Cele mai incredibile fapte despre telescopul Hubble. Cele mai bune imagini de galaxie de la telescopul orbital Hubble
Spaţiu telescop hubble(numit după Edwin Hubble) este un observator autonom pe orbita Pământului, un proiect comun al NASA și al Agenției Spațiale Europene. În spațiu, telescoapele sunt plasate pentru a detecta radiațiile electromagnetice în intervale pe care atmosfera pământului nu le transmite. Hubble a funcționat de aproape 15 ani (din 1990) și continuă să funcționeze (deși misiunea principală a fost finalizată și este continuată de colegii lui Hubble - Spitzer și Kepler, lansate în 2003, respectiv 2009). Un proiect de o semnificație colosală, cu ajutorul căruia au fost testate nenumărate teorii și s-au făcut un număr imens de descoperiri. Hărți ale lui Pluto și Eris, imagini de înaltă calitate ale cometelor, confirmarea ipotezei izotropiei Universului, descoperirea unui nou satelit al lui Neptun - Hubble a adus atât de multe date încât studiul lor continuă și continuă.
La sfârșitul anului 2018, sonda spațială OSIRIS-Rex a intrat pe orbita asteroidului Bennu și a dezvăluit caracteristici interesante despre structura sa. S-ar părea că, cu o asemenea apropiere a dispozitivului, toate descoperirile noi ar trebui făcute doar cu ajutorul echipamentului său de bord, dar nu. Cercetătorii au descoperit că viteza de rotație a asteroidului crește constant - această caracteristică a fost înregistrată nu de o sondă, ci de telescoape de la sol și de Observatorul Hubble. După această descoperire, cercetătorii au avut noi întrebări și presupuneri.
Există trei obiecte pe orbita Pământului despre care știu chiar și oamenii departe de astronomie și cosmonautică: Luna, Internațional Stația Spațialăși telescopul spațial Hubble. Acesta din urmă este cu opt ani mai în vârstă decât ISS și a văzut Stația orbitală"Lume". Mulți oameni o consideră doar o cameră mare în spațiu. Realitatea este Puțin Mai complicat, nu degeaba oamenii care lucrează cu acest dispozitiv unic îl numesc respectuos un observator ceresc.
Multe poze!
Istoria construcției lui Hubble este una a dificultăților constante de depășire, a luptei pentru finanțare și a căutării soluțiilor la situații neprevăzute. Rolul lui Hubble în știință este neprețuit. Imposibil de compus lista completa descoperiri în astronomie și domenii conexe realizate datorită imaginilor telescopului, atât de multe lucrări se referă la informațiile primite de el. Totuşi, statistici oficiale vorbește despre aproape 15 mii de publicații.
Poveste
Ideea de a plasa un telescop pe orbită a apărut acum aproape o sută de ani. Justificarea științifică a importanței construirii unui astfel de telescop a fost publicată sub forma unui articol de astrofizicianul Lyman Spitzer în 1946. În 1965, a fost numit șef al comitetului Academiei de Științe, care a determinat obiectivele unui astfel de proiect.În anii șaizeci, a fost posibil să se efectueze mai multe lansări de succes și să furnizeze mai mult de dispozitive simple, iar în ’68, NASA a dat undă verde predecesorului lui Hubble - aparatul LST, Telescopul Spațial Mare, cu un diametru oglindă mai mare - 3 metri față de 2,4 a lui Hubble - și sarcina ambițioasă de a-l lansa deja în ’72, cu ajutorul celui aflat atunci în dezvoltare naveta spatiala. Dar estimarea estimată a proiectului s-a dovedit a fi prea scumpă, au apărut dificultăți cu banii, iar în 1974 finanțarea a fost anulată complet. Lobby-ul activ al proiectului de către astronomi, implicarea Agenției Spațiale Europene și simplificarea caracteristicilor aproximativ față de cele ale lui Hubble au făcut posibilă în 1978 să se primească finanțare de la Congres în valoare de ridicol de 36 de milioane de dolari în ceea ce privește costurile totale, care astăzi este egal cu aproximativ 137 de milioane.
În același timp, viitorul telescop a fost numit în onoarea lui Edwin Hubble, un astronom și cosmolog care a confirmat existența altor galaxii, a creat teoria expansiunii Universului și și-a dat numele nu numai telescopului, ci și drept stiintificși dimensiune.
Telescopul a fost dezvoltat de mai multe companii responsabile cu diferite elemente, dintre care cele mai complexe au fost: sistemul optic, care a fost dezvoltat de Perkin-Elmer, și nava spatiala, care a fost creat de Lockheed. Bugetul a crescut deja la 400 de milioane de dolari.
