28 tháng 1 năm 1986 buộc chúng ta một lần nữa phải điều chỉnh lại ngày phóng của vật thể. Kết quả là Hubble được phóng vào vũ trụ vào ngày 24 tháng 4 năm 1990 trên tàu con thoi Discovery.

Edwin Hubble

Vào đầu những năm tám mươi, kính thiên văn dự kiến ​​​​đã được đặt tên để vinh danh Edwin Powell Hubble, nhà thiên văn học vĩ đại người Mỹ, người đã có đóng góp to lớn vào sự phát triển hiểu biết của chúng ta về Vũ trụ là gì, cũng như thiên văn học và vật lý thiên văn trong tương lai nên làm gì có lẽ.

Chính Hubble là người đã chứng minh rằng trong Vũ trụ còn có những thiên hà khác ngoài Dải Ngân hà, đồng thời cũng đặt nền móng cho lý thuyết về Sự giãn nở của Vũ trụ.

Edwin Hubble qua đời năm 1953, nhưng trở thành một trong những người sáng lập trường phái thiên văn học Hoa Kỳ, đại diện và biểu tượng nổi tiếng nhất của trường phái này. Không phải vô cớ mà không chỉ kính viễn vọng mà cả tiểu hành tinh cũng được đặt theo tên của nhà khoa học vĩ đại này.

Những khám phá quan trọng nhất của kính thiên văn Hubble

Vào những năm 90 của thế kỷ XX, kính thiên văn Hubble trở thành một trong những vật thể nhân tạo nổi tiếng nhất được nhắc đến trên báo chí. Những bức ảnh do đài quan sát quỹ đạo này chụp đã được in trên trang nhất và bìa của không chỉ các tạp chí khoa học và khoa học đại chúng mà còn cả báo chí thường xuyên, kể cả báo vàng.

Những khám phá được thực hiện với sự trợ giúp của Hubble đã cách mạng hóa và mở rộng đáng kể sự hiểu biết của con người về Vũ trụ và tiếp tục như vậy cho đến ngày nay.

Kính viễn vọng đã chụp ảnh và gửi về Trái đất hơn một triệu hình ảnh có độ phân giải cao, cho phép người ta nhìn vào độ sâu của Vũ trụ mà bình thường không thể chạm tới được.

Một trong những lý do đầu tiên khiến giới truyền thông bắt đầu nói về kính thiên văn Hubble là những bức ảnh chụp sao chổi Shoemaker-Levy 9, va chạm với Sao Mộc vào tháng 7 năm 1994. Khoảng một năm trước khi rơi xuống, khi quan sát vật thể này, đài quan sát quỹ đạo đã ghi lại sự phân chia của nó thành vài chục phần, sau đó rơi xuống bề mặt hành tinh khổng lồ trong suốt một tuần.

Kích thước của Hubble (đường kính gương là 2,4 mét) cho phép nó tiến hành nghiên cứu nhiều nhất khu vực khác nhau thiên văn học và vật lý thiên văn. Ví dụ, nó được sử dụng để chụp ảnh các ngoại hành tinh (các hành tinh nằm bên ngoài hệ mặt trời), quan sát sự hấp hối của các ngôi sao cũ và sự ra đời của những ngôi sao mới, tìm kiếm các lỗ đen bí ẩn, khám phá lịch sử của Vũ trụ và cũng kiểm tra khoa học hiện tại. các lý thuyết, xác nhận hoặc bác bỏ chúng.

Hiện đại hóa

Bất chấp sự ra mắt của các kính thiên văn quỹ đạo khác, Hubble vẫn tiếp tục là công cụ chính của các nhà quan sát thiên văn trong thời đại chúng ta, liên tục cung cấp cho họ những thông tin cần thiết. thông tin mới từ những góc xa xôi nhất của vũ trụ.

Tuy nhiên, theo thời gian, các vấn đề bắt đầu nảy sinh trong hoạt động của Hubble. Ví dụ, ngay trong tuần đầu tiên vận hành kính thiên văn, hóa ra gương chính của nó có một khiếm khuyết khiến hình ảnh không đạt được độ sắc nét như mong đợi. Vì vậy, chúng tôi phải lắp đặt một hệ thống hiệu chỉnh quang học trên vật thể ngay trên quỹ đạo, bao gồm hai gương bên ngoài.

Để sửa chữa và hiện đại hóa đài quan sát quỹ đạo Hubble, bốn cuộc thám hiểm đã được thực hiện, trong đó thiết bị mới đã được lắp đặt trên kính thiên văn - máy ảnh, gương, tấm pin mặt trời và các thiết bị khác để cải thiện hoạt động của hệ thống và mở rộng phạm vi của đài quan sát. .

Tương lai

Sau lần nâng cấp cuối cùng vào năm 2009, người ta quyết định rằng kính thiên văn Hubble sẽ tiếp tục hoạt động trên quỹ đạo cho đến năm 2014, khi nó sẽ được thay thế bằng một chiếc mới. đài quan sát không gian- "James Webb." Nhưng bây giờ người ta đã biết rằng thời gian hoạt động của cơ sở này sẽ được kéo dài ít nhất cho đến năm 2018, hoặc thậm chí là năm 2020.

Bối cảnh, khái niệm, dự án ban đầu

Lần đầu tiên đề cập đến khái niệm kính thiên văn quỹ đạo được tìm thấy trong cuốn sách “Tên lửa trong không gian liên hành tinh” của Hermann Oberth (người Đức). "Die Rakete zu den Planetenraumen" ).

Năm 1946, nhà vật lý thiên văn người Mỹ Lyman Spitzer đã xuất bản bài báo “Những lợi ích thiên văn của đài quan sát ngoài Trái đất”. Ưu điểm thiên văn của đài quan sát ngoài Trái đất ). Bài báo nhấn mạnh hai ưu điểm chính của kính thiên văn như vậy. Thứ nhất, độ phân giải góc của nó sẽ chỉ bị giới hạn bởi nhiễu xạ chứ không phải bởi các dòng chảy hỗn loạn trong khí quyển; vào thời điểm đó, độ phân giải của kính thiên văn trên mặt đất là 0,5 đến 1,0 giây cung, trong khi giới hạn độ phân giải nhiễu xạ theo lý thuyết đối với kính thiên văn có gương 2,5 mét là khoảng 0,1 giây. Thứ hai, kính viễn vọng không gian có thể quan sát trong phạm vi hồng ngoại và tử ngoại, trong đó khả năng hấp thụ bức xạ của bầu khí quyển trái đất là rất đáng kể.

Spitzer đã cống hiến một phần đáng kể sự nghiệp khoa học của mình để thúc đẩy dự án. Năm 1962, một báo cáo do Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ công bố đã khuyến nghị rằng việc phát triển kính thiên văn quay quanh quỹ đạo nên được đưa vào chương trình không gian, và vào năm 1965 Spitzer được bổ nhiệm làm người đứng đầu một ủy ban có nhiệm vụ xác định nhiệm vụ khoa học cho lớn kính viễn vọng không gian.

Thiên văn học vũ trụ bắt đầu phát triển sau khi Thế chiến thứ hai kết thúc. Năm 1946, người ta lần đầu tiên thu được quang phổ tử ngoại của Mặt trời. Kính thiên văn quỹ đạo cho nghiên cứu năng lượng mặt trời được Vương quốc Anh triển khai vào năm 1962 như một phần của chương trình Ariel, và vào năm 1966, NASA đã phóng đài quan sát quỹ đạo đầu tiên OAO-1 vào vũ trụ. Đài quan sát thiên văn quỹ đạo ). Nhiệm vụ không thành công do hết pin ba ngày sau khi phóng. Năm 1968, OAO-2 được phóng lên, thực hiện quan sát bức xạ cực tím từ các ngôi sao và thiên hà cho đến năm 1972, vượt quá đáng kể tuổi thọ thiết kế của nó là 1 năm.

Nhiệm vụ của OAO đã phục vụ trình diễn rõ ràng vai trò của các kính thiên văn quay quanh quỹ đạo, và vào năm 1968, NASA đã phê duyệt kế hoạch chế tạo một kính thiên văn phản xạ có gương có đường kính 3 m. Dự án có tên mã là LST (tiếng Anh: LST). Kính viễn vọng Không gian Lớn). Việc phóng đã được lên kế hoạch vào năm 1972. Chương trình nhấn mạnh sự cần thiết phải có các chuyến thám hiểm có người lái thường xuyên để bảo trì kính thiên văn nhằm đảm bảo thiết bị đắt tiền này hoạt động lâu dài. Chương trình Tàu con thoi đang được phát triển song song đã mang lại hy vọng có được những cơ hội tương ứng.

