Módne tendencie a trendy.  Doplnky, topánky, krása, účesy

Módne tendencie a trendy. Doplnky, topánky, krása, účesy

» Hubbleov vesmírny teleskop: známky podvodu. Hubbleov obežný teleskop: História veľkých objavov

Hubbleov vesmírny teleskop: známky podvodu. Hubbleov obežný teleskop: História veľkých objavov

Z nášho pozemského domova hľadíme do diaľky a snažíme sa predstaviť si štruktúru sveta, v ktorom sme sa narodili. Teraz sme prenikli hlboko do vesmíru. Okolie už celkom dobre poznáme. Ale ako napredujeme, naše poznanie je čoraz menej úplné, až sa dostaneme k nejasnému horizontu, kde v hmle omylov hľadáme len ťažko reálnejšie orientačné body. Pátranie bude pokračovať. Snaha o poznanie dávna história. Neuspokojuje sa, nedá sa zastaviť.
Edwin Powell Hubble

Na úsvite 20. storočia teoretici astronautiky snívali o tom, že jedného dňa sa ľudstvo naučí vypúšťať teleskopy do vesmíru. Vtedajšia pozemská optika nebola dokonalá, astronomickým pozorovaniam často bránilo zlé počasie a „záblesky“ oblohy, preto sa zdalo rozumné poslať ďalekohľad za atmosféru, aby študoval planéty a hviezdy bez rušenia. Ale ani spisovatelia sci-fi nemohli v tom čase predvídať, koľko úžasných a nečakaných objavov prinesú teleskopy na obežnej dráhe.

STASTNA SVADBA

Najznámejším teleskopom na obežnej dráhe je Hubbleov vesmírny teleskop (HST), pomenovaný po slávnom americkom astronómovi Edwinovi Powellovi Hubbleovi, ktorý dokázal, že galaxie sú hviezdne systémy a objavil ich recesiu.

Hubbleov teleskop je jedným zo štyroch veľkých observatórií NASA. S primárnym zrkadlom s priemerom 2,4 metra to bol dlhý čas najväčší optický prístroj na obežnej dráhe, kým Európska vesmírna agentúra v roku 2009 nespustila Herschelov infračervený teleskop s priemerom zrkadla 3,5 metra. Na Zemi takejto veľkosti prístroje nedokážu dosiahnuť svoje plné rozlíšenie: chvenie atmosféry rozmazáva obraz.

Projekt mohol zlyhať, ak by ďalekohľad nebol pôvodne navrhnutý tak, aby ho obsluhovali astronauti. Spoločnosť Kodak rýchlo vyrobila druhé zrkadlo, ale nebolo možné ho nahradiť vo vesmíre, a potom odborníci navrhli vytvoriť vesmírne "okuliare" - systém optickej korekcie COSTAR z dvoch špeciálnych zrkadiel. Na inštaláciu systému na Hubbleov teleskop sa 2. decembra 1993 raketoplán Endeavour dostal na obežnú dráhu. Astronauti absolvovali päť náročných výstupov do vesmíru a priviedli drahý ďalekohľad späť k životu.

Neskôr astronauti NASA prileteli k Hubbleovi ešte štyrikrát, čím sa výrazne predĺžil jeho život. Ďalšia expedícia bola naplánovaná na február 2005, no v marci 2003 bola po katastrofe raketoplánu Columbia odložená na neurčito, čo ohrozilo ďalšiu prevádzku teleskopu.

Pod tlakom verejnosti sa v júli 2004 komisia Akadémie vied USA rozhodla teleskop ponechať. O dva roky neskôr nový riaditeľ NASA Michael Griffin oznámil prípravu poslednej expedície na opravu a modernizáciu ďalekohľadu. Predpokladá sa, že potom bude Hubbleov teleskop pracovať na obežnej dráhe do roku 2014, potom ho nahradí pokročilejší teleskop Jamesa Webba.

Hubbleov teleskop bol vynesený na obežnú dráhu 24. apríla 1990 v nákladnom priestore raketoplánu Discovery. Je iróniou, že keď Hubble začal vo vesmíre, vytvoril obraz, ktorý bol horší ako pozemný ďalekohľad rovnakej veľkosti. Dôvodom bola chyba pri výrobe hlavného zrkadla

PRÁCA S HUBBLOM

S Hubbleom môže pracovať každý, kto má vysokoškolské vzdelanie v astronómii. Budete však musieť čakať v rade. Konkurencia pri pozorovaní času je vysoká: zvyčajne je požadovaný čas šesť a niekedy deväťnásobok skutočne dostupného času.

Niekoľko rokov bola časť času zo zálohy pridelená amatérskym astronómom. Ich žiadosti posúdila osobitná komisia. Hlavnou požiadavkou na aplikáciu bola originalita námetu. V rokoch 1990 až 1997 sa uskutočnilo 13 pozorovaní pomocou programov navrhnutých amatérskymi astronómami. Potom bola táto prax pre nedostatok času zastavená.

Objavy uskutočnené s pomocou HST možno len ťažko preceňovať: prvé snímky asteroidu Ceres, trpasličej planéty Eris, vzdialeného Pluta. V roku 1994 Hubble poskytol vysokokvalitné snímky dopadu kométy Shoemaker-Levy 9 na Jupiter. Hubbleov teleskop našiel veľa protoplanetárnych diskov okolo hviezd v hmlovine Orion – astronómom sa tak podarilo dokázať, že proces formovania planét sa vyskytuje u väčšiny hviezd v našej galaxii. Na základe výsledkov pozorovaní kvazarov bol zostavený kozmologický model Vesmíru – ukázalo sa, že náš svet sa zrýchlením rozpína ​​a je naplnený tajomnou temnou hmotou. Pozorovania Hubbleovho teleskopu navyše umožnili objasniť vek vesmíru – 13,7 miliardy rokov.

Za 15 rokov práce na obežnej dráhe v blízkosti Zeme získal Hubble 700 tisíc snímok 22 tisíc nebeských objektov: planét, hviezd, hmlovín a galaxií. Tok údajov, ktorý denne generuje v procese pozorovaní, je 15 gigabajtov. Ich celkový objem už presiahol 20 terabajtov.

V tomto výbere predstavujeme najzaujímavejšie zo snímok, ktoré urobil Hubble. Témou sú hmloviny a galaxie. Napokon, Hubbleov teleskop bol primárne určený na ich pozorovanie. V budúcich článkoch sa MF zameria na obrázky iných vesmírnych objektov.

HMLOVINA ANDROMEDY

Hmlovina Andromeda, označená v Messierovom katalógu ako M31, je dobre známa fanúšikom astronómie aj sci-fi. A všetci vedia, že to vôbec nie je hmlovina, ale najbližšia galaxia k nám. Vďaka jej pozorovaniam dokázal Edwin Hubble dokázať, že mnohé z hmlovín sú hviezdne systémy podobné našej Mliečnej dráhe.