Lockheed a amânat crearea dispozitivului cu trei luni și și-a depășit bugetul cu 30%. Dacă vă uitați la istoria construcției de dispozitive de complexitate similară, aceasta este o situație normală. Pentru Perkin-Elmer, lucrurile au fost mult mai rele. Compania a lustruit oglinda conform tehnologie inovatoare până la sfârșitul anului 1981, depășind cu mult bugetul și dăunând relațiilor cu NASA. Este interesant că golul oglinzii a fost realizat de compania Corning, care astăzi produce Gorilla Glass, care este utilizat în mod activ în telefoane. Apropo, Kodak a primit un contract pentru a produce o oglindă de rezervă folosind metode tradiționale lustruirea dacă apar probleme la lustruirea oglinzii principale. Întârzierile în crearea componentelor rămase au încetinit procesul atât de mult încât a devenit citat celebru din descrierea NASA a programelor de lucru care au fost „nesigur și în schimbare zilnic.”
Lansarea a devenit posibilă abia în 1986, dar din cauza dezastrului Challenger, lansările navetei au fost suspendate pe durata modificărilor.
Hubble a fost depozitat bucată cu bucată în camere speciale spălate cu azot, la un cost de șase milioane de dolari pe lună.
Drept urmare, pe 24 aprilie 1990, naveta Discovery s-a lansat pe orbită cu telescopul. În acest moment, 2,5 miliarde de dolari au fost cheltuite pe Hubble. Costuri totale astăzi se apropie de zece miliarde.
De la lansare, au avut loc mai multe evenimente dramatice care au implicat Hubble, dar principalul s-a întâmplat chiar de la început.
Când, după ce a fost lansat pe orbită, telescopul și-a început activitatea, s-a dovedit că claritatea sa era cu un ordin de mărime mai mică decât cea calculată. În loc de o zecime de secundă de arc, a fost o secundă întreagă. După mai multe verificări, s-a dovedit că oglinda telescopului era prea plată la margini: nu coincidea nici cu doi micrometri cu cea calculată. Aberația rezultată din acest defect literalmente microscopic a făcut imposibile majoritatea studiilor planificate.
S-a adunat o comisie, ai cărei membri au găsit motivul: oglinda incredibil de precis calculată fusese lustruită incorect. Mai mult, chiar înainte de lansare, aceleași abateri au fost arătate de perechea de corectori de nul utilizat în teste - dispozitive care erau responsabile pentru curbura dorită a suprafeței. Dar apoi nu au avut încredere în aceste citiri, bazându-se pe citirile corectorului nul principal, care au arătat rezultate corecte si pe care s-a efectuat slefuirea. Și una dintre lentilele cărora, după cum sa dovedit, a fost instalată incorect.
Factorul uman.
Din punct de vedere tehnic, a fost imposibil să instalați o nouă oglindă direct pe orbită, iar coborârea telescopului și apoi stingerea din nou era prea costisitoare. S-a găsit o soluție elegantă.
Da, oglinda a fost făcută incorect. Dar a fost făcut incorect cu o precizie foarte mare. Distorsiunea era cunoscută și nu mai rămânea decât să o compenseze, pentru care au dezvoltat un sistem special de corecție COSTAR. S-a decis instalarea acestuia ca parte a primei expediții de deservire a telescopului. O astfel de expediție este o operațiune complexă de zece zile cu astronauți spatiu deschis. Este imposibil să ne imaginăm un loc de muncă mai futurist și este doar întreținere. Au fost patru expediții în total în timpul funcționării telescopului, cu două zboruri ca parte a celui de-al treilea.
Pe 2 decembrie 1993, naveta spațială Endeavour, pentru care acesta a fost al cincilea zbor, a livrat astronauții la telescop. Au instalat Kostar și au înlocuit camera.
Costar a corectat aberația sferică a oglinzii, jucând rolul celor mai scumpi ochelari din istorie. Sistemul de corecție optică și-a îndeplinit sarcina până în 2009, când necesitatea acestuia a dispărut din cauza utilizării propriei optici corective în toate dispozitivele noi. Ea a cedat un spațiu prețios din telescop în favoarea spectrografului și a ocupat locul de mândrie Muzeul National Aeronautică și astronautică, după dezmembrarea ca parte a celei de-a patra expediții de service Hubble în 2009.