Cuộc chiến tài trợ cho dự án

Do sự thành công của chương trình Công ty Cổ phần, cộng đồng thiên văn đã có sự đồng thuận rằng việc xây dựng một kính thiên văn quay quanh quỹ đạo lớn phải là ưu tiên hàng đầu. Năm 1970, NASA thành lập hai ủy ban, một ủy ban nghiên cứu và lập kế hoạch khía cạnh kỹ thuật, nhiệm vụ thứ hai là phát triển một chương trình nghiên cứu khoa học. Trở ngại lớn tiếp theo là tài trợ cho dự án, chi phí dự kiến ​​sẽ vượt quá chi phí của bất kỳ kính viễn vọng trên mặt đất nào. Quốc hội Hoa Kỳ đã đặt câu hỏi về nhiều ước tính được đề xuất và cắt giảm đáng kể khoản phân bổ, ban đầu liên quan đến nghiên cứu quy mô lớn về các thiết bị và thiết kế của đài thiên văn. Năm 1974, như một phần của chương trình cắt giảm ngân sách do Tổng thống Ford khởi xướng, Quốc hội đã hủy bỏ hoàn toàn nguồn tài trợ cho dự án.

Để đáp lại, các nhà thiên văn học đã phát động một chiến dịch vận động hành lang rộng rãi. Nhiều nhà khoa học đã đích thân gặp gỡ các thượng nghị sĩ và dân biểu, đồng thời một số lượng lớn thư gửi đi cũng được thực hiện để ủng hộ dự án. Học viện Quốc gia Khoa học đã công bố một báo cáo nhấn mạnh tầm quan trọng của việc chế tạo một kính thiên văn lớn quay quanh quỹ đạo, và kết quả là Thượng viện đã đồng ý phân bổ một nửa ngân sách được Quốc hội phê duyệt ban đầu.

Các vấn đề tài chính dẫn đến việc cắt giảm, trong đó chủ yếu là quyết định giảm đường kính của gương từ 3 xuống 2,4 mét để giảm chi phí và đạt được thiết kế nhỏ gọn hơn. Dự án kính thiên văn có gương dài một mét rưỡi, dự kiến ​​​​sẽ được phóng với mục đích thử nghiệm và thử nghiệm các hệ thống, cũng bị hủy bỏ và quyết định hợp tác với Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã được đưa ra. ESA đồng ý đóng góp kinh phí cũng như cung cấp một số thiết bị và tấm pin mặt trời cho đài thiên văn, đổi lại các nhà thiên văn châu Âu dành ít nhất 15% thời gian quan sát. Năm 1978, Quốc hội phê duyệt khoản tài trợ 36 triệu USD và công việc thiết kế quy mô đầy đủ bắt đầu ngay sau đó. Ngày ra mắt đã được lên kế hoạch cho năm 1983. Vào đầu những năm 1980, kính thiên văn được đặt theo tên của Edwin Hubble.

Tổ chức thiết kế và thi công

Công việc tạo ra kính viễn vọng không gian được phân chia cho nhiều công ty và tổ chức. Trung tâm Vũ trụ Marshall chịu trách nhiệm phát triển, thiết kế và xây dựng kính thiên văn, Trung tâm chuyến bay vào vũ trụ Goddard tham gia quản lý chung việc phát triển các thiết bị khoa học và được chọn làm trung tâm điều khiển mặt đất. Trung tâm Marshall ký hợp đồng với Perkin-Elmer để thiết kế và sản xuất hệ thống quang học của kính thiên văn. Lắp ráp kính thiên văn quang học, OTA ) và cảm biến dẫn hướng chính xác. Tập đoàn Lockheed trúng thầu xây dựng tàu vũ trụ cho một chiếc kính thiên văn.

Chế tạo hệ thống quang học

Đánh bóng gương chính của kính thiên văn, Phòng thí nghiệm Perkin-Elmer, tháng 5 năm 1979.

Gương và hệ thống quang học nói chung, chúng là những bộ phận quan trọng nhất trong thiết kế kính thiên văn và những yêu cầu đặc biệt nghiêm ngặt được đặt ra cho chúng. Thông thường, gương kính thiên văn được chế tạo với dung sai khoảng 1/10 bước sóng ánh sáng nhìn thấy được, nhưng vì kính viễn vọng không gian được thiết kế để quan sát trong phạm vi tia cực tím đến hồng ngoại gần và độ phân giải phải cao hơn mười lần so với các thiết bị trên mặt đất, dung sai sản xuất của gương chính của nó được đặt ở mức 1/20 bước sóng của ánh sáng khả kiến, hoặc khoảng 30 nm.

Công ty Perkin-Elmer dự định sử dụng máy điều khiển số máy tính mới để sản xuất một chiếc gương có hình dạng nhất định. Kodak đã được trao hợp đồng sản xuất một chiếc gương thay thế sử dụng phương pháp truyền thốngđánh bóng, trong trường hợp có sự cố không lường trước được với công nghệ chưa được kiểm chứng (một chiếc gương do Kodak sản xuất hiện đang được trưng bày trong bảo tàng). Công việc chế tạo gương chính bắt đầu vào năm 1979, sử dụng kính có hệ số giãn nở cực thấp. Để giảm trọng lượng, gương bao gồm hai bề mặt - dưới và trên, được kết nối bằng cấu trúc lưới hình tổ ong.

Gương dự phòng của kính viễn vọng, Bảo tàng Hàng không và Vũ trụ Smithsonian, Washington.

Công việc đánh bóng gương tiếp tục cho đến tháng 5 năm 1981, nhưng thời hạn ban đầu đã bị trễ và ngân sách bị vượt quá đáng kể. Các báo cáo của NASA trong thời kỳ đó bày tỏ sự nghi ngờ về năng lực quản lý của Perkin-Elmer và khả năng hoàn thành thành công một dự án có tầm quan trọng và phức tạp như vậy. Để tiết kiệm tiền, NASA đã hủy đơn đặt hàng gương dự phòng và dời ngày phóng sang tháng 10 năm 1984. Công trình cuối cùng đã được hoàn thành vào cuối năm 1981 sau khi phủ một lớp phủ phản chiếu bằng nhôm dày 75 nm và một lớp phủ bảo vệ bằng magie florua dày 25 nm.

Mặc dù vậy, những nghi ngờ về năng lực của Perkin-Elmer vẫn còn khi ngày hoàn thành các thành phần còn lại của hệ thống quang học liên tục bị đẩy lùi và ngân sách dự án ngày càng tăng. NASA mô tả lịch trình của công ty là "không chắc chắn và thay đổi hàng ngày" và trì hoãn việc phóng kính thiên văn cho đến tháng 4 năm 1985. Tuy nhiên, thời hạn vẫn tiếp tục bị trễ, độ trễ tăng trung bình một tháng mỗi quý và ở giai đoạn cuối, nó tăng thêm một ngày mỗi ngày. NASA buộc phải hoãn vụ phóng thêm hai lần nữa, lần đầu đến tháng 3 và sau đó đến tháng 9 năm 1986. Đến lúc đó tổng ngân sách dự án đã tăng lên 1,175 tỷ USD.

Tàu vũ trụ

Giai đoạn đầu của công việc trên tàu vũ trụ, 1980.

Một vấn đề kỹ thuật khó khăn khác là tạo ra một con tàu vũ trụ cho kính viễn vọng và các thiết bị khác. Các yêu cầu chính là bảo vệ thiết bị khỏi sự thay đổi nhiệt độ liên tục trong quá trình gia nhiệt trực tiếp. chiếu sáng mặt trời và làm mát trong bóng của Trái đất và sự định hướng đặc biệt chính xác của kính thiên văn. Kính thiên văn được gắn bên trong một vỏ nhôm nhẹ, được phủ lớp cách nhiệt nhiều lớp để đảm bảo nhiệt độ ổn định. Độ cứng của viên nang và việc gắn các thiết bị được cung cấp bởi khung không gian bằng sợi carbon bên trong.

Mặc dù tàu vũ trụ thành công hơn hệ thống quang học, nhưng Lockheed cũng chậm tiến độ một chút và vượt quá ngân sách. Đến tháng 5 năm 1985, chi phí vượt mức lên tới khoảng 30% khối lượng ban đầu và độ trễ so với kế hoạch là 3 tháng. Trong một báo cáo được chuẩn bị Trung tâm vũ trụ Marshall, người ta lưu ý rằng khi thực hiện công việc, công ty không thể hiện sự chủ động mà chỉ dựa vào hướng dẫn của NASA.