Ako už názov napovedá, hmlovina sa nachádza v súhvezdí Andromeda a je od nás vzdialená 2,52 milióna svetelných rokov. V roku 1885 v galaxii explodovala supernova SN 1885A. V celej histórii pozorovaní je to zatiaľ jediná takáto udalosť zaznamenaná v M31.

V roku 1912 sa zistilo, že hmlovina Andromeda sa k našej galaxii približuje rýchlosťou 300 km/s. Zrážka dvoch galaktických systémov nastane asi za 3-4 miliardy rokov. Keď sa tak stane, splynú do jednej veľkej galaxie, ktorú astronómovia nazývajú Milky Honey. Je možné, že v tomto prípade bude naša slnečná sústava vyvrhnutá do medzigalaktického priestoru silnými gravitačnými poruchami

Krabia hmlovina

Krabia hmlovina je jednou z najznámejších plynných hmlovín. V katalógu francúzskeho astronóma Charlesa Messiera je uvedený na prvom mieste (M1). Samotný nápad vytvoriť katalóg kozmických hmlovín prišiel Messierovi po pozorovaní oblohy 12. septembra 1758, keď si pomýlil krabia hmlovinu s novou kométou. Aby sa v budúcnosti vyhli takýmto chybám, Francúz sa zaviazal takéto predmety registrovať.

Krabia hmlovina sa nachádza v súhvezdí Býka, vo vzdialenosti 6,5 tisíc svetelných rokov od Zeme, a je pozostatkom výbuchu supernovy. Samotný výbuch spozorovali arabskí a čínski astronómovia 4. júla 1054. Podľa dochovaných záznamov sa blesk ukázal byť taký jasný, že ho bolo vidieť aj cez deň. Odvtedy sa hmlovina rozpínala obrovskou rýchlosťou – asi 1000 km/s. Jeho dĺžka je dnes viac ako desať svetelných rokov. V strede hmloviny je pulzar PSR B0531+21, desaťkilometrová neutrónová hviezda, ktorá zostala po výbuchu supernovy. Krabia hmlovina dostala svoj názov podľa kresby astronóma Williama Parsonsa z roku 1844, ktorá vyzerala ako krab.

Orbitálna astronómia má svoju históriu. Napríklad počas úplného zatmenia Slnka 19. júna 1936 moskovský astronóm Pyotr Kulikovsky vystúpil na substráte, aby odfotografoval korónu a halo Slnka. Francúz Audouin Dollfus podnikol v 50. rokoch minulého storočia sériu stratosférických letov v pretlakovej kabíne špeciálne navrhnutej na tento účel, dvíhanej girlandou 104 malých balóny viazané na 450 metrový kábel. Kabína bola vybavená 30-centimetrovým ďalekohľadom, pomocou ktorého sa snímali spektrá planét. Vývojom týchto experimentov bola bezpilotná gondola Astrolab, s ktorou Francúzi uskutočnili sériu stratosférických pozorovaní – jej orientačný a stabilizačný systém bol vytvorený už na základe vesmírnych technológií.

Pre amerických astronómov bol prvým krokom k orbitálnym ďalekohľadom program Stratoscope, ktorý viedol známy astrofyzik Martin Schwarzschild. Od roku 1955 sa začali lety Stratoskopu-1 so slnečným teleskopom a 1. marca 1963 uskutočnil prvý nočný let Stratoskop-2 vybavený kvalitným Cassegrainovým reflektorom - s jeho pomocou infračervené spektrá planét a boli získané hviezdy. Posledný a najúspešnejší let sa uskutočnil v marci 1970. Za deväť hodín pozorovania sa získali snímky obrích planét a jadra galaxie NGC 4151. Let riadil tím pod vedením zamestnanca Princetonskej univerzity Roberta Danielsona, ktorý sa neskôr pripojil k konštrukčnému tímu Hubbleovho teleskopu.

PILIERE TVORENIA

Piliere stvorenia sú úlomky plynovej a prachovej Orlej hmloviny (M16), ktorú možno vidieť v súhvezdí Hady. HST ich nasnímal v apríli 1995 a tento obrázok sa stal jedným z najpopulárnejších v zbierke NASA. Spočiatku sa verilo, že nové hviezdy sa zrodili v stĺpoch stvorenia - odtiaľ názov. Neskoršie štúdie však ukázali opak – práve tam nie je dostatok materiálu na vznik hviezd. Vrchol zrodu svietidiel v Orlej hmlovine sa skončil už pred miliónom rokov a prvé mladé a horúce slnká dokázali svojim žiarením rozptýliť plyn v strede

Piliere stvorenia sú súčasťou našej galaxie, ale sú od seba vzdialené 7 000 svetelných rokov. Sú kolosálne (výška ľavého je tretina parseku), ale veľmi nestabilné. Astronómovia nedávno zistili, že pred 9000 rokmi v ich blízkosti vybuchla supernova. Rázová vlna dosiahla stĺpy pred 6 000 rokmi a už ich zničila, ale vzhľadom na odľahlosť nebudú pozemšťania čoskoro schopní pozorovať zničenie jedného z najneobvyklejších a najkrajších vesmírnych objektov.

INKUBÁTOR SVETOV

Ak sa v Orlej hmlovine proces zrodu nových hviezd skončil, potom v súhvezdí Orion ešte nie je. Plynová a prachová hmlovina Orion (M42) sa nachádza v rovnakom špirálovom ramene galaxie ako Slnko, ale vo vzdialenosti 1300 svetelných rokov od nás. Toto je najjasnejšia hmlovina na nočnej oblohe, je dobre viditeľná voľným okom. Rozmery hmloviny sú veľké - jej dĺžka je 33 svetelných rokov. Existuje asi tisíc svietidiel starých menej ako milión rokov (v kozmickom vyjadrení sú to bábätká) a desaťtisíce hviezd, ktoré sú staré niečo málo cez desať miliónov rokov. Vďaka Hubbleovi bolo možné vidieť protoplanetárne disky vedľa mladých hviezd a v rôznych štádiách formovania. Pozorovaním hmloviny môžu astronómovia konečne získať jasný obraz o tom, ako sa rodia planetárne systémy. Procesy prebiehajúce v hmlovine Orion sú však také aktívne, že sa po 100-tisíc rokoch rozpadne a prestane existovať a zanechá za sebou zhluk hviezd s planétami.

BUDÚCNOSŤ SLNKA

Vo vesmíre možno vidieť nielen zrod svetov, ale aj ich smrť. Snímka z Hubbleovho teleskopu, urobená v roku 2001, zachytáva hmlovinu Mravec, ktorú astronómovia poznajú pod označením Mz3 (Menzel 3). Hmlovina sa nachádza v našej galaxii vo vzdialenosti 3 tisíc svetelných rokov od Zeme a vznikla v dôsledku emisií plynov z hviezdy podobnej nášmu Slnku. Jeho dĺžka je väčšia svetelný rok.