Controla
Telescopul este controlat și monitorizat în timp real 24/7 de la un centru de control din Greenbelt, Maryland. Sarcinile centrului sunt împărțite în două tipuri: tehnice (întreținere, management și monitorizarea stării) și științifice (selectarea obiectelor, pregătirea sarcinilor și colectarea directă a datelor). Hubble primește peste 100.000 de pe Pământ în fiecare săptămână echipe diferite: Acestea sunt instrucțiuni și sarcini de corectare a orbitei pentru fotografiarea obiectelor spațiale.La MCC, ziua este împărțită în trei ture, fiecăruia fiind repartizată o echipă separată de trei până la cinci persoane. În timpul expedițiilor la telescop în sine, personalul crește la câteva zeci.
Apropo, există un site separat dezvoltat de Chris Peet, unde puteți urmări poziția observatorului ceresc. Există și date despre alte obiecte orbitale artificiale:
www.heavens-above.com
Hubble este un telescop ocupat, dar chiar și programul său încărcat îi permite să ajute absolut pe oricine, chiar și un astronom neprofesionist. În fiecare an primim mii de cereri pentru rezervarea timpului de la astronomi din diferite țări. Aproximativ 20% din aplicații primesc aprobarea unei comisii de experți și, conform NASA, datorită solicitărilor internaționale, se efectuează anual în plus sau în minus 20 de mii de observații. Toate aceste solicitări sunt conectate, programate și trimise către Hubble din același centru din Maryland.
Optica
Setul actual de instrumente:
NICMOS
Cameră cu infraroșu apropiat și spectrometru cu mai multe obiecte
Cameră în infraroșu apropiat și spectrometru cu mai multe obiecte
ACS
Cameră avansată pentru sondaje
Cameră avansată de vedere generală
WFC3
Cameră cu câmp larg 3
Cameră cu unghi larg 3
COS
Spectrograful Originilor Cosmice
Spectrograf cu ultraviolete
STIS
Spectrograf de imagini ale telescopului spațial
Spectrograful de înregistrare al unui telescop spațial
FGS
Senzor de ghidare fină
Sistem de ghidare
Optica principală a lui Hubble este realizată folosind sistemul Ritchie-Chrétien. Este alcătuit dintr-o oglindă rotundă, curbată hiperbolic, cu un diametru de 2,4 m, cu o gaură în centru. Această oglindă se reflectă pe o oglindă secundară, tot de formă hiperbolică, care reflectă un fascicul adecvat pentru digitalizare în orificiul central al celui primar. Toate tipurile de filtre sunt folosite pentru a filtra părțile inutile ale spectrului și pentru a evidenția intervalele necesare.
Astfel de telescoape folosesc un sistem de oglinzi, nu lentile, ca în camerele de luat vederi. Există multe motive pentru aceasta: diferențe de temperatură, toleranțe de lustruire, dimensiuni generale și lipsa pierderii fasciculului în cadrul lentilei în sine.
Optica de bază de pe Hubble nu s-a schimbat de la început. Iar setul este divers diferite instrumente cei care îl foloseau au fost complet înlocuiți în mai multe expediții de serviciu. Hubble a fost actualizat cu instrumente și în timpul existenței sale au lucrat acolo treisprezece instrumente diferite. Astăzi poartă șase, dintre care unul este în hibernare.
Camerele cu unghi larg și planetare din prima și a doua generație și camera cu unghi larg din a treia acum, au fost responsabile pentru fotografiile din domeniul optic.
Potențialul primului WFPC nu a fost niciodată realizat din cauza problemelor cu oglinda. Și expediția din 1993, după ce a instalat Kostar, a înlocuit-o în același timp cu a doua versiune.
Camera WFPC2 avea patru senzori pătrați, imaginile din care formau un pătrat mare. Aproape. O matrice - doar una „planetară” - a primit o imagine cu o mărire mai mare, iar când scara este restabilită, această parte a imaginii captează mai puțin de o șaisprezecea parte din pătratul total în loc de un sfert, dar la o rezoluție mai mare. Celelalte trei matrici au fost responsabile pentru „unghi larg”. Acesta este motivul pentru care fotografiile complete ale camerei arată ca un pătrat cu 3 blocuri îndepărtate dintr-un colț, și nu din cauza problemelor de încărcare a fișierelor sau a altor probleme.
WFPC2 a fost înlocuit cu WFC3 în 2009. Diferența dintre ele este bine ilustrată de Pillars of Creation re-împușcați, despre care mai târziu.
Pe lângă gama optică și infraroșu apropiat cu o cameră cu unghi larg, Hubble vede:
- utilizarea spectrografului STIS în ultraviolete apropiate și îndepărtate, precum și din vizibil în infraroșu apropiat;
- în același loc, folosind unul dintre canalele ACS, ale căror canale acoperă o gamă uriașă de frecvență de la infraroșu la ultraviolet;
- surse de puncte slabe în domeniul ultraviolet cu spectrograful COS.