Phối hợp nghiên cứu và kiểm soát chuyến bay

Năm 1983, sau một số cuộc đối đầu giữa NASA và cộng đồng khoa học, nó đã được thành lập. Viện được điều hành bởi Hiệp hội nghiên cứu thiên văn các trường đại học. Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu thiên văn học ) (Tiếng Anh) hào quang) và nằm trong khuôn viên trường Đại học Johns Hopkins ở Baltimore, Maryland. Đại học Hopkins là một trong 32 trường đại học của Mỹ và tổ chức nước ngoài thành viên của hiệp hội. Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian chịu trách nhiệm tổ chức công trình khoa học và cung cấp cho các nhà thiên văn học quyền truy cập vào dữ liệu thu được, những chức năng mà NASA muốn giữ trong tầm kiểm soát của mình, nhưng các nhà khoa học lại muốn chuyển giao cho các tổ chức học thuật.

Trung tâm Điều phối Kính viễn vọng Không gian Châu Âu được thành lập năm 1984 tại Garching, Đức để cung cấp cơ sở vật chất tương tự cho các nhà thiên văn học Châu Âu.

Việc điều khiển chuyến bay được giao cho Trung tâm bay vũ trụ Goddard. Trung tâm bay vũ trụ Goddard), nằm ở Greenbelt, Maryland, cách 48 km từ Viện khoa học kính viễn vọng không gian. Hoạt động của kính thiên văn được theo dõi suốt ngày đêm bởi bốn nhóm chuyên gia.

Hỗ trợ kỹ thuật được cung cấp bởi NASA và các công ty ký hợp đồng thông qua Trung tâm Goddard.

Khởi động và bắt đầu

Lễ phóng tàu con thoi Discovery mang kính thiên văn Hubble trên tàu.

Kính viễn vọng ban đầu được lên kế hoạch phóng lên quỹ đạo vào tháng 10 năm 1986, nhưng thảm họa Challenger vào ngày 28 tháng 1 đã khiến chương trình Tàu con thoi bị tạm dừng trong vài năm và việc phóng phải hoãn lại.

Sự chậm trễ bắt buộc cho phép thực hiện một số cải tiến: các tấm pin mặt trời được thay thế bằng những tấm pin hiệu quả hơn, hệ thống liên lạc và tổ hợp máy tính trên tàu được hiện đại hóa, đồng thời thiết kế của vỏ bảo vệ phía sau được thay đổi để tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì kính thiên văn. trên quỹ đạo.

Trong suốt thời gian này, các bộ phận của kính thiên văn được cất giữ trong các phòng có bầu không khí được làm sạch nhân tạo, điều này càng làm tăng thêm chi phí của dự án.

Sau khi nối lại các chuyến bay đưa đón vào năm 1988, vụ phóng cuối cùng đã được lên kế hoạch vào năm 1990. Trước khi phóng, bụi tích tụ trên gương đã được loại bỏ bằng khí nén và tất cả các hệ thống đều được kiểm tra kỹ lưỡng.

Thiết bị được cài đặt tại thời điểm ra mắt

Vào thời điểm hạ thủy, 5 thiết bị khoa học đã được lắp đặt trên tàu:

• Camera góc rộng và hành tinh Camera trường rộng và hành tinh ) (Tiếng Anh) Camera trường rộng và hành tinh, WFPC ). Chiếc máy ảnh này được chế tạo tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA. Nó được trang bị một bộ 48 bộ lọc ánh sáng để làm nổi bật các vùng quang phổ được quan tâm đặc biệt đối với các quan sát vật lý thiên văn. Thiết bị có 8 ma trận CCD, được chia cho hai camera, mỗi camera sử dụng 4 ma trận. 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.

• Camera chụp vật thể mờ Camera vật thể mờ) (Tiếng Anh) Camera vật thể mờ, FOC). Công cụ này được phát triển bởi ESA. Máy ảnh này được thiết kế để chụp các vật thể trong phạm vi tia cực tím với độ phân giải cao lên tới 0,05 giây.

• Máy quang phổ của vật mờ Máy quang phổ vật mờ) (Tiếng Anh) Máy quang phổ vật mờ, FOS ). Dành cho nghiên cứu các vật thể đặc biệt mờ trong phạm vi tia cực tím.

• Máy đo quang tốc độ cao Quang kế tốc độ cao) (Tiếng Anh) Quang kế tốc độ cao, HSP). Được phát triển tại Đại học Wisconsin, nó nhằm mục đích quan sát các ngôi sao biến quang và các vật thể khác có độ sáng khác nhau. Nó có thể thực hiện tới 10.000 phép đo mỗi giây với sai số khoảng 2%.

Lỗi gương chính

Ngay trong những tuần đầu tiên sau khi bắt đầu công việc, những hình ảnh thu được cho thấy có vấn đề nghiêm trọng trong hệ thống quang học của kính thiên văn. Mặc dù chất lượng hình ảnh tốt hơn so với kính thiên văn trên mặt đất nhưng Hubble không thể đạt được độ sắc nét như mong muốn và độ phân giải của hình ảnh kém hơn đáng kể so với dự kiến. Theo thông số kỹ thuật, các hình ảnh có bán kính hơn một giây thay vì tập trung vào một vòng tròn có đường kính 0,1 giây.

Phân tích hình ảnh cho thấy nguồn gốc của vấn đề là do hình dạng không chính xác của gương chính. Mặc dù nó có lẽ là chiếc gương được tính toán chính xác nhất từng được chế tạo, với dung sai không quá 1/20 bước sóng của ánh sáng khả kiến, nhưng nó được sản xuất quá phẳng ở các cạnh. Độ lệch so với hình dạng bề mặt được chỉ định chỉ là 2 micron, nhưng kết quả thật thảm khốc - quang sai hình cầu mạnh, một khiếm khuyết quang học trong đó ánh sáng phản xạ từ các cạnh của gương tập trung vào một điểm khác với điểm mà ánh sáng phản xạ từ gương. tâm của gương được tập trung.

Ảnh hưởng của khiếm khuyết đến nghiên cứu thiên văn phụ thuộc vào loại quan sát cụ thể - các đặc tính tán xạ đủ để thu được các quan sát có độ phân giải cao duy nhất của các vật thể sáng và quang phổ cũng phần lớn không bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, việc mất một phần đáng kể ánh sáng phát ra do mất nét đã làm giảm đáng kể khả năng phù hợp của kính thiên văn trong việc quan sát các vật thể mờ và thu được hình ảnh có độ tương phản cao. Điều này có nghĩa là hầu hết mọi chương trình vũ trụ học đều trở nên bất khả thi, vì chúng yêu cầu quan sát những vật thể đặc biệt mờ.

Nguyên nhân của khiếm khuyết

Bằng cách phân tích hình ảnh của các nguồn sáng điểm, các nhà thiên văn học phát hiện ra rằng hằng số hình nón của gương là −1,0139, thay vì −1,00229 như yêu cầu. Con số tương tự đạt được bằng cách kiểm tra bộ hiệu chỉnh null (thiết bị cho phép bạn đo bằng độ chính xác caođộ cong của bề mặt được đánh bóng) được Perkin-Elmer sử dụng, cũng như từ việc phân tích các giao thoa kế thu được trong quá trình thử nghiệm mặt đất của gương.

Ủy ban do Liu Allen đứng đầu Lew Allen), giám đốc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực, phát hiện ra rằng lỗi phát sinh do lỗi trong quá trình lắp đặt bộ hiệu chỉnh null chính, thấu kính trường của nó bị dịch chuyển 1,3 mm so với vị trí chính xác. Việc chuyển ca xảy ra do lỗi của kỹ thuật viên lắp ráp thiết bị. Anh ấy đã mắc sai lầm khi làm việc với máy đo laze, loại máy đo được dùng để đặt chính xác các thành phần quang học của thiết bị, và sau khi quá trình lắp đặt hoàn tất, anh ấy nhận thấy một khoảng cách bất ngờ giữa ống kính và cấu trúc hỗ trợ nó, anh ấy chỉ cần lắp vào. một máy giặt kim loại thông thường.

Trong khi đánh bóng gương, bề mặt của nó được kiểm tra bằng hai bộ hiệu chỉnh null khác, mỗi bộ hiệu chỉnh đều chỉ ra chính xác sự hiện diện của quang sai cầu. Những kiểm tra này được thiết kế đặc biệt để loại trừ các khiếm khuyết quang học nghiêm trọng. Bất chấp hướng dẫn kiểm soát chất lượng rõ ràng, công ty đã bỏ qua kết quả đo, họ tin rằng hai bộ hiệu chỉnh null kém chính xác hơn bộ hiệu chỉnh chính, có số đọc cho thấy hình dạng hoàn hảo của gương.