Mravčia hmlovina zmiatla astronómov. Zatiaľ nevedia odpovedať na otázku, prečo sa látka umierajúcej hviezdy nerozptyľuje vo forme rozpínajúcej sa gule, ale vo forme dvoch nezávislých emisií, ktoré dávajú hmlovine vzhľad mravca - to sa veľmi nezhoduje s existujúcu teóriu hviezdneho vývoja. Jedným z možných vysvetlení je, že slabnúca hviezda má veľmi blízku hviezdu, ktorej silné gravitačné slapové sily ovplyvňujú tvorbu prúdov plynu. Ďalším vysvetlením je, že keď umierajúca hviezda rotuje, jej magnetické pole získa zložitú skrútenú štruktúru, ktorá ovplyvňuje nabité častice letiace vo vesmíre rýchlosťou až 1000 km/s. Tak či onak, no pozorné pozorovanie hmloviny Mravec nám pomôže vidieť možnú budúcnosť nášho pôvodného svietidla.

SMRŤ SVETA

Hviezdy väčšie ako Slnko zvyčajne končia svoj život v supernove. Hubbleovmu teleskopu sa podarilo zachytiť niekoľko týchto erupcií, no azda najpozoruhodnejšia je Supernova 1994D, ktorá explodovala na okraji disku galaxie NGC 4526 (viditeľná na fotografii ako jasná škvrna vľavo dole). Supernova 1994D nebola niečím výnimočná – práve naopak, je zaujímavá práve tým, že je veľmi podobná ostatným. S pochopením supernov môžu astronómovia použiť jas 1994D na určenie jeho vzdialenosti a spresnenie toho, ako sa vesmír rozpína. Samotný obrázok jasne demonštruje rozsah úkazu – z hľadiska jeho svietivosti je supernova porovnateľná so svietivosťou celej galaxie.

GALAXY JEDÁČ

Vo vesmíre nie sú len hviezdy, hmloviny a galaxie, ale aj čierne diery. Čierna diera je oblasť vo vesmíre, v ktorej je gravitačná sila taká silná, že z nej nemôže uniknúť ani svetlo. Predpokladá sa, že možno nájsť niekoľko typov čiernych dier: tie, ktoré vznikli v čase Veľkého tresku, vznikli v dôsledku kolapsu masívnej hviezdy a vytvorili sa v centrách galaxií. Astronómovia tvrdia, že v strede akejkoľvek špirálovej a eliptickej galaxie sú obrovské čierne diery. Ako však vidieť niečo, z čoho neunikne ani svetlo? Ukazuje sa, že čiernu dieru môžete odhaliť jej interakciou s priestorom.

Snímka z HST urobená v roku 2000 zachytáva stred eliptickej galaxie M87, najväčšieho súhvezdia v zhluku Panny. Nachádza sa vo vzdialenosti 50 miliónov svetelných rokov od nás a je zdrojom silného rádiového a gama žiarenia. Ešte v roku 1918 sa zistilo, že zo stredu galaxie vyteká prúd horúcich plynov, ktorých rýchlosť vo vnútri je blízka rýchlosti svetla. Dĺžka výtrysku je 5 tisíc svetelných rokov! Štúdium galaxie M87 ukázalo, že fenomenálnu hustotu hmoty v jej strede a monštruózny výtrysk možno vysvetliť iba vtedy, ak predpokladáme, že existuje obr. čierna diera, ktorého hmotnosť je 6,4 miliardy krát väčšia ako Slnko. Prítomnosť tohto „požierača“ galaxií a periodické emisie hmoty z oblasti vedľa neho bránia zrodu nových hviezd. Astronómovia sú si istí, že ak by v strede M87 bola obyčajná čierna diera, potom by galaxia mala špirálovitý vzhľad a bola by 30-krát jasnejšia ako tá naša.

MLÁDEŽ VESMÍRU

Hubbleov orbitálny ďalekohľad môže slúžiť nielen ako optický prístroj, ale aj ako skutočný „stroj času“ – dá sa s ním napríklad vidieť objekty, ktoré sa objavili takmer okamžite po Veľkom tresku. V roku 2004 sa Hubbleovi pomocou novej citlivej kamery podarilo odfotografovať zhluk 10 000 najvzdialenejších, a teda aj najstarších galaxií. Tieto galaxie sú od nás v rekordnej vzdialenosti 13,1 miliardy svetelných rokov. Ak sa náš vesmír zrodil pred 13,7 miliardami rokov, potom sa ukazuje, že objavené galaxie sa objavili len 650-700 miliónov rokov po Veľkom tresku. Samozrejme, nevidíme tieto galaxie samotné, ale len ich svetlo, ktoré napokon dorazilo na Zem.

Fotografia teda zobrazuje udalosti, ktoré sa odohrali počas prvej miliardy rokov života nášho vesmíru. Podľa vedcov bol v tom štádiu evolúcie rádovo menší ako jeho súčasná veľkosť a objekty v ňom sa nachádzali bližšie k sebe. Niektoré z fotografovaných galaxií sú úplne bez jasnej vnútornej štruktúry, ktorá je našej galaxii vlastná. Iné zjavne prechádzajú obdobím kolízie, kedy im obludné gravitačné sily dávajú nezvyčajný tvar.

Astronómovia podmienečne nazývajú oblasť najstarších galaxií Ultra Deep Field. Nachádza sa tesne pod súhvezdím Orion.

KONSKÁ HLAVA NEBU

Hmlovina Konská hlava (alebo Barnard 33) sa nachádza v súhvezdí Orion vo vzdialenosti asi 1600 svetelných rokov od Zeme. Jeho lineárna veľkosť je 3,5 svetelného roka. Je súčasťou obrovského plynového a prachového komplexu nazývaného Orion Cloud. Túto hmlovinu poznajú aj ľudia ďaleko od astronómie, pretože naozaj vyzerá ako konská hlava. Červená žiara hlavy pochádza z ionizácie vodíka za hmlovinou, pôsobením žiarenia z najbližšej jasnej hviezdy Alnitak. Plyn vytekajúci z hmloviny sa pohybuje v silnom magnetickom poli. Svetlé škvrny na základni hmloviny Konská hlava sú mladé hviezdy v procese formovania. Vďaka jeho nezvyčajný tvar hmlovina priťahuje pozornosť: je často maľovaná a fotografovaná. Možno aj preto bola snímka Konskej hlavy, ktorú urobil Hubble, podľa výsledkov hlasovania používateľov internetu uznaná za najlepšiu.

SOMBRERO GALAXY

Sombrero (M104) je špirálová galaxia v súhvezdí Panna, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti 28 miliónov svetelných rokov od nás. Priemer galaxie je 50 tisíc svetelných rokov. Svoje meno dostala vďaka vyčnievajúcej centrálnej časti (vydutie) a rebru tmavej hmoty (nezamieňať s temnou hmotou!), čo dáva galaxii podobnosť s mexickým klobúkom. Centrálna časť galaxie vyžaruje vo všetkých rozsahoch elektromagnetického spektra. Ako vedci zistili, existuje obrovská čierna diera, ktorej hmotnosť je miliarda krát väčšia ako Slnko. Prachové prstence M104 obsahujú veľké množstvo mladých jasných hviezd a majú mimoriadne zložitú štruktúru, ktorú zatiaľ nemožno vysvetliť.