Poze
Imaginile lui Hubble nu sunt tocmai fotografii în sensul obișnuit. O mulțime de informații nu sunt disponibile în domeniul optic. Multe obiecte spațiale emit activ în alte domenii. Hubble este echipat cu o varietate de dispozitive cu o varietate de filtre care le permit să capteze date pe care astronomii le pot procesa ulterior și rezuma într-o imagine vizuală. Bogăția culorilor este asigurată de diferitele game de radiații de la stele și particulele ionizate de acestea, precum și de lumina reflectată de acestea.Sunt o mulțime de fotografii, vă voi spune doar câteva dintre cele mai interesante. Toate fotografiile au propriul lor ID, care poate fi găsit cu ușurință pe site-ul Hubble spacetelescope.org sau direct pe Google. Multe dintre poze sunt pe site la rezoluție mare, dar aici vă las versiuni cu dimensiunea ecranului.
Hubble a luat cea mai faimoasă fotografie a sa pe 1 aprilie 1995, fără a fi distras de la aceasta muncă inteligentă de ziua păcălelii. Aceștia sunt Stâlpii Creației, numiți așa pentru că stelele sunt formate din aceste acumulări de gaz și pentru că le seamănă ca formă. Imaginea arată o mică bucată din partea centrală a Nebuloasei Vulturului. Această nebuloasă este interesantă pentru că stele mariîn centrul său a fost parțial risipită și chiar doar de pe Pământ. Un astfel de noroc vă permite să priviți chiar în centrul nebuloasei și, de exemplu, să faceți celebra fotografie expresivă.
Alte telescoape au fotografiat, de asemenea, această regiune în diferite game, dar în optică Stâlpii ies cel mai expresiv: ionizat chiar de stelele care au risipit o parte a nebuloasei, gazul strălucește în albastru, verde și roșu, creând irizații frumoase.
În 2014, Pillars au fost reîmpușcați cu echipamente Hubble actualizate: prima versiune a fost filmată de camera WFPC2, iar a doua de WFC3.
Trandafir format din galaxii
ID: heic1107a
Obiect Arp 273 - frumos exemplu comunicații între galaxii care sunt apropiate unele de altele. Forma asimetrică a celei superioare este o consecință a așa-numitelor interacțiuni de maree cu cea inferioară. Împreună formează o floare grandioasă, prezentată omenirii în 2011.
Magic Galaxy Sombrero
ID: opo0328a
Messier 104 este o galaxie maiestuoasă care pare a fi inventată și pictată la Hollywood. Dar nu, frumoasa sută a patra este situată la marginea de sud a constelației Fecioarei. Și este atât de strălucitor încât este vizibil chiar și prin telescoapele de acasă. Această frumusețe a pozat pentru Hubble în 2004.
Noua vedere în infraroșu a Nebuloasei Cap de Cal - imaginea a 23-a aniversare Hubble
ID: heic1307a 
În 2013, Hubble a reimaginat Barnard 33 în spectrul infraroșu. Iar nebuloasa mohorâtă Cap de cal din constelația Orion, aproape opac și neagră în intervalul vizibil, a apărut într-o lumină nouă. Adică intervalul.
Înainte de aceasta, Hubble o fotografiase deja în 2001:
Hubble captează regiunea de formare a stelelor S106
ID: heic1118a
S106 este o regiune de formare a stelelor din constelația Cygnus. Structura frumoasă se datorează ejectei unei stele tinere care este învăluită în praf în formă de gogoși în centru. Această perdea de praf are goluri în partea de sus și de jos, prin care materialul stelei iese mai activ, formând o formă care amintește de celebra iluzie optică. Fotografia a fost făcută la sfârșitul anului 2011.
Cassiopeia A: consecințele colorate ale morții unei stele
ID: heic0609a
Probabil ați auzit despre exploziile supernovei. Și această imagine arată clar unul dintre scenariile pentru soarta viitoare a unor astfel de obiecte.
Fotografia din 2006 arată consecințele exploziei stelei Cassiopeia A, care a avut loc chiar în galaxia noastră. Un val de materie care se împrăștie din epicentru, cu o structură complexă și detaliată, este clar vizibil.
Imaginea Hubble a lui Arp 142
ID: heic1311a
Și din nou, o imagine care demonstrează consecințele interacțiunii a două galaxii care s-au găsit aproape una de alta în timpul călătoriei lor Universale.
NGC 2936 și 2937 s-au ciocnit și s-au influențat reciproc. Acest lucru este deja în sine eveniment interesant, dar în acest caz s-a adăugat un alt aspect: forma actuală a galaxiilor seamănă cu un pinguin cu ou, ceea ce funcționează ca un mare plus pentru popularitatea acestor galaxii.