Ủy ban đổ lỗi cho những gì đã xảy ra chủ yếu ở người biểu diễn. Mối quan hệ giữa công ty quang học và NASA xấu đi đáng kể trong quá trình làm việc trên kính thiên văn do lịch trình liên tục bị trượt và chi phí vượt mức. NASA xác định rằng công ty không coi công việc gương là một phần cốt lõi trong hoạt động kinh doanh của mình và tin rằng đơn đặt hàng không thể được chuyển cho nhà thầu khác khi công việc bắt đầu. Mặc dù ủy ban chỉ trích gay gắt công ty, NASA cũng phải chịu một số trách nhiệm, chủ yếu là do không phát hiện ra các vấn đề nghiêm trọng về kiểm soát chất lượng và hành vi vi phạm quy trình của nhà thầu.

Đang tìm kiếm một giải pháp

Do thiết kế của kính thiên văn ban đầu bao gồm dịch vụ trên quỹ đạo nên các nhà khoa học ngay lập tức bắt đầu tìm kiếm một giải pháp tiềm năng có thể áp dụng trong sứ mệnh kỹ thuật đầu tiên, được lên kế hoạch vào năm 1993. Mặc dù Kodak đã hoàn thành một chiếc gương thay thế cho kính thiên văn nhưng việc thay thế nó trong không gian là không thể và việc đưa kính thiên văn ra khỏi quỹ đạo để thay thế chiếc gương trên Trái đất sẽ quá tốn thời gian và tốn kém. Việc chiếc gương được đánh bóng chính xác đến hình dạng không đều đã dẫn đến ý tưởng phát triển một thành phần quang học mới có thể thực hiện một phép biến đổi tương đương với sai số nhưng với dấu ngược lại. Thiết bị mới sẽ hoạt động giống như kính viễn vọng, điều chỉnh quang sai hình cầu.

Do sự khác biệt trong thiết kế thiết bị, cần phải phát triển hai thiết bị hiệu chỉnh khác nhau. Một chiếc dành cho Máy ảnh định dạng rộng và Hành tinh, có gương đặc biệt chuyển hướng ánh sáng đến cảm biến của nó và việc hiệu chỉnh có thể được thực hiện thông qua việc sử dụng gương hình thức đặc biệt, điều này sẽ bù đắp hoàn toàn cho quang sai. Một thay đổi tương ứng đã được đưa vào thiết kế của Phòng Hành tinh mới. Các thiết bị khác không có bề mặt phản xạ trung gian và do đó cần có thiết bị hiệu chỉnh bên ngoài.

Hệ thống hiệu chỉnh quang học (COSTAR)

Hệ thống được thiết kế để điều chỉnh quang sai hình cầu được gọi là COSTAR. COSTAR) và bao gồm hai gương, một trong số đó đã bù đắp cho khuyết điểm. Để lắp đặt COSTAR trên kính thiên văn, cần phải tháo dỡ một trong các thiết bị và các nhà khoa học đã quyết định hy sinh một máy quang kế tốc độ cao.

Vì ba đầu tiên nhiều năm hoạt động, trước khi lắp đặt các thiết bị hiệu chỉnh, kính thiên văn đã thực hiện một số lượng lớn các quan sát. Đặc biệt, khuyết tật không ảnh hưởng lớn đến các phép đo quang phổ. Mặc dù các thí nghiệm bị hủy do lỗi nhưng nhiều kết quả khoa học quan trọng đã đạt được, bao gồm các thuật toán mới để cải thiện chất lượng hình ảnh bằng cách sử dụng giải mã.

Bảo trì kính thiên văn

Hubble được phục vụ trong các chuyến đi bộ ngoài không gian từ các tàu vũ trụ có thể tái sử dụng như Tàu con thoi.

Tổng cộng có bốn chuyến thám hiểm đã được thực hiện để bảo trì kính viễn vọng Hubble:

Chuyến thám hiểm đầu tiên

Làm việc trên kính thiên văn trong chuyến thám hiểm đầu tiên.

Do việc phát hiện ra một khiếm khuyết trong gương, tầm quan trọng của chuyến thám hiểm bảo trì đầu tiên là đặc biệt lớn, vì nó phải lắp đặt hệ thống quang học hiệu chỉnh trên kính thiên văn. Chuyến bay Endeavour STS-61 diễn ra từ ngày 2 đến ngày 13 tháng 12 năm 1993 và công việc trên kính thiên văn tiếp tục trong mười ngày. Cuộc thám hiểm là một trong những chuyến đi khó khăn nhất trong lịch sử; nó bao gồm năm chuyến đi bộ ngoài không gian dài.

Máy quang kế tốc độ cao được thay thế bằng hệ thống hiệu chỉnh quang học, camera góc rộng và camera hành tinh được thay thế bằng model mới (WFPC2). Camera trường rộng và hành tinh 2 )) với hệ thống hiệu chỉnh quang học bên trong. Chiếc máy ảnh này có ba CCD vuông được nối theo một góc và một cảm biến "hành tinh" nhỏ hơn. độ phân giải caoở góc thứ tư. Vì vậy, hình ảnh camera có hình dạng đặc trưng là một hình vuông bị sứt mẻ.

STIS có phạm vi hoạt động 115-1000nm và cho phép quang phổ hai chiều, nghĩa là thu được phổ của một số vật thể đồng thời trong trường nhìn.

Máy ghi chuyến bay cũng được thay thế, sửa chữa lớp cách nhiệt và sửa lại quỹ đạo.

Cuộc thám hiểm thứ ba (A)

Chuyến thám hiểm 3A (“Khám phá” STS-103) diễn ra vào ngày 19-27 tháng 12 năm 1999, sau khi có quyết định thực hiện một phần chương trình bảo dưỡng thứ ba trước thời hạn. Điều này là do ba trong số sáu con quay hồi chuyển của hệ thống dẫn đường bị lỗi. Con quay hồi chuyển thứ tư bị hỏng vài tuần trước chuyến bay, khiến kính thiên văn không thích hợp để quan sát. Đoàn thám hiểm đã thay thế toàn bộ sáu con quay hồi chuyển, cảm biến dẫn đường chính xác và máy tính trên tàu. Máy tính mới sử dụng phiên bản đặc biệt của bộ xử lý Intel 80486 - có khả năng chống bức xạ cao hơn. Điều này giúp có thể thực hiện một số tính toán được thực hiện trước đây trên mặt đất bằng cách sử dụng tổ hợp trên tàu.

Cuộc thám hiểm thứ ba (B)

Hubble trong khoang chở hàng của tàu con thoi trước khi quay trở lại quỹ đạo, ở hậu cảnh trái đất đang lên. Đoàn thám hiểm STS-109.

Đoàn thám hiểm 3B (nhiệm vụ thứ tư) thực hiện từ ngày 1 đến ngày 12 tháng 3 năm 2002, trên chuyến bay Columbia STS-109. Trong chuyến thám hiểm, Camera vật thể mờ đã được thay thế bằng Camera khảo sát nâng cao. Camera nâng cao dành cho khảo sát) (Tiếng Anh) Camera nâng cao dành cho khảo sát, ACS ) và chức năng của Camera cận hồng ngoại và Máy quang phổ, hệ thống làm mát của nó đã hết nitơ lỏng vào năm 1999, đã được khôi phục.

ACS bao gồm ba camera, một trong số đó hoạt động ở vùng cực tím xa và những camera còn lại sao chép và cải thiện khả năng của WFPC2. Không hoạt động một phần kể từ ngày 29 tháng 1 năm 2007.

Các tấm pin mặt trời đã được thay thế lần thứ hai. Các tấm mới có diện tích nhỏ hơn 1/3, giúp giảm đáng kể tổn thất do ma sát trong khí quyển, nhưng đồng thời tạo ra năng lượng nhiều hơn 30%, giúp nó có thể hoạt động đồng thời với tất cả các thiết bị được lắp đặt trên đài thiên văn. Bộ phận phân phối điện cũng được thay thế, điều này yêu cầu tắt nguồn hoàn toàn trên tàu lần đầu tiên kể từ khi hạ thủy.

Công việc được thực hiện đã mở rộng đáng kể khả năng của kính thiên văn. Hai thiết bị được đưa vào sử dụng trong quá trình làm việc - ACS và NICMOS - đã giúp có thể thu được hình ảnh về không gian sâu.

Cuộc thám hiểm thứ tư

Chuyến bảo trì tiếp theo nhằm thay thế pin và con quay hồi chuyển cũng như lắp đặt các thiết bị mới và cải tiến đã được lên kế hoạch vào tháng 2 năm 2005, nhưng sau thảm họa. tàu vũ trụ"Columbia" vào ngày 1 tháng 3 năm 2003 đã bị hoãn lại cho đến khi thời gian không xác định, gây nguy hiểm công việc tiếp theo Hubble. Ngay cả sau khi các chuyến bay đưa đón được nối lại, sứ mệnh vẫn bị hủy vì người ta quyết định rằng mọi tàu con thoi được đưa vào vũ trụ sẽ có thể đến được ISS nếu phát hiện thấy trục trặc và do sự khác biệt lớn do độ nghiêng và độ cao của quỹ đạo, tàu con thoi không thể cập bến trạm sau khi ghé thăm kính thiên văn.