Snímka galaxie Sombrero bola uznaná ako najlepšia snímka Hubbleovho teleskopu podľa astronómov, s ktorými hovorili korešpondenti Britov. denná tlač Mail. Pravdepodobne astronómovia svojou voľbou chceli povedať, že poznanie vesmíru sa neobmedzuje na starostlivé štúdium tisícov fotografií hviezdnej oblohy, na kreslenie a nekonečné výpočty. Pri poznaní vesmíru si užívame aj jeho fantastickú krásu. A v tom nám pomáha unikátny výtvor ľudských rúk – Hubblov orbitálny teleskop.

Edwin Powell Hubble je vynikajúci americký astronóm 20. storočia. Narodil sa 20. novembra 1889 v Marshfield, Missouri. Zomrel 28. septembra 1953 v San Maríne v Kalifornii. Hlavné diela Hubblea sa venujú štúdiu galaxií.

  • V roku 1922 Hubble navrhol rozdeliť pozorované hmloviny na extragalaktické (galaxie) a galaktické (plyn a prach).
  • V roku 1923 vedec zaviedol klasifikáciu extragalaktických hmlovín a rozdelil ich na eliptické, špirálové a nepravidelné.
  • V roku 1924 astronóm identifikoval na fotografiách niektorých blízkych galaxií hviezdy, ktoré ich tvoria, čo dokázalo, že galaxie sú hviezdne systémy podobné Mliečnej dráhe.
  • V roku 1929 Hubble objavil vzťah medzi červeným posunom v spektre galaxií a ich vzdialenosťou (Hubbleov zákon). Vypočítal koeficient, ktorý spája vzdialenosť ku galaxii s rýchlosťou jej odstránenia (Hubbleova konštanta). Recesia galaxií sa stala priamym dôkazom toho, že vesmír vznikol v dôsledku Veľkého tresku a naďalej sa rýchlo rozširuje.

Na obežnej dráhe Zeme sú tri objekty, o ktorých vedia aj ľudia ďaleko od astronómie a astronautiky: Mesiac, Medzinárodná Vesmírna stanica a Hubblov vesmírny teleskop.

Na obežnej dráhe Zeme sú tri objekty, o ktorých vedia aj ľudia ďaleko od astronómie a astronautiky: Mesiac, Medzinárodná vesmírna stanica a Hubbleov vesmírny teleskop.

Tá je o osem rokov staršia ako ISS a našla viac Orbitálna stanica"Mier". Mnohí to považujú len za veľkú kameru vo vesmíre. Realita je o niečo zložitejšia, nie nadarmo ho ľudia pracujúci s týmto unikátnym prístrojom s úctou nazývajú nebeské observatórium.

História stavby Hubbleovho teleskopu je neustálym prekonávaním ťažkostí, bojom o financie a hľadaním riešení nepredvídaných situácií. Úloha Hubbleovho teleskopu vo vede je na nezaplatenie. Nie je možné zostaviť úplný zoznam objavov v astronómii a príbuzných oblastiach, ktoré sa dosiahli vďaka obrázkom ďalekohľadu, takže mnohé práce sa odvolávajú na informácie, ktoré dostal. Napriek tomu oficiálne štatistiky hovoria o takmer 15 000 publikáciách.

Príbeh

Myšlienka umiestniť ďalekohľad na obežnú dráhu vznikla takmer pred sto rokmi. Vedecké zdôvodnenie dôležitosti stavby takéhoto teleskopu vo forme článku publikoval astrofyzik Lyman Spitzer v roku 1946. V roku 1965 sa stal predsedom výboru Akadémie vied, ktorý určoval úlohy takéhoto projektu.

V šesťdesiatych rokoch bolo na obežnú dráhu doručených niekoľko úspešných štartov a jednoduchších zariadení a v 68. roku dala NASA zelenú Hubblovmu predchodcovi – prístroju LST, Veľkému vesmírnemu teleskopu, s väčším priemerom zrkadla – 3 metre oproti Hubblovmu 2,4 – a ambicióznu úlohu vypustiť ho už v 72. roku s pomocou vtedy vyvíjaného raketoplánu. Odhadovaný odhad projektu sa však ukázal byť príliš drahý, vyskytli sa problémy s peniazmi av 74. roku bolo financovanie úplne zrušené.

Aktívne lobovanie za projekt zo strany astronómov, zapojenie Európskej vesmírnej agentúry a zjednodušenie charakteristík na približne tie Hubbleove umožnili v 78. získať financie z Kongresu vo výške smiešnych celkových nákladov 36 miliónov dolárov. čo sa dnes rovná približne 137 miliónom.

Budúci teleskop bol zároveň pomenovaný po Edwinovi Hubblovi, astronómovi a kozmológovi, ktorý potvrdil existenciu iných galaxií, vytvoril teóriu rozpínania vesmíru a dal meno nielen teleskopu, ale aj vedeckému zákon a veľkosť.

Ďalekohľad bol vyvinutý niekoľkými spoločnosťami zodpovednými za rôzne prvky, z ktorých najkomplexnejšie: optický systém, ktorý mal na starosti Perkin-Elmer, a kozmická loď, ktorý vytvoril Lockheed. Rozpočet už narástol na 400 miliónov dolárov.

Lockheed odložil vytvorenie aparátu o tri mesiace a prekročil svoj rozpočet o 30 %. Ak sa pozriete na históriu konštrukcie zariadení podobnej zložitosti, potom je to normálna situácia. V Perkin-Elmer boli veci oveľa horšie. Spoločnosť leštila zrkadlo pomocou inovatívnej technológie až do konca roku 1981, čo výrazne prekročilo rozpočet a poškodilo vzťahy s NASA. Zaujímavosťou je, že zrkadlový polotovar vyrobila spoločnosť Corning, ktorá dnes vyrába sklo Gorilla Glass, ktoré sa aktívne používa v telefónoch.

Mimochodom, spoločnosť Kodak mala zmluvu na výrobu náhradného zrkadla pomocou tradičných metód leštenia, ak by sa vyskytli nejaké problémy s leštením hlavného zrkadla. Oneskorenie pri budovaní zvyšku komponentov brzdilo proces natoľko, že sa preslávil citát z charakterizácie pracovných plánov NASA, ktoré boli „neisté a denne sa meniace“.

Štart bol možný až v roku 86, ale kvôli katastrofe Challengera boli štarty raketoplánov pozastavené na dobu trvania vylepšení.

Hubbleov teleskop bol skladovaný po častiach v špeciálnych komorách prepláchnutých dusíkom za cenu šesť miliónov dolárov mesačne.

Výsledkom bolo, že 24. apríla 1990 vyštartoval raketoplán Discovery s teleskopom na obežnú dráhu. Do tohto momentu sa na Hubbleov vesmír minulo 2,5 miliardy dolárov. Celkové náklady sa dnes blížia k desiatim miliardám.

Od štartu došlo k niekoľkým dramatickým udalostiam, ktoré sa týkali Hubbleovho teleskopu, ale to hlavné sa stalo na samom začiatku.