Într-o poză drăguță din 2013, puteți vedea urme ale coliziunii care a avut loc: de exemplu, ochiul pinguinului este format, în cea mai mare parte, din corpuri din galaxia ouă.
Cunoscând vârsta ambelor galaxii, putem în sfârșit să răspundem la ce a fost mai întâi: oul sau pinguinul.
Un fluture care iese din rămășițele unei stele din nebuloasa planetară NGC 6302
ID: heic0910h
Uneori, fluxurile de gaz încălzite la 20 de mii de grade, care zboară cu o viteză de aproape un milion de km/h arată ca aripile unui fluture fragil, trebuie doar să găsești unghiul potrivit. Hubble nu a trebuit să se uite, nebuloasa NGC 6302 - numită și nebuloasa Fluture sau Beetle - sa întors spre noi în direcția corectă.
Creează aceste aripi steaua pe moarte a galaxiei noastre din constelația Skopio. Fluxurile de gaz capătă din nou forma aripii datorită inelului de praf din jurul stelei. Același praf acoperă steaua însăși de la noi. Este posibil ca inelul să fi fost format de steaua care a pierdut materie de-a lungul ecuatorului la o rată relativ scăzută, iar aripile printr-o pierdere mai rapidă de la poli.
Fotografia a fost făcută în 2009.
Câmp adânc
Există mai multe imagini Hubble care au Deep Field în titlu. Acestea sunt cadre cu un timp uriaș de expunere de mai multe zile, care arată o mică bucată de cer înstelat. Pentru a le elimina, a trebuit să selectez cu mare atenție o zonă potrivită pentru o astfel de expunere. Nu ar fi trebuit să fie blocat de Pământ și Lună, nu ar fi trebuit să existe obiecte strălucitoare în apropiere și așa mai departe. Drept urmare, Câmpul Adanc a devenit un material foarte util pentru astronomi, care poate fi folosit pentru a studia procesele de formare a universului.Cel mai recent astfel de cadru - Câmpul profund Extrem Hubble din 2012 - este destul de plictisitor pentru ochiul mediu - aceasta este o fotografiere fără precedent, cu o viteză a obturatorului de două milioane de secunde (~23 de zile), arătând 5,5 mii de galaxii, dintre care cea mai slabă. au o strălucire cu zece miliarde mai mică decât sensibilitatea vederii umane.
În aprilie 2015, legendarul telescop, numit după Edwin Hubble (1889-1953), și-a sărbătorit cea de-a douăzeci și cincia aniversare pe orbita Pământului. Nimeni nu ascunde faptul că de-a lungul anilor a trebuit să „tratăm” în mod repetat dispozitivul, să-l restabilim și să-l îmbunătățim. Totuși, toată munca nu a fost în zadar și acum chiar și școlarii știu unde se află telescopul Hubble.
Acesta zboară în jurul întregului Pământ la fiecare nouăzeci de minute la o altitudine de aproximativ șase sute de kilometri deasupra nivelului mării. Sarcina lui principală este să fotografieze tot ceea ce intră în câmpul său vizual. Și multe hit-uri. Deci, în timpul muncii sale, peste 700.000 de imagini au fost transmise pe Pământ. Este greu de numărat câte articole științifice și câte descoperiri au fost făcute datorită lui Hubble!
Artist spațial
Primele succese ale dispozitivului nu au fost impresionante. Imaginile au revenit pe Pământ neclare și nu au făcut nicio impresie. Acest lucru a fost cauzat de un defect al oglinzii, care, însă, a fost corectat de astronauți după ceva timp. După prima renovare, au mai fost efectuate câteva. Hubble a fost îmbunătățit și echipat cu echipamente noi.
Ochiul lui devenea din ce în ce mai ascuțit. Și acum, acolo unde se află celebrul, nu există un observator mai precis și mai atent al tuturor schimbărilor care au loc în Univers.
Fotografiile telescopului se dovedesc a fi extrem de frumoase și artistice. Universul, după cum sa dovedit, are multă lumină și culoare. În plus, folosind nuanțele înregistrate în imagini, oamenii de știință au reușit să identifice substanțele chimice conținute în multe formațiuni, stele nou-născute și galaxii. Există o gaură neagră uriașă în interiorul fiecărei galaxii, Universul accelerează constant și știm cu toții acest lucru datorită telescopului spațial Hubble, lansat în 1990.
Lucrul interesant este că am reușit să privim atât de departe, încât nașterea de noi stele a devenit vizibilă la o distanță de 6,5 mii de ani lumină. Procesul este surprins în cel mai mic detaliu. Fotografiile sunt atât de originale încât vor uimi mintea oricui.