Sau sứ mệnh này, kính viễn vọng Hubble sẽ phải tiếp tục hoạt động trên quỹ đạo ít nhất cho đến năm 2014.

Thành tựu

Hơn 15 năm hoạt động trên quỹ đạo Trái đất thấp, Hubble đã nhận được 700 nghìn hình ảnh của 22 nghìn thiên thể - các ngôi sao, tinh vân, thiên hà, hành tinh. Luồng dữ liệu mà nó tạo ra hàng ngày trong quá trình quan sát là khoảng 15 GB. Tổng khối lượng của chúng, tích lũy trong toàn bộ hoạt động của kính thiên văn, vượt quá 20 terabyte. Hơn 3.900 nhà thiên văn học đã có cơ hội sử dụng nó để quan sát, khoảng 4.000 bài báo đã được xuất bản trên tạp chí tạp chí khoa học. Người ta nhận thấy rằng, trung bình, chỉ số trích dẫn của các bài báo thiên văn dựa trên dữ liệu kính thiên văn cao gấp đôi so với các bài báo dựa trên dữ liệu khác. Hàng năm, trong danh sách 200 bài viết được trích dẫn nhiều nhất, có ít nhất 10% là các tác phẩm dựa trên tài liệu của Hubble. Khoảng 30% công trình về thiên văn học nói chung có chỉ số trích dẫn bằng 0 và chỉ 2% công trình được thực hiện bằng kính viễn vọng không gian.

Tuy nhiên, cái giá phải trả cho thành tựu của Hubble là rất cao: một nghiên cứu đặc biệt dành cho việc nghiên cứu tác động của kính thiên văn đối với sự phát triển của thiên văn học nhiều loại, nhận thấy rằng mặc dù công việc được thực hiện với kính thiên văn quay quanh có tổng chỉ số trích dẫn lớn hơn 15 lần so với kính phản xạ trên mặt đất có gương 4 mét, chi phí bảo trì kính viễn vọng không gian cao hơn 100 lần hoặc hơn.

Những quan sát quan trọng nhất

Truy cập kính thiên văn

Bất kỳ cá nhân hoặc tổ chức nào cũng có thể đăng ký làm việc với kính thiên văn—không có giới hạn quốc gia hoặc học thuật nào. Sự cạnh tranh về thời gian quan sát rất cao; thường tổng thời gian yêu cầu lớn hơn 6-9 lần so với thời gian thực tế.

Lời kêu gọi đăng ký quan sát được công bố khoảng mỗi năm một lần. Các ứng dụng được chia thành nhiều loại:

• Quan sát chung Người quan sát chung). Hầu hết các ứng dụng yêu cầu quy trình thường lệ và thời gian quan sát đều thuộc loại này.
• Quan sát chớp nhoáng Quan sát ảnh chụp nhanh), các quan sát cần không quá 45 phút, bao gồm cả thời gian hướng kính thiên văn, giúp có thể lấp đầy khoảng dừng giữa các quan sát chung.
• Quan sát khẩn cấp Mục tiêu của cơ hội), để nghiên cứu các hiện tượng có thể quan sát được trong một khoảng thời gian giới hạn đã biết trước đó.

Ngoài ra, 10% thời gian quan sát vẫn còn được gọi là “dự trữ của giám đốc”. Các nhà thiên văn học có thể đăng ký sử dụng quỹ dự trữ bất cứ lúc nào và nó thường được sử dụng để quan sát các sự kiện ngắn hạn đột xuất như vụ nổ siêu tân tinh. Việc quay phim không gian sâu theo các chương trình Trường sâu Hubble và Trường siêu sâu Hubble cũng được thực hiện bằng chi phí dự trữ của đạo diễn.

Trong vài năm đầu, một phần thời gian dự trữ được phân bổ cho các nhà thiên văn nghiệp dư. Đơn đăng ký của họ đã được xem xét bởi một ủy ban cũng bao gồm các nhà thiên văn học nổi tiếng nhất. Các yêu cầu chính đối với đơn đăng ký là tính độc đáo của nghiên cứu và sự khác biệt giữa chủ đề và yêu cầu của các nhà thiên văn học chuyên nghiệp. Tổng cộng, từ năm 1997 đến năm 1997, 13 quan sát đã được thực hiện bằng cách sử dụng các chương trình do các nhà thiên văn nghiệp dư đề xuất. Sau đó, do viện cắt giảm ngân sách, việc cung cấp thời gian cho những người không có chuyên môn đã bị ngừng lại.

Quan sát quy hoạch

Lập kế hoạch quan sát là vô cùng nhiệm vụ đầy thử thách, vì cần phải tính đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố:

• Bởi vì kính thiên văn ở quỹ đạo thấp, cần thiết để cung cấp các dịch vụ, nên một phần đáng kể các vật thể thiên văn bị Trái đất che khuất trong chưa đầy một nửa thời gian quỹ đạo. Có một cái gọi là "vùng tầm nhìn dài" khoảng 90° so với mặt phẳng quỹ đạo, nhưng do tuế sai quỹ đạo nên hướng chính xác thay đổi trong khoảng thời gian tám tuần.
• Bởi vì cấp độ cao hơn không thể quan sát bức xạ khi kính thiên văn bay qua Vùng dị thường Nam Đại Tây Dương.
• Độ lệch tối thiểu so với Mặt trời là 45° để ngăn chặn trực tiếp Ánh sáng mặt trời vào hệ thống quang học, đặc biệt là khiến việc quan sát Sao Thủy là không thể và được phép quan sát trực tiếp Mặt Trăng và Trái Đất khi tắt các cảm biến dẫn đường chính xác.
• Bởi vì kính thiên văn quay quanh tầng khí quyển phía trên, có mật độ thay đổi theo thời gian nên không thể dự đoán chính xác vị trí của kính thiên văn. Sai số dự đoán trong sáu tuần có thể lên tới 4 nghìn km. Về vấn đề này, lịch trình quan sát chính xác chỉ được lập trước vài ngày để tránh tình trạng đối tượng được chọn để quan sát sẽ không được nhìn thấy vào thời gian đã định.

Truyền, lưu trữ và xử lý dữ liệu kính thiên văn

Truyền tới Trái đất

Dữ liệu Hubble lần đầu tiên được lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ trên tàu; tại thời điểm ra mắt, máy ghi băng cuộn được sử dụng với chức năng này; trong Expeditions 2 và 3A, chúng đã được thay thế bằng ổ đĩa thể rắn. Sau đó, thông qua hệ thống vệ tinh liên lạc (TDRSS). TDRSS)), nằm ở quỹ đạo thấp, dữ liệu được truyền về Trung tâm Goddard.

Lưu trữ và truy cập dữ liệu

Trong năm đầu tiên kể từ ngày nhận, dữ liệu chỉ được cung cấp cho điều tra viên chính (người đăng ký quan sát), sau đó được đưa vào kho lưu trữ có thể truy cập miễn phí. Nghiên cứu viên có thể đề nghị Giám đốc Viện giảm hoặc tăng thời gian này.

Các quan sát được thực hiện bằng cách sử dụng thời gian từ nguồn dự trữ của Giám đốc ngay lập tức trở thành phạm vi công cộng, cũng như dữ liệu hỗ trợ và kỹ thuật.

Dữ liệu trong kho lưu trữ được lưu trữ ở định dạng công cụ và phải trải qua một số biến đổi trước khi phù hợp để phân tích. Viện Kính viễn vọng Không gian đã phát triển gói phần mềm để chuyển đổi và hiệu chỉnh dữ liệu tự động. Chuyển đổi được thực hiện tự động khi dữ liệu được yêu cầu. Do lượng thông tin lớn và độ phức tạp của thuật toán, quá trình xử lý có thể mất một ngày hoặc hơn.

Các nhà thiên văn học cũng có thể lấy dữ liệu thô và tự thực hiện quy trình này, điều này rất hữu ích khi quy trình chuyển đổi khác với quy trình tiêu chuẩn.

Dữ liệu có thể được xử lý bằng nhiều chương trình khác nhau, nhưng Viện Kính thiên văn cung cấp một gói STSDAS(Hệ thống phân tích dữ liệu khoa học của kính viễn vọng không gian, tiếng Anh. Hệ thống phân tích dữ liệu khoa học kính viễn vọng không gian ). Gói này chứa tất cả các chương trình cần thiết để xử lý dữ liệu, được tối ưu hóa để làm việc với thông tin Hubble. Gói này hoạt động như một mô-đun của chương trình thiên văn học phổ biến IRAF.