Keď po vypustení na obežnú dráhu teleskop začal svoju prácu, ukázalo sa, že jeho ostrosť je rádovo nižšia ako vypočítaná. Namiesto desatiny oblúkovej sekundy sa získala celá sekunda. Po niekoľkých kontrolách sa ukázalo, že zrkadlo ďalekohľadu je na okrajoch príliš ploché: až o dva mikrometre sa nezhodovalo s vypočítaným. Aberácia spôsobená týmto doslova mikroskopickým defektom znemožnila väčšinu plánovaných štúdií.

Bola zostavená komisia, ktorej členovia našli dôvod: neuveriteľne presne vypočítané zrkadlo bolo nesprávne vyleštené. Rovnaké odchýlky navyše ešte pred uvedením vykazovala pri testoch použitá dvojica nulových korektorov – zariadení, ktoré tu mali na svedomí požadované zakrivenie povrchu.

Potom však týmto indikáciám neverili a spoliehali sa na indikácie hlavného nulového korektora, ktorý ukázal správne výsledky a podľa ktorého sa leštenie vykonávalo. A jedna z šošoviek, ako sa ukázalo, bola nesprávne nainštalovaná.

Ľudský faktor

Inštalácia nového zrkadla priamo na obežnú dráhu bola technicky nemožná a spustenie teleskopu a jeho opätovné vynesenie bolo príliš drahé. Riešenie bolo elegantné.

Áno, zrkadlo bolo urobené zle. Ale bolo to urobené nesprávne s veľmi vysokou presnosťou. Skreslenie bolo poznať a bolo ho treba len kompenzovať, na čo bol vyvinutý špeciálny korekčný systém COSTAR. Bolo rozhodnuté o jeho inštalácii v rámci prvej expedície na údržbu teleskopu.

Takáto expedícia je zložitá desaťdňová operácia s astronautmi idúcimi do vesmíru. Futuristickejšie dielo si nemožno predstaviť, a to je len údržba. Celkovo boli počas prevádzky ďalekohľadu štyri expedície, pričom v rámci tretej boli dva odlety.

2. decembra 1993 raketoplán Endeavour, pre ktorý to bol piaty let, dopravil astronautov k ďalekohľadu. Namontovali Kostar a vymenili kameru.

Costar opravil sférickú aberáciu zrkadla, čím zohral úlohu najdrahších okuliarov v histórii. Optický korekčný systém plnil svoju úlohu až do roku 2009, kedy jeho potreba zanikla z dôvodu použitia vlastnej korekčnej optiky vo všetkých nových zariadeniach. Ustúpila vzácnemu miestu v ďalekohľade spektrografu a zaujala hrdé miesto v Národnom múzeu letectva a astronautiky po tom, čo bola demontovaná v rámci štvrtej expedície na údržbu Hubbleovho teleskopu v roku 2009.

Kontrola

Ďalekohľad je riadený a monitorovaný 24 hodín denne, 7 dní v týždni v reálnom čase z riadiaceho centra v Greenbelte v štáte Maryland. Úlohy centra sú rozdelené do dvoch typov: technické (údržba, riadenie a monitorovanie stavu) a vedecké (výber objektov, príprava úloh a priamy zber dát). Hubbleov teleskop dostane každý týždeň zo Zeme viac ako 100 000 rôznych príkazov: sú to pokyny na korekciu obežnej dráhy a úlohy na snímanie vesmírnych objektov.

V MKC je deň rozdelený na tri zmeny, z ktorých každá má pridelený samostatný tím troch až piatich ľudí. Pri expedíciách k samotnému teleskopu sa počet pracovníkov zvyšuje na niekoľko desiatok.

Hubbleov teleskop je vyťažený ďalekohľad, no aj jeho nabitý program môže pomôcť úplne každému, aj neprofesionálnemu astronómovi. Každý rok dostane Inštitút pre výskum vesmíru s pomocou vesmírneho teleskopu tisíc žiadostí o rezerváciu času od astronómov z rôznych krajín.

Asi 20 % žiadostí schvaľuje odborná komisia a podľa NASA sa ročne urobí plus mínus 20 000 pozorovaní vďaka medzinárodným požiadavkám. Všetky tieto aplikácie sú ukotvené, naprogramované a odoslané do Hubbleovho teleskopu z rovnakého centra v Marylande.

Optika

Hlavná optika HST je založená na systéme Ritchey-Chrétien. Pozostáva z okrúhleho, hyperbolicky zakriveného zrkadla s priemerom 2,4 m s otvorom v strede. Toto zrkadlo sa odráža na sekundárne zrkadlo, tiež hyperbolického tvaru, ktoré odráža digitalizovateľný lúč do centrálneho otvoru primárneho. Na odfiltrovanie nepotrebných častí spektra a zvýraznenie požadovaných rozsahov sa používajú všetky druhy filtrov.

V takýchto ďalekohľadoch sa používa systém zrkadiel a nie šošovky, ako vo fotoaparátoch. Existuje na to veľa dôvodov: teplotné rozdiely, tolerancie leštenia, celkové rozmery a absencia straty lúča v samotnej šošovke.

Hlavná optika na HST sa od začiatku nezmenila. A súbor rôznych nástrojov, ktoré ho používajú, sa počas niekoľkých servisných expedícií úplne zmenil. Hubble bol aktualizovaný prístrojovým vybavením a počas jeho existencie tam pracovalo trinásť rôznych prístrojov. Dnes ich nosí šesť, z toho jeden je v zimnom spánku.

Širokouhlé a planetárne fotoaparáty prvej a druhej generácie boli zodpovedné za fotografie v optickom rozsahu a širokouhlé fotoaparáty tretej generácie teraz.

Potenciál prvého WFPC nebol nikdy realizovaný kvôli problémom so zrkadlom. A expedícia 93, ktorá nainštalovala Kostar, ju zároveň nahradila druhou verziou.

Kamera WFPC2 mala štyri štvorcové snímače, z ktorých snímky tvorili veľký štvorec. Skoro. Jedna matica – proste tá istá „planetárna“ – dostala obrázok s väčším zväčšením a po obnovení mierky táto časť obrázka namiesto štvrtiny zachytí menej ako šestnástinu celkového štvorca, ale vo vyššom rozlíšení.

Zvyšné tri matice boli zodpovedné za "širokouhlý". To je dôvod, prečo zábery z celej kamery vyzerajú ako štvorec, ktorý má 3 bloky zjedené z jedného rohu, a nie kvôli problémom s nahrávaním súborov alebo iným problémom.

WFPC2 bol nahradený WFC3 v roku 2009. Rozdiel medzi nimi dobre ilustruje nanovo natočený Pillars of Creation, o ktorom bude reč neskôr.

Okrem optického a blízkeho infračerveného rozsahu širokouhlej kamery Hubble vidí:

  • použitie STIS spektrografu v blízkej a vzdialenej ultrafialovej oblasti, ako aj od viditeľného po blízke infračervené;
  • na rovnakom mieste pomocou jedného z kanálov ACS, ktorého ostatné kanály pokrývajú obrovský frekvenčný rozsah od infračerveného po ultrafialové;
  • zdroje slabého miesta v ultrafialovej oblasti pomocou COS spektrografu.