Și în cinstea acestui lucru a fost organizat chiar și un concert simfonic. Astfel, un telescop în spațiu a extins foarte mult granițele capacităților umane și a făcut din nou posibilă verificarea fragilității noastre.
Autori și creatori
Acest dispozitiv unic a fost dezvoltat de Agenția Spațială Europeană împreună cu NASA. Un total de 6 miliarde de dolari au fost deja cheltuiți pentru el. Inițial, telescopul trebuia să fie lansat în spațiu cu 4 ani mai devreme, dar dezastrul Challenger a amânat acest termen limită. Programul pentru crearea, lansarea și întreținerea ulterioară prevedea repararea dispozitivului la fiecare 5 ani.
Cu toate acestea, o oglindă deteriorată, din cauza căreia imaginile au fost inițial neclare, a condus la ideea că reparațiile ar trebui să fie efectuate direct pe orbită. Și în 1993, oglinda a fost corectată, dispozitivul a primit echipamente suplimentare și a început să funcționeze și mai bine.
În această stare de fapt, având în vedere unde celebrul telescop Hubble și munca sa impecabilă, va mai dura încă 5 ani și poate mai mult. Numai un fel de catastrofă îl poate dezactiva. Deși un înlocuitor pentru Hubble este deja gata. Acesta este un dispozitiv Webb Space Telescope mai precis și mai sensibil.
Asistent de explorare spațială
Hubble a făcut posibilă rezolvarea problemei cu studiul radiațiilor electromagnetice. Îl înregistrează în radiații infraroșii. Telescoapele de la sol fac și asta. Cu toate acestea, Hubble s-a dovedit a fi de zece ori mai eficient. Pentru că acolo unde se află telescopul Hubble există mai multe oportunități.
Hubble este un dispozitiv destul de mic, diametrul său este puțin mai mare de patru metri. Panourile solare se extind cu o lățime de 2 metri. Dar lungimea este de 13 metri. Cu dimensiuni atât de aparent mici, greutatea dispozitivului este impresionantă. Întregul telescop, fără echipamente, cântărește 11 mii de kilograme, iar alte 1,5 mii sunt instrumente.
Întreținerea telescopului cade în întregime pe umerii astronauților. Reparațiile planificate anterior cu coborârea pe Pământ ar putea duce doar la deteriorarea și deformarea acestuia. Au fost efectuate în total 4 plimbări în spațiu pentru a repara Hubble.
Este pur și simplu imposibil de evaluat munca pe care a făcut-o un telescop în spațiu. Datorită lui, vedem imagini cu Pluto, am asistat la ciocnirea lui Jupiter cu cometa Shoemaker-Levy și cunoaștem vârsta Universului însuși. Potrivit oamenilor de știință, vârsta sa este aproape de paisprezece miliarde de ani. În plus, experții declară cu încredere omogenitatea Universului, accelerarea proceselor care au loc în el și multe altele.
24 aprilie 1990 a fost lansat pe orbita Pământului Telescopul orbital Hubble, care peste aproape un sfert de secol din existența sa a făcut multe descoperiri mărețe care aruncă lumină asupra Universului, istoriei și secretelor acestuia. Și astăzi vom vorbi despre acest observator orbital, care a devenit legendar în vremea noastră, sa istorie, precum și despre unele descoperiri importante
realizat cu ajutorul ei.
Istoria creației
Ideea de a plasa un telescop unde nimic nu ar interfera cu activitatea sa a apărut în anii interbelici în lucrarea inginerului german Hermann Oberth, dar justificarea teoretică a acestui lucru a fost prezentată în 1946 de astrofizicianul american Leyman Spitzer. A fost atât de captivat de idee încât s-a dedicat implementării acesteia. majoritatea a carierei sale stiintifice.Primul telescop orbital a fost lansat de Marea Britanie în 1962, iar de Statele Unite ale Americii în 1966. Succesele acestor dispozitive au convins în cele din urmă comunitatea științifică mondială de necesitatea construirii unui observator spațial mare capabil să privească chiar și în adâncuri. a Universului.
Lucrările la proiectul care în cele din urmă a devenit Telescopul Hubble au început în 1970, dar pentru o lungă perioadă de timp finanțarea nu a fost suficientă pentru implementarea cu succes a ideii. Au fost perioade în care autoritățile americane au suspendat complet fluxurile financiare.
Limbul s-a încheiat în 1978, când Congresul SUA a alocat 36 de milioane de dolari pentru crearea laboratorului orbital. În același timp, au început lucrările active la proiectarea și construcția unității, care au implicat multe centre de cercetare și companii de tehnologie, în total treizeci și două de instituții din întreaga lume.