Quan hệ công chúng

Điều quan trọng đối với dự án kính viễn vọng không gian là thu hút sự chú ý và trí tưởng tượng của công chúng, đặc biệt là người nộp thuế Mỹ, những người đã có đóng góp đáng kể nhất trong việc tài trợ cho Hubble.

Một trong những dự án quan trọng nhất đối với quan hệ công chúng là Dự án Di sản Hubble. Di sản Hubble). Nhiệm vụ của nó là xuất bản những hình ảnh ấn tượng về mặt trực quan và thẩm mỹ nhất mà kính thiên văn thu được. Các phòng trưng bày của dự án không chỉ chứa những bức ảnh gốc mà còn cả những bức ảnh ghép và bản vẽ được tạo ra từ chúng. Dự án được phân bổ một lượng nhỏ thời gian quan sát để thu được hình ảnh đầy đủ màu sắc của các vật thể, việc chụp ảnh ở phần quang phổ nhìn thấy được là không cần thiết cho nghiên cứu.

Ngoài ra, Viện Kính viễn vọng Không gian còn duy trì một số trang web có hình ảnh và thông tin toàn diện về kính thiên văn.

Năm 2000, Phòng Quan hệ Công chúng được thành lập để điều phối nỗ lực của các bộ phận khác nhau. Văn phòng tiếp cận công chúng).

Ở Châu Âu, từ năm 1999, quan hệ công chúng đã được Cơ quan quản lý Châu Âu quản lý. trung tâm thông tin(Tiếng Anh) Trung tâm Thông tin Cơ quan Vũ trụ Châu Âu Hubble ) (Tiếng Anh) Trung tâm Thông tin Cơ quan Vũ trụ Châu Âu Hubble, HEIC ), được thành lập tại Trung tâm Điều phối Kính viễn vọng Không gian Châu Âu. Trung tâm cũng chịu trách nhiệm về các chương trình giáo dục của ESA liên quan đến kính thiên văn.

Tương lai của Hubble

Dự kiến, sau công việc sửa chữa do đoàn thám hiểm thứ tư thực hiện, Hubble sẽ hoạt động trên quỹ đạo cho đến năm 2014, khi đó nó sẽ được thay thế bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb.

Dữ liệu kỹ thuật

Hình ảnh tổng thể của kính thiên văn.

Thông số quỹ đạo

• Độ nghiêng: 28,469°.
• Apogee: 571 km.
• Cận điểm: 565 km.
• Chu kỳ quỹ đạo: 96,2 phút.

Tàu vũ trụ

• Chiều dài của tàu vũ trụ là 13,3 m, đường kính 4,3 m, khoảng cách của các tấm pin mặt trời là 12,0 m, khối lượng 11.000 kg (với các thiết bị lắp đặt khoảng 12.500 kg).
• Kính thiên văn này là một gương phản xạ Ritchie-Chrétien có đường kính gương 2,4 m, cho phép độ phân giải quang học cỡ 0,1 giây cung.

Thiết bị

Kính thiên văn có cấu trúc mô-đun và có năm ngăn để dụng cụ quang học. Một trong những ngăn đã bị hệ thống quang học điều chỉnh chiếm giữ trong một thời gian dài (1993-2009). Thay thế trục kính viễn vọng không gian quang học hiệu chỉnh ) (COSTAR), được lắp đặt trong đợt bảo dưỡng đầu tiên vào năm 1993 để bù đắp cho sự thiếu chính xác trong quá trình sản xuất của gương chính. Vì tất cả các thiết bị được lắp đặt sau khi phóng kính thiên văn đều có hệ thống sửa lỗi tích hợp nên trong quá trình phóng chuyến thám hiểm cuối cùng có thể tháo dỡ hệ thống COSTAR và sử dụng ngăn này để lắp đặt máy quang phổ tia cực tím.

Trình tự thời gian lắp đặt các thiết bị trên kính viễn vọng không gian (các thiết bị mới lắp đặt được in nghiêng):

	Ngăn 1	Ngăn 2	Ngăn 3	Khoang 4	Khoang 5
Phóng kính viễn vọng (1990)	Camera góc rộng và hành tinh			Máy quang phổ vật mờ	Máy đo quang tốc độ cao
Chuyến thám hiểm đầu tiên (1993)		Máy quang phổ độ phân giải cao Goddard	Camera chụp vật thể mờ	Máy quang phổ vật mờ	Hệ thống COSTAR
Cuộc thám hiểm lần thứ hai (1993)	Camera góc rộng và hành tinh - 2		Camera chụp vật thể mờ		Hệ thống COSTAR
Chuyến thám hiểm thứ ba (B) (2002)	Camera góc rộng và hành tinh - 2	Ghi lại quang phổ của kính viễn vọng không gian		Camera và máy quang phổ cận hồng ngoại đa vật	Hệ thống COSTAR
Cuộc thám hiểm lần thứ tư (2009)	Camera góc rộng và hành tinh - 3	Ghi lại quang phổ của kính viễn vọng không gian	Camera tổng quan nâng cao	Camera và máy quang phổ cận hồng ngoại đa vật	máy quang phổ tia cực tím

Như đã lưu ý ở trên, hệ thống hướng dẫn cũng được sử dụng cho mục đích khoa học.

Ghi chú

1. Đánh giá lịch sử trên trang web chính thức, phần 2 (tiếng Anh)
2. Lyman S. Spitzer. (1979) Lịch sử Kính viễn vọng Không gian // Tạp chí hàng quý của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Câu 20. Trang 29
3. Chương 12. Kính thiên văn vũ trụ Hubble // Dunar A. J., Waring S. P. (1999) Sức mạnh khám phá-Lịch sử của Trung tâm bay không gian Marshall 1960-1990. CHÚNG TA. Văn phòng In ấn Chính phủ, ISBN 0-16-058992-4
4. Thông tin trên trang web của NASA (tiếng Anh)
5. Đánh giá lịch sử trên trang web chính thức, phần 3 (tiếng Anh)
6. Trang chủ Châu Âu dành cho Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA/ESA - Các câu hỏi thường gặp. Truy cập ngày 10 tháng 1 năm 2007.
7. Brandt J. C. và cộng sự (1994). Máy quang phổ độ phân giải cao Goddard: Dụng cụ, mục tiêu và kết quả khoa học // Ấn phẩm của Hiệp hội Thiên văn Thái Bình Dương. Câu 106., trang 890-908
8. G. Fritz Benedict, Barbara E. McArthur. (2005) Thị sai sao có độ chính xác cao từ các cảm biến dẫn đường tinh tế của Kính viễn vọng Không gian Hubble. Sự đi qua của sao Kim: Những góc nhìn mới về Hệ Mặt trời và Thiên hà. Kỷ yếu của IAU Colloquium #196, Ed. D. W. Kurtz. Nhà xuất bản Đại học Cambridge. P. 333-346
9. Burrows C. J. và cộng sự (1991) Hiệu suất chụp ảnh của Kính viễn vọng Không gian Hubble // Tạp chí Vật lý thiên văn. V. 369. P. 21
10. So sánh đồ thị thực và đồ thị tính toán để hiển thị đối tượng điểm (tiếng Anh)
11. Báo cáo của Ủy ban Allen (tiếng Anh) Báo cáo lỗi hệ thống quang học của Kính viễn vọng Không gian Hubble, 1990, Lew Allen, Chủ tịch, Báo cáo Kỹ thuật của NASA NASA-TM-103443
12. Tài liệu được chọn trong lịch sử Hoa Kỳ Chương trình Không gian Dân sự Tập V: Khám phá vũ trụ / John M. Logsdon, biên tập viên. 2001
13. Jedrzejewski R. I., Hartig G., Jakobsen P., Crocker J. H., Ford H. C. (1994) Hiệu suất trên quỹ đạo của Camera vật thể mờ đã được hiệu chỉnh COSTAR // Thư tạp chí vật lý thiên văn. V. 435. P. L7-L10
14. Các hạt Thackeray trong IC 2944. Di sản Hubble. Truy cập ngày 25 tháng 1 năm 2009.
15. Trauger J. T., Ballester G. E., Burrows C. J., Casertano S., Clarke J. T., Crisp D. (1994) Hiệu suất trên quỹ đạo của WFPC2 // Astrophysical Journal Letters. V. 435. P. L3-L6
16. trang STSci NICMOS
17. Guy Gugliotta. Người được đề cử ủng hộ đánh giá về quyết định Hubble của NASA, Bưu điện Washington (ngày 12 tháng 4 năm 2005). Truy cập ngày 10 tháng 1 năm 2007. (bằng ngôn ngữ)
18. NASA phê duyệt sứ mệnh và đặt tên cho phi hành đoàn quay trở lại Hubble (tiếng Anh) NASA, ngày 31 tháng 10 năm 2006

Vào tháng 4 năm 2015, kính viễn vọng huyền thoại, được đặt theo tên của Edwin Hubble (1889-1953), đã kỷ niệm 25 năm hoạt động trên quỹ đạo Trái đất. Không ai giấu giếm sự thật rằng trong nhiều năm qua, chúng tôi đã phải liên tục “xử lý” thiết bị, khôi phục và cải tiến nó. Tuy nhiên, tất cả công việc không phải là vô ích và bây giờ ngay cả học sinh cũng biết nó ở đâu kính thiên văn Hubble.