Snímky

Snímky z Hubbleovho teleskopu nie sú celkom fotografiami v obvyklom zmysle. V optickom rozsahu nie je k dispozícii veľa informácií. Mnoho vesmírnych objektov aktívne vyžaruje v iných rozsahoch. Hubbleov teleskop je vybavený rôznymi zariadeniami s rôznymi filtrami, ktoré vám umožňujú zachytiť údaje, ktoré astronómovia neskôr spracujú a dokážu ich zredukovať na vizuálny obraz. Bohatosť farieb zabezpečujú rôzne rozsahy žiarenia hviezd a nimi ionizovaných častíc, ako aj ich odrazené svetlo.

Fotiek je veľa, poviem vám len pár tých najvzrušujúcejších. Všetky fotografie majú svoje ID, ktoré sa dá ľahko nájsť na stránke Hubbleovho teleskopu spacetelescope.org alebo priamo v Google. Mnohé z obrázkov sú na stránke vo vysokom rozlíšení, ale tu nechávam verzie s veľkosťou obrazovky.

Piliere stvorenia

ID: opo9544a

Hubble urobil svoj najslávnejší záber 1. apríla 1995 bez toho, aby ho na prvého apríla vyrušila inteligentná práca. Toto sú Piliere Stvorenia, ktoré sú tak pomenované, pretože hviezdy vznikajú z týchto nahromadených plynov a pretože sa podobajú tvarom. Na obrázku je malý kúsok centrálnej časti Orlej hmloviny.

Táto hmlovina zaujímavé témyže veľké hviezdy v jeho strede ho čiastočne rozptýlili a dokonca len zo strany Zeme. Takéto šťastie vám umožňuje nahliadnuť do samotného stredu hmloviny a napríklad urobiť slávny expresívny obrázok.

Iné teleskopy tiež zachytili túto oblasť v rôznych rozsahoch, ale v optických stĺpoch sú najvýraznejšie: ionizovaný samotnými hviezdami, ktoré rozptýlili časť hmloviny, plyn žiari modrou, zelenou a červenou farbou a vytvára nádherné prelivy.

V roku 2014 boli Pillars prefotené s aktualizovaným Hubbleovým zariadením: prvá verzia bola natočená kamerou WFPC2 a druhá WFC3.

ID: heic1501a

Ruža vyrobená z galaxií

ID: heic1107a

Objekt Arp 273 je krásnym príkladom komunikácie medzi galaxiami, ktoré sú blízko seba. Asymetrický tvar zvršku je dôsledkom takzvaných slapových interakcií so spodkom. Spolu tvoria grandiózny kvet predstavený ľudstvu v roku 2011.

Magická galaxia Sombrero

ID: opo0328a

Messier 104 je majestátna galaxia, ktorá sa zdá byť vynájdená a namaľovaná v Hollywoode. Ale nie, krásna stoštvrtá sa nachádza na južnom okraji súhvezdia Panny. A je taký jasný, že je viditeľný aj v domácich ďalekohľadoch. Táto kráska pózovala pre Hubbleov teleskop v roku 2004.

Nový infračervený pohľad na hmlovinu Konská hlava – snímka Hubbleovho teleskopu k 23. výročiu

ID: heic1307a

V roku 2013 Hubble znovu zobrazil Barnarda 33 v infračervenej oblasti. A ponurá hmlovina Konská hlava v súhvezdí Orion, takmer nepriehľadná a čierna vo viditeľnom rozsahu, sa objavila v novom svetle. Teda rozsah.

Predtým ho už v roku 2001 odfotografoval Hubble:

ID: heic0105a

Potom vyhrala internetové hlasovanie o pamätný predmet jedenásť rokov na obežnej dráhe. Zaujímavé je, že ešte pred fotografiami z Hubblea bola Konská hlava jedným z najfotografovanejších objektov.

Hubbleov teleskop zachytáva oblasť tvorby hviezd S106

ID: heic1118a

S106 je oblasť tvorby hviezd v súhvezdí Labuť. Krásna štruktúra je spôsobená vyvrhnutím mladej hviezdy, ktorá je v strede zahalená prachom v tvare šišky. Táto prachová clona má nad a pod sebou medzery, ktorými materiál hviezdy aktívnejšie preráža a vytvára tvar, ktorý pripomína dobre známy optický klam. Snímka bola urobená koncom roka 2011.

Cassiopeia A: farebné následky smrti hviezdy

ID: heic0609a

Pravdepodobne ste už počuli o výbuchoch supernov. A tento obrázok jasne ukazuje jeden zo scenárov ďalšieho osudu takýchto objektov.

Na fotografii z roku 2006 - následky výbuchu hviezdy Cassiopeia A, ku ktorému došlo priamo v našej galaxii. Vlna hmoty šíriaca sa z epicentra je dokonale viditeľná so zložitou a detailnou štruktúrou.

Snímka Hubble Arp 142

ID: heic1311a

A opäť obrázok znázorňujúci dôsledky interakcie dvoch galaxií, ktoré boli počas svojej cesty vesmírom blízko seba.

NGC 2936 a 2937 sa zrazili a narazili do seba. To už je samo o sebe zaujímavá udalosť, no v tomto prípade sa pridal ďalší aspekt: ​​súčasný tvar galaxií pripomína tučniaka s vajcom, čo funguje ako veľké plus pre obľúbenosť týchto galaxií.

Na roztomilej snímke z roku 2013 môžete vidieť stopy po zrážke: napríklad oko tučniaka tvoria z väčšej časti telesá z galaxie vajíčka.

Keď poznáme vek oboch galaxií, môžeme konečne odpovedať na to, čo sa stalo predtým: vajce alebo tučniak.

Motýľ vychádzajúci zo zvyškov hviezdy v planetárnej hmlovine NGC 6302

ID: heic0910h

Niekedy prúdi horúci plyn až do 20 000 stupňov, letiaci rýchlosťou takmer milión km/h, vyzerajú ako krídla krehkého motýľa, len treba nájsť ten správny uhol. Hubbleov teleskop sa nemusel obzerať, hmlovina NGC 6302 – nazýva sa aj Motýlia alebo Chrobáčia hmlovina – sa k nám sama otočila vhodným smerom.

Tieto krídla vytvorila umierajúca hviezda v našej galaxii v súhvezdí Scopio. Tvar krídel prúdov plynu je opäť spôsobený prstencom prachu okolo hviezdy. Ten istý prach pred nami uzatvára aj samotnú hviezdu. Je možné, že prstenec vznikol úbytkom hmoty z hviezdy pozdĺž rovníka relatívne nízkou rýchlosťou, kým krídla vznikli rýchlejším úbytkom od pólov.

hlboké pole

Existuje niekoľko obrázkov z Hubbleovho teleskopu, ktoré majú v názve Deep Field. Ide o snímky s obrovským viacdňovým expozičným časom, zobrazujúce malý kúsok hviezdnej oblohy. Aby som ich odstránil, musel som veľmi starostlivo vybrať lokalitu vhodnú na takúto expozíciu. Nemala byť blokovaná Zemou a Mesiacom, nemali byť v blízkosti svetlé objekty atď. Vďaka tomu sa Hlboké polia stali pre astronómov veľmi užitočnými rámami, ktoré možno použiť na štúdium procesov formovania vesmíru.