Inițial, s-a planificat lansarea telescopului pe orbită în 1983, apoi aceste date au fost amânate pentru 1986. Dar un dezastru naveta spatiala Challenger pe 28 ianuarie 1986 a forțat o altă revizuire a datei de lansare a instalației. Ca urmare, Hubble s-a lansat în spațiu pe 24 aprilie 1990 cu naveta Discovery.
Edwin Hubble
Deja la începutul anilor optzeci, telescopul proiectat a fost numit în onoarea lui Edwin Powell Hubble, marele astronom american care a adus o contribuție uriașă la dezvoltarea înțelegerii noastre a ceea ce este Universul, precum și a ceea ce ar trebui astronomia și astrofizica viitorului. fii ca.
Hubble a fost cel care a demonstrat că există și alte galaxii în Univers calea lactee, și, de asemenea, a pus bazele teoriei Expansiunii Universului.
Edwin Hubble a murit în 1953, dar a devenit unul dintre fondatori scoala americana astronomia, cel mai faimos reprezentant și simbol al său. Nu degeaba nu numai telescopul, ci și asteroidul poartă numele acestui mare om de știință.
Cele mai semnificative descoperiri ale telescopului Hubble
În anii nouăzeci ai secolului XX, telescopul Hubble a devenit unul dintre cele mai cunoscute obiecte create de om menționate în presă. Fotografiile realizate de acest observator orbital au fost tipărite pe primele pagini și pe coperți nu numai ale revistelor științifice și de popularitate, ci și ale presei obișnuite, inclusiv ale ziarelor galbene.
Descoperirile făcute cu ajutorul lui Hubble au revoluționat și extins în mod semnificativ înțelegerea umană a Universului și continuă să facă acest lucru până în zilele noastre.
Telescopul a fotografiat și a trimis înapoi pe Pământ mai mult de un milion de imagini de înaltă rezoluție, permițând cuiva să privească adâncurile Universului, care altfel ar fi imposibil de atins.
Unul dintre primele motive pentru care mass-media a început să vorbească despre telescopul Hubble au fost fotografiile sale cu cometa Shoemaker-Levy 9, care s-a ciocnit cu Jupiter în iulie 1994. Cu aproximativ un an înainte de cădere, în timp ce observa acest obiect, observatorul orbital și-a înregistrat împărțirea în câteva zeci de părți, care apoi au căzut în decursul unei săptămâni pe suprafața planetei gigantice.
Dimensiunea lui Hubble (diametrul oglinzii este de 2,4 metri) îi permite să efectueze cercetări într-o mare varietate de domenii ale astronomiei și astrofizicii. De exemplu, a fost folosit pentru a fotografia exoplanete (planete situate dincolo sistem solar), urmăriți agonia stelelor vechi și nașterea altora noi, găsiți găuri negre misterioase, explorați istoria Universului și, de asemenea, verificați curentul teorii științifice, confirmându-le sau respingându-le.
Modernizare
În ciuda lansării altor telescoape orbitale, Hubble continuă să fie principalul instrument al observatorilor stelelor din timpul nostru, furnizându-le în mod constant cu informații noi din cele mai îndepărtate colțuri ale Universului.Cu toate acestea, de-a lungul timpului, au început să apară probleme în funcționarea lui Hubble. De exemplu, deja în prima săptămână de funcționare a telescopului, s-a dovedit că oglinda sa principală avea un defect care nu permitea obținerea clarității așteptate a imaginilor. Așa că a trebuit să instalăm un sistem de corecție optică pe obiectul direct pe orbită, format din două oglinzi exterioare.
Pentru a repara și moderniza observatorul orbital Hubble, au fost efectuate patru expediții la acesta, în timpul cărora au fost instalate noi echipamente pe telescop - camere, oglinzi, panouri solare și alte dispozitive pentru a îmbunătăți funcționarea sistemului și a extinde domeniul de aplicare al observatorului. .
Viitor
După ultima actualizare din 2009, s-a decis ca telescopul Hubble să rămână pe orbită până în 2014, când va fi înlocuit cu un nou observator spațial, James Webb. Dar acum se știe deja că durata de funcționare a instalației va fi prelungită cel puțin până în 2018, sau chiar 2020.Analogiile au trei avantaje: calitatea imaginii nu este afectată, datorită difuzării mai mici a luminii, a obiectelor localizate și a amplitudinii. unde electromagnetice de la infraroșu la ultraviolet. Toate aceste beneficii sunt exploatate pe deplin datorită design complex Telescopul Hubble.
Oglinda primară a telescopului are un diametru de 2,4 m, iar oglinda secundară are un diametru de 0,34 m. Distanța dintre ele este strict verificată și este de 4,9 m. Sistemul optic permite colectarea luminii într-un fascicul de 0,05 inci (chiar și cel mult cele mai bune telescoape pe Pământ, cercul de dispersie este mai mare de 0,5 inci). Rezoluția telescopului Hubble este de 7-10 ori mai mare decât cea a analogilor săi de pe Pământ.
Cu o astfel de expunere este foarte necesar grad înalt stabilizare și precizie de îndreptare. Aceasta a fost principala provocare în proiectare - ca urmare, o combinație complexă de senzori, giroscoape și ghidaje stelare vă permite să mențineți focalizarea în 0,007 inci perioadă lungă de timp(precizia de indicare este de cel puțin 0,01 inci).
Există șase instrumente științifice principale instalate la bord, care sunt realizări ale gândirii științifice la momentul lansării navetei. Acestea sunt un Goddard înalt pentru lucrul în domeniul ultraviolet, o cameră și spectrograf pentru fotografierea obiectelor slabe, o cameră planetară și cu unghi larg, un fotometru de mare viteză pentru observarea obiectelor cu luminozitate variabilă și senzori de țintire de precizie.
Pentru a se asigura că sistemul este autosuficient și nu necesită surse de alimentare, acesta este echipat cu puternic panouri solare, care la rândul lor încarcă șase baterii hidrogen-nichel. Toate computerele baterii, telemetria și alte sisteme sunt amplasate astfel încât să poată fi înlocuite cu ușurință dacă este necesar.
Video pe tema
Instrumentele optice sunt cunoscute din cele mai vechi timpuri. Arhimede a folosit lentile pentru a focaliza lumina și a distruge corăbii de lemn inamic. Dar telescoapele au apărut mult mai târziu, iar motivul pentru aceasta este necunoscut.
Origini
Sistemul de învățături despre optică a fost creat de oamenii de știință greci Euclid și Aristotel. În esență, optica este rezultatul studierii structurii ochiului uman, iar subdezvoltarea anatomiei în antichitate nu a permis dezvoltarea opticii într-o știință serioasă.În secolul al XIII-lea, primii ochelari au apărut pe baza cunoașterii razelor rectilinii. Au servit unor scopuri utilitare - i-au ajutat pe meșteri să examineze mici detalii. Este puțin probabil ca această invenție să fi fost rezultatul unor cercetări îndelungate – ar fi putut fi pur noroc, descoperirea că sticla șlefuită poate avea efectul de a mări un obiect atunci când se apropie de ochi.
Naturalistul englez Bacon a scris despre instrumentele arabe care ar putea, teoretic, să ofere mărire, astfel încât stelele să poată fi văzute de aproape. Geniul lui Da Vinci a atins astfel de înălțimi încât și-a proiectat propriile mașini de sticlă și a scris tratate de fotometrie. Un telescop cu o singură lentilă, sau mai degrabă, desenele sale și documentatia tehnica, a fost gândit până la cel mai mic detaliu de Leonardo, iar geniul însuși a susținut că în acest fel se poate obține o creștere de 50 de ori. Este puțin probabil ca o astfel de construcție să aibă dreptul la viață, dar adevărul este un fapt - a fost pusă prima piatră în temelia unei noi direcții în știință.
Prima lunetă a fost realizată în Olanda în sfârşitul XVI-lea- începutul secolului al XVII-lea (opinii despre data exacta astăzi ele diverg) de Z. Jansen în Middelburg în asemănarea unui anumit telescop italian. Acest eveniment a fost documentat oficial. Olandezii au dat dovadă de abilități considerabile în producția de lunete de observare. Metzius, Lippershey - numele lor au fost păstrate în cronici, iar produsele lor au fost prezentate curții ducilor și regilor, pentru care meșterii erau răsplătiți cu sume mari de bani. Cine a fost primul este încă necunoscut până astăzi. Uneltele au fost făcute din materiale ieftine, dar în scopuri practice, nu baza teoretica, așa cum a fost înainte.
Galileo Galilei a primit un post de profesor la Universitatea din Padova pentru prezentarea prototipului său de telescop Dogului Veneției. Paternitatea sa nu lasă nicio îndoială, deoarece produsele sunt încă păstrate în muzeele florentine. Telescoapele sale au făcut posibilă obținerea unei măriri de 30 de ori, în timp ce alți maeștri au realizat telescoape cu o mărire de 3 ori. De asemenea, a contribuit cu o bază practică la doctrina esenței heliocentrice a sistemului solar, observând personal planetele și stelele.
Marele astronom Johannes Kepler, familiarizându-se cu invenția lui Galileo, a compilat un detaliu