Con này bay vòng quanh toàn bộ Trái đất cứ sau chín mươi phút ở độ cao khoảng sáu trăm km so với mực nước biển. Nhiệm vụ chính của anh ấy là chụp ảnh mọi thứ lọt vào tầm nhìn của anh ấy. Và rất nhiều lượt truy cập. Vì vậy, trong quá trình làm việc của ông, hơn 700.000 hình ảnh đã được truyền về Trái đất. Thật khó để đếm được bao nhiêu bài báo khoa học và bao nhiêu khám phá đã được thực hiện nhờ Hubble!

Nghệ sĩ không gian

Những thành công đầu tiên của máy không mấy ấn tượng. Những hình ảnh quay trở lại Trái đất mờ nhạt và không gây ấn tượng gì. Điều này là do một khiếm khuyết trong gương, tuy nhiên, sau một thời gian đã được các phi hành gia sửa chữa. Sau lần cải tạo đầu tiên, một số lần cải tạo khác đã được thực hiện. Hubble đã được cải tiến và trang bị các thiết bị mới.

Ánh mắt của anh càng lúc càng sắc bén. Và bây giờ, nơi có người nổi tiếng, không có người quan sát chính xác và chu đáo hơn về tất cả những thay đổi xảy ra trong Vũ trụ.

Những bức ảnh từ kính thiên văn trở nên vô cùng đẹp mắt và nghệ thuật. Hóa ra, Vũ trụ có rất nhiều ánh sáng và màu sắc. Ngoài ra, bằng cách sử dụng các sắc thái được ghi lại trong các bức ảnh, các nhà khoa học có thể xác định được hóa chất, chứa trong nhiều thành tạo, sao mới sinh, thiên hà. Có một lỗ đen khổng lồ bên trong mỗi thiên hà, Vũ trụ không ngừng tăng tốc và tất cả chúng ta đều biết điều này nhờ Kính viễn vọng Không gian Hubble, được phóng vào năm 1990.

Điều thú vị là chúng ta đã có thể nhìn xa đến mức có thể nhìn thấy sự ra đời của những ngôi sao mới ở khoảng cách 6,5 nghìn năm ánh sáng. Quá trình này được ghi lại trong từng chi tiết nhỏ nhất. Những bức ảnh nguyên bản đến mức có thể làm bất cứ ai cũng phải kinh ngạc.

Và để vinh danh điều này, một buổi hòa nhạc giao hưởng thậm chí còn được tổ chức. Do đó, kính viễn vọng trong không gian đã mở rộng đáng kể ranh giới khả năng của con người và một lần nữa giúp chúng ta có thể xác minh được sự mong manh của chúng ta.

Tác giả và người sáng tạo

Thiết bị độc đáo này được Cơ quan Vũ trụ Châu Âu cùng với NASA phát triển. Tổng cộng 6 tỷ USD đã được chi cho nó. Ban đầu, kính viễn vọng được cho là sẽ được phóng lên vũ trụ sớm hơn 4 năm, nhưng thảm họa Challenger đã đẩy lùi thời hạn này. Chương trình tạo, ra mắt và bảo trì thêm được cung cấp để sửa chữa thiết bị 5 năm một lần.

Tuy nhiên, một chiếc gương bị hỏng khiến hình ảnh ban đầu không rõ ràng, dẫn đến ý tưởng rằng việc sửa chữa sẽ cần được tiến hành ngay trên quỹ đạo. Và vào năm 1993, chiếc gương đã được sửa lại, thiết bị được bổ sung thêm thiết bị và bắt đầu hoạt động tốt hơn nữa.

Khi mọi thứ ổn định, với vị trí của Kính viễn vọng Hubble nổi tiếng và hiệu suất hoàn hảo của nó, nó sẽ tồn tại thêm 5 năm nữa, có thể hơn. Chỉ có một loại thảm họa nào đó mới có thể vô hiệu hóa nó. Mặc dù sự thay thế cho Hubble đã sẵn sàng. Đây là thiết bị Kính viễn vọng Không gian Webb chính xác và nhạy cảm hơn.

Trợ lý thám hiểm không gian

Hubble đã giải được bài toán nghiên cứu bức xạ điện từ. Anh ấy đăng ký nó vào bức xạ hồng ngoại. Kính thiên văn trên mặt đất cũng làm được điều này. Tuy nhiên, Hubble hóa ra lại hiệu quả hơn gấp mười lần. Bởi vì kính thiên văn Hubble đặt ở đâu thì có nhiều cơ hội hơn.

Hubble là một thiết bị khá nhỏ, đường kính của nó chỉ hơn 4 mét. Các tấm pin mặt trời có chiều rộng 2m. Nhưng chiều dài là 13 mét. Với kích thước tưởng chừng nhỏ bé như vậy nhưng trọng lượng của máy lại rất ấn tượng. Toàn bộ kính thiên văn, không bao gồm thiết bị, nặng 11 nghìn kg và 1,5 nghìn kg khác là dụng cụ.

Việc bảo trì kính thiên văn hoàn toàn do các phi hành gia đảm nhiệm. Việc sửa chữa đã được lên kế hoạch trước đó khi hạ cánh xuống Trái đất chỉ có thể dẫn đến hư hỏng và biến dạng của nó. Tổng cộng có 4 chuyến đi bộ ngoài không gian đã được thực hiện để sửa chữa Hubble.

Đơn giản là không thể đánh giá được công việc mà kính viễn vọng đã thực hiện trong không gian. Nhờ anh ấy, chúng ta nhìn thấy những bức ảnh về Sao Diêm Vương, chứng kiến ​​sự va chạm của Sao Mộc với sao chổi Shoemaker-Levy và biết được tuổi của chính Vũ trụ. Theo các nhà khoa học, tuổi của nó là gần 14 tỷ năm. Ngoài ra, các chuyên gia tự tin tuyên bố về tính đồng nhất của Vũ trụ, sự tăng tốc của các quá trình xảy ra trong đó, v.v.

Hubble là gì?

Nhà khoa học người Mỹ Edwin Powell Hubble được biết đến rộng rãi nhờ khám phá ra sự giãn nở của Vũ trụ. Các nhà khoa học vĩ đại vẫn thường nhắc đến ông trong các bài viết của họ. Hubble là người đã đặt tên cho kính thiên văn vô tuyến và cũng nhờ đó mà kính viễn vọng vô tuyến đã được đặt tên. thay thế hoàn toàn tất cả các hiệp hội và khuôn mẫu.

Kính thiên văn Hubble là một trong những vật thể nổi tiếng nhất có liên quan trực tiếp đến không gian. Nó có thể được coi là một đài quan sát quỹ đạo tự động thực sự một cách tự tin. Cái này người khổng lồ không gianđòi hỏi một khoản đầu tư tài chính đáng kể (xét cho cùng, chi phí của một chiếc kính thiên văn ngoài trái đất cao hơn hàng trăm lần so với chi phí của một chiếc trên mặt đất), cũng như nguồn lực và thời gian. Dựa trên cơ sở này, hai cơ quan lớn nhất thế giới như NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) đã quyết định kết hợp năng lực của mình và thực hiện một dự án chung.

Nó được ra mắt vào năm nào không còn được biết nữa thông tin mật. Vụ phóng vào quỹ đạo trái đất diễn ra vào ngày 24 tháng 4 năm 1990 trên tàu con thoi Discovery STS-31 Quay lại lịch sử, điều đáng nói là năm phóng ban đầu được lên kế hoạch khác với ngày dự kiến. nhưng vào tháng 1 cùng năm, thảm họa The Challenger xảy ra và mọi người buộc phải hoãn kế hoạch ra mắt. Với mỗi tháng ngừng hoạt động, chi phí của chương trình lại tăng thêm 6 triệu đô la. vật thể sẽ cần được đưa vào không gian trong tình trạng hoàn hảo. Hubble được đặt trong một căn phòng đặc biệt, trong đó bầu không khí được làm sạch nhân tạo và các hệ thống trên tàu đã hoạt động một phần. Trong quá trình bảo quản, một số thiết bị cũng đã được thay thế. với những cái hiện đại hơn.