Najnovší takýto záber – Hubbleov extrémne hlboké pole z roku 2012 – je pre laické oko dosť nudný – ide o bezprecedentný záber s expozíciou dva milióny sekúnd (~ 23 dní), ktorý zobrazuje 5,5 tisíc galaxií, z ktorých najtmavšia má jas o desať miliárd nižší ako je citlivosť ľudského zraku.

ID: heic1214a

A tento neuveriteľný obrázok je voľne dostupný na webovej stránke Hubbleovho teleskopu a ukazuje každému, kto chce malú časť z 1/30 000 000 našej oblohy, kde sú viditeľné tisíce galaxií.


Hubbleov teleskop (1990 - 203_)

Očakáva sa, že Hubbleov obežnú dráhu vystúpi po roku 2030. Táto skutočnosť sa zdá byť smutná, no v skutočnosti ďalekohľad prekročil trvanie svojej pôvodnej misie o mnoho rokov. Ďalekohľad bol niekoľkokrát modernizovaný, vybavenie sa menilo na stále dokonalejšie, ale tieto vylepšenia sa nedotkli hlavnej optiky.

A v najbližších rokoch dostane ľudstvo po vypustení teleskopu Jamesa Webba pokročilejšiu náhradu za starú stíhačku. Ale aj potom bude HST pokračovať v práci, kým nezlyhá. Do ďalekohľadu investovali neskutočné množstvo práce vedci, inžinieri, astronauti, ľudia iných profesií a peniaze amerických a európskych daňových poplatníkov.

V reakcii na to má ľudstvo jedinečnú základňu vedeckých údajov a umeleckých predmetov, ktoré pomáhajú pochopiť štruktúru vesmíru a vytvárajú módu pre vedu.

Je ťažké pochopiť hodnotu HST pre neastronóma, ale pre nás je to úžasný symbol úspechov ľudstva. Nie bezproblémový, so zložitou históriou sa z teleskopu stal úspešný projekt, ktorý, dúfajme, bude v prospech vedy fungovať viac ako desať rokov. uverejnený

Ak máte nejaké otázky na túto tému, opýtajte sa ich na špecialistov a čitateľov nášho projektu.

Pohľad na Hubbleov teleskop z kozmickej lode Atlantis STS-125

Hubbleov vesmírny teleskop ( CHP; Hubblov vesmírny teleskop, HST; kód observatória "250") - na obežnej dráhe okolo, pomenované po Edwinovi Hubbleovi. Hubbleov teleskop je spoločný projekt medzi NASA a Európskou vesmírnou agentúrou; je súčasťou veľkých observatórií NASA.

Umiestnenie ďalekohľadu v priestore umožňuje registráciu elektromagnetická radiácia v oblastiach, v ktorých je zemská atmosféra nepriehľadná; predovšetkým v infračervenej oblasti. Vďaka absencii vplyvu atmosféry je rozlišovacia schopnosť ďalekohľadu 7-10 krát väčšia ako u podobného ďalekohľadu umiestneného na Zemi.

Príbeh

Pozadie, koncepty, skoré návrhy

Prvá zmienka o koncepte obežného teleskopu sa nachádza v knihe Hermanna Obertha „Raketa v medziplanetárnom priestore“ ( Rakete zu den Planetenraumen ), publikované v roku 1923.

V roku 1946 publikoval americký astrofyzik Lyman Spitzer článok „The Astronomical Advantages of an Extraterrestrial Observatory“ ( Astronomické výhody mimozemského observatória ). Článok poukazuje na dve hlavné výhody takéhoto teleskopu. Po prvé, jeho uhlové rozlíšenie bude obmedzené iba difrakciou, a nie turbulentným prúdením v atmosfére; zatiaľ čo rozlíšenie pozemných ďalekohľadov bolo medzi 0,5 a 1,0 oblúkových sekúnd, zatiaľ čo teoretická hranica rozlíšenia difrakcie pre teleskop na obežnej dráhe s 2,5 metrovým zrkadlom je asi 0,1 sekundy. Po druhé, vesmírny teleskop mohol pozorovať v infračervenej a ultrafialovej oblasti, v ktorej je absorpcia žiarenia zemskou atmosférou veľmi významná.

Spitzer venoval veľkú časť svojej vedeckej kariéry napredovaniu projektu. V roku 1962 správa publikovaná Národnou akadémiou vied USA odporučila, aby bol vývoj orbitálneho teleskopu zahrnutý do vesmírny program a v roku 1965 bol Spitzer vymenovaný za vedúceho výboru, ktorý mal za úlohu stanoviť vedecké ciele pre veľký vesmírny ďalekohľad.

Vesmírna astronómia sa začala rozvíjať po skončení druhej svetovej vojny. V roku 1946 bolo prvýkrát získané ultrafialové spektrum. Orbitálny teleskop pre solárny výskum spustilo Spojené kráľovstvo v roku 1962 ako súčasť programu Ariel a v roku 1966 NASA spustila prvé orbitálne observatórium OAO-1. priestor. Misia bola neúspešná kvôli poruche batérie tri dni po štarte. V roku 1968 bol vypustený OAO-2, ktorý do roku 1972 vykonával pozorovania ultrafialového žiarenia, čo výrazne prekročilo predpokladanú životnosť 1 rok.

Misie OAO poslúžili ako jasná demonštrácia úlohy, ktorú môžu zohrať teleskopy na obežnej dráhe a v roku 1968 NASA schválila plán na vybudovanie odrazového ďalekohľadu so zrkadlom s priemerom 3 m. Projekt dostal kódové označenie LST ( Veľký vesmírny ďalekohľad). Spustenie bolo naplánované na rok 1972. Program zdôraznil potrebu pravidelných expedícií s posádkou na údržbu teleskopu, aby sa zabezpečila nepretržitá prevádzka drahého prístroja. Paralelne sa rozvíjajúci program Space Shuttle dával nádej na získanie vhodných príležitostí.

Bojujte o financovanie projektu

Vzhľadom na úspech programu OAO existuje v astronomickej komunite konsenzus, že prioritou by mala byť výstavba veľkého teleskopu na obežnej dráhe. V roku 1970 NASA zriadila dva výbory, jeden na štúdium a plánovanie technických aspektov, druhý mal vyvinúť vedecký výskumný program. Ďalšou veľkou prekážkou bolo financovanie projektu, ktorý by stál viac ako ktorýkoľvek pozemný ďalekohľad. Kongres USA spochybnil mnohé položky navrhovaného rozpočtu a výrazne znížil rozpočtové prostriedky, čo spočiatku znamenalo rozsiahle štúdie nástrojov a dizajnu observatória. V roku 1974, ako súčasť programu znižovania výdavkov prezidenta Forda, Kongres úplne zrušil financovanie projektu.

V reakcii na to astronómovia spustili masívnu lobingovú kampaň. Mnoho astronómov sa osobne stretlo so senátormi a kongresmanmi a bolo zaslaných niekoľko veľkých listov na podporu projektu. Národná akadémia Science zverejnila správu zdôrazňujúcu dôležitosť vybudovania veľkého teleskopu na obežnej dráhe a v dôsledku toho Senát súhlasil s vyčlenením polovice rozpočtu pôvodne schváleného Kongresom.

Finančné problémy viedli k škrtom, z ktorých hlavným bolo rozhodnutie zmenšiť priemer zrkadla z 3 metrov na 2,4 metra s cieľom znížiť náklady a dosiahnuť kompaktnejší dizajn. Zrušený bol aj projekt teleskopu s jeden a pol metrovým zrkadlom, ktorý sa mal spustiť na testovanie a vývoj systémov, a padlo rozhodnutie o spolupráci s Európskou vesmírnou agentúrou. ESA súhlasila s účasťou na financovaní, ako aj s poskytnutím množstva prístrojov pre observatórium, výmenou za európskych astronómov bolo vyhradených minimálne 15 % pozorovacieho času. V roku 1978 Kongres schválil financovanie vo výške 36 miliónov dolárov a hneď potom sa začalo s kompletným dizajnom. Dátum spustenia bol plánovaný na rok 1983. Začiatkom 80. rokov bol teleskop pomenovaný po Edwinovi Hubblovi.

Organizácia projektovania a výstavby

Práce na stavbe vesmírneho teleskopu boli rozdelené medzi mnoho spoločností a inštitúcií. Marshall Space Center bol zodpovedný za vývoj, dizajn a konštrukciu ďalekohľadu, Goddard Space Flight Center bolo zodpovedné za celkové smerovanie vývoja vedeckých prístrojov a bolo vybrané ako pozemné riadiace centrum. Marshallovo centrum udelilo kontrakt spoločnosti Perkin-Elmer na návrh a výrobu optického systému ďalekohľadu ( Zostava optického teleskopu - OTA) a snímače presného navádzania. Spoločnosť Lockheed Corporation získala zákazku na výstavbu ďalekohľadu.

Výroba optického systému

Leštenie hlavného zrkadla ďalekohľadu, laboratórium spoločnosti "Perkin-Elmer", máj 1979

Zrkadlo a optický systém ako celok boli najdôležitejšími časťami konštrukcie ďalekohľadu a boli na ne kladené obzvlášť prísne požiadavky. Zrkadlá teleskopov sa zvyčajne vyrábajú s toleranciou asi jednej desatiny vlnovej dĺžky viditeľného svetla, ale keďže vesmírny teleskop bol určený na pozorovanie v ultrafialovom až blízkom infračervenom rozsahu a rozlíšenie muselo byť desaťkrát vyššie ako rozlíšenie zeme. prístrojov na báze, výrobná tolerancia jeho primárneho zrkadla bola nastavená na 1/20 vlnovej dĺžky viditeľného svetla alebo približne 30 nm.

Spoločnosť Perkin-Elmer zamýšľala na výrobu zrkadla daného tvaru použiť nové CNC stroje. Spoločnosť Kodak dostala zmluvu na výrobu náhradného zrkadla pomocou tradičných metód leštenia v prípade nepredvídaných problémov s neoverenou technológiou (zrkadlo vyrobené spoločnosťou Kodak je v súčasnosti vystavené v Smithsonian Museum). Práce na hlavnom zrkadle sa začali v roku 1979 s použitím skla s ultranízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti. Pre zníženie hmotnosti sa zrkadlo skladalo z dvoch plôch – spodnej a hornej, spojených mriežkovou štruktúrou voštinovej štruktúry.

Záložné zrkadlo ďalekohľadu, Smithsonian Air and Space Museum, Washington

Práce na leštení zrkadiel pokračovali až do mája 1981, pričom pôvodné termíny boli narušené a rozpočet výrazne prekročený. Správy NASA z tohto obdobia vyjadrili pochybnosti o kompetencii manažmentu Perkin-Elmer a jeho schopnosti úspešne dokončiť projekt takého významu a zložitosti. Aby ušetrila peniaze, NASA zrušila objednávku záložného zrkadla a posunula dátum spustenia na október 1984. Práce boli nakoniec dokončené koncom roka 1981, po nanesení 75 nm hrubého hliníkového reflexného povlaku a 25 nm hrubého ochranného povlaku fluoridu horečnatého.

Napriek tomu ostali pochybnosti o kompetencii Perkin-Elmer, keďže termíny dokončenia prác na zostávajúcich komponentoch optického systému sa neustále posúvali a rozpočet projektu rástol. Harmonogramy poskytnuté spoločnosťou NASA označila za „neisté a denne sa meniace“ a odložila spustenie teleskopu až na apríl 1985. Termíny sa však naďalej nedodržiavali, meškanie narastalo v priemere o jeden mesiac každý štvrťrok a v konečnej fáze sa predlžovalo o jeden deň denne. NASA bola nútená odložiť štart ešte dvakrát, najskôr na marec a potom na september 1986. V tom čase celkový rozpočet projektu vzrástol na 1,175 miliardy dolárov.

kozmická loď

Počiatočné fázy práce na kozmickej lodi, 1980

Ďalším zložitým inžinierskym problémom bolo vytvorenie nosnej aparatúry pre ďalekohľad a ďalšie prístroje. Hlavnými požiadavkami bola ochrana zariadenia pred neustálymi výkyvmi teplôt pri zahrievaní priamym slnečným žiarením a ochladzovaním v zemskom tieni a najmä presná orientácia ďalekohľadu. Teleskop je namontovaný vo vnútri ľahkej hliníkovej kapsuly, ktorá je pokrytá viacvrstvovou tepelnou izoláciou, ktorá zabezpečuje stabilná teplota. Tuhosť kapsuly a upevnenie zariadení zabezpečuje vnútorný priestorový rám vyrobený z uhlíkových vlákien.

Hoci kozmická loď bola úspešnejšia ako optický systém, Lockheed tiež mierne zaostával za plánom a prekročil rozpočet. Do mája 1985 prekročenie nákladov dosiahlo približne 30 % pôvodnej sumy a nevybavené plány boli 3 mesiace. V správe, ktorú pripravilo Marshall Space Center, sa uvádza, že spoločnosť nepreberá iniciatívu pri vykonávaní práce a radšej sa spolieha na pokyny NASA.

Koordinácia výskumu a riadenie misie

V roku 1983, po určitom boji medzi NASA a vedeckou komunitou, bol založený Space Telescope Science Institute. Ústav spravuje Asociácia univerzít pre astronomický výskum ( Asociácia univerzít pre výskum astronómie ) (AURA) a nachádza sa v areáli