Khi Hubble được ra mắt, mọi người đều mong đợi một chiến thắng đáng kinh ngạc, nhưng không phải mọi thứ ngay lập tức diễn ra như họ mong muốn. Các nhà khoa học gặp phải vấn đề ngay từ những hình ảnh đầu tiên. Rõ ràng là có khiếm khuyết ở gương kính viễn vọng và chất lượng hình ảnh khác với mong đợi. Cũng không hoàn toàn rõ ràng sẽ mất bao nhiêu năm kể từ khi phát hiện ra vấn đề cho đến khi giải quyết được nó. Suy cho cùng, rõ ràng là không thể thay thế gương chính của kính thiên văn trực tiếp trên quỹ đạo và việc đưa nó trở lại Trái đất là vô cùng tốn kém nên người ta quyết định cần phải lắp thêm thiết bị trên đó và sử dụng nó để bù đắp. Vì khiếm khuyết của gương. Vì vậy, vào tháng 12 năm 1993, tàu con thoi Endeavour đã được gửi đi cùng với các cấu trúc cần thiết. Các phi hành gia đã đi vào vũ trụ năm lần và lắp đặt thành công các bộ phận cần thiết trên kính thiên văn Hubble.

Kính viễn vọng đã nhìn thấy điều gì mới trong không gian? Và nhân loại đã có thể thực hiện những khám phá nào dựa trên những bức ảnh? Đây là một số câu hỏi phổ biến nhất mà các nhà khoa học từng hỏi. Tất nhiên, những ngôi sao lớn nhất được kính viễn vọng chụp được không bị chú ý. Cụ thể, nhờ tính độc đáo của kính thiên văn, các nhà thiên văn học đã đồng thời xác định được 9 ngôi sao khổng lồ (trong cụm sao R136), có khối lượng gấp hơn 100 lần khối lượng Mặt trời. Người ta cũng đã phát hiện ra các ngôi sao có khối lượng lớn hơn khối lượng Mặt trời tới 50 lần.

Cũng đáng chú ý là bức ảnh chụp hai trăm ngôi sao cực kỳ nóng cùng nhau tạo ra cho chúng ta tinh vân NGC 604. Chính Hubble đã có thể chụp được sự phát huỳnh quang của tinh vân, nguyên nhân là do hydro bị ion hóa.

Nói về lý thuyết vụ nổ lớn, mà ngày nay là một trong những lý thuyết được thảo luận rộng rãi và đáng tin cậy nhất trong lịch sử nguồn gốc của Vũ trụ, cần nhớ đến bức xạ nền vi sóng vũ trụ. Bức xạ CMB là một trong những bằng chứng cơ bản của nó. Nhưng một vấn đề khác là dịch chuyển đỏ vũ trụ. Kết hợp lại với nhau, kết quả là sự biểu hiện của hiệu ứng Doppler. Theo đó, cơ thể nhìn thấy các vật thể đang tiếp cận nó màu xanh và nếu di chuyển ra xa, chúng sẽ trở nên đỏ hơn. Vì vậy, xem vật thể không gian từ kính thiên văn Hubble, sự dịch chuyển có màu đỏ và trên cơ sở đó người ta đưa ra kết luận về sự giãn nở của Vũ trụ.

Khi nhìn vào hình ảnh từ kính thiên văn, một trong những thứ đầu tiên bạn sẽ thấy là Far Field. Trong ảnh, bạn sẽ không thể nhìn thấy từng ngôi sao nữa - chúng sẽ là toàn bộ thiên hà và câu hỏi ngay lập tức được đặt ra: kính thiên văn có thể nhìn thấy ở khoảng cách nào và ranh giới cực trị của nó là bao nhiêu? Để trả lời xem kính viễn vọng nhìn xa như thế nào, chúng ta cần xem xét kỹ hơn thiết kế của Hubble.

Thông số kính thiên văn

1. Kích thước tổng thể của toàn bộ vệ tinh: 13,3 m - chiều dài, trọng lượng khoảng 11 tấn, nhưng tính đến tất cả các thiết bị được lắp đặt, trọng lượng của nó đạt tới 12,5 tấn và đường kính - 4,3 m.
2. Hình dạng của độ chính xác định hướng có thể đạt tới 0,007 giây cung.
3. Hai tấm pin mặt trời hai mặt có công suất 5 kW nhưng có thêm 6 cục pin nữa có công suất 60 amp giờ.
4. Tất cả các động cơ đều chạy bằng hydrazine.
5. Ăng-ten có khả năng nhận tất cả dữ liệu ở tốc độ 1 kB/s và truyền ở tốc độ 256/512 kB/s.
6. Gương chính có đường kính 2,4 m, cũng như gương phụ - 0,3 m. Chất liệu của gương chính là thủy tinh thạch anh nung chảy, không dễ bị biến dạng nhiệt.
7. Độ phóng đại là bao nhiêu, tiêu cự cũng vậy, cụ thể là 56,6 m.
8. Tần suất lưu thông là một giờ rưỡi một lần.
9. Bán kính của quả cầu Hubble là tỷ số giữa tốc độ ánh sáng và hằng số Hubble.
10. Đặc điểm bức xạ - 1050-8000 angstrom.
11. Nhưng vệ tinh đang ở độ cao bao nhiêu so với bề mặt Trái đất thì đã được biết đến từ lâu. Đây là 560 km.

Kính viễn vọng Hubble hoạt động như thế nào?

Nguyên lý hoạt động của kính thiên văn là một gương phản xạ của hệ Ritchie-Chretien. Cấu trúc của hệ thống là gương chính, gương lõm hyperbol, nhưng gương phụ của nó là gương lồi hyperbol. Thiết bị được lắp ở chính giữa gương hyperbol được gọi là thị kính. Trường nhìn là khoảng 4°.

Vậy ai đã thực sự tham gia vào việc tạo ra chiếc kính thiên văn tuyệt vời này, chiếc kính viễn vọng này, mặc dù đã có tuổi đời đáng nể nhưng vẫn tiếp tục khiến chúng ta thích thú với những khám phá của nó?

Lịch sử hình thành của nó bắt nguồn từ những năm bảy mươi xa xôi của thế kỷ 20. Một số công ty đã nghiên cứu những bộ phận quan trọng nhất của kính thiên văn, cụ thể là gương chính. Rốt cuộc, các yêu cầu khá nghiêm ngặt và kết quả đã được lên kế hoạch là lý tưởng. Vì vậy, PerkinElmer muốn sử dụng máy móc của mình với công nghệ mới để đạt được hình dạng mong muốn. Nhưng Kodak đã ký một hợp đồng liên quan đến việc sử dụng các phương pháp truyền thống hơn nhưng đối với các phụ tùng thay thế. Công việc sản xuất bắt đầu từ năm 1979 và việc đánh bóng các bộ phận cần thiết tiếp tục cho đến giữa năm 1981. Ngày tháng đã bị thay đổi rất nhiều và các câu hỏi nảy sinh về năng lực của công ty PerkinElmer, kết quả là việc phóng kính thiên văn đã bị hoãn lại đến tháng 10 năm 1984. Sự kém cỏi nhanh chóng trở nên rõ ràng hơn và ngày khởi động bị lùi lại nhiều lần. Lịch sử xác nhận rằng một trong những ngày dự kiến ​​là tháng 9 năm 1986, trong khi tổng ngân sách cho toàn bộ dự án tăng lên 1,175 tỷ USD.

Và cuối cùng là thông tin về những quan sát thú vị và ý nghĩa nhất của kính thiên văn Hubble:

1. Các hành tinh đã được phát hiện nằm ngoài hệ mặt trời.
2. Một số lượng lớn các đĩa tiền hành tinh đã được tìm thấy nằm xung quanh các ngôi sao của Tinh vân Orion.
3. Đã có một khám phá trong nghiên cứu về bề mặt của Sao Diêm Vương và Eris. Những tấm thẻ đầu tiên đã được nhận.
4. Tầm quan trọng không hề nhỏ là việc xác nhận một phần lý thuyết về các lỗ đen rất lớn nằm ở trung tâm các thiên hà.
5. Người ta đã chứng minh rằng chúng có hình dạng khá giống nhau dải ngân hà và Tinh vân Tiên Nữ có những khác biệt đáng kể về lịch sử nguồn gốc của chúng.
6. Đã được xác lập rõ ràng tuổi chính xác của Vũ trụ của chúng ta. Nó đã 13,7 tỷ năm tuổi.
7. Các giả thuyết liên quan đến đẳng hướng cũng đúng.
8. Năm 1998, các nghiên cứu và quan sát từ kính viễn vọng trên mặt đất và Hubble đã được kết hợp và người ta phát hiện ra rằng năng lượng tối chứa ¾ tổng mật độ năng lượng của Vũ trụ.

Cuộc thám hiểm không gian tiếp tục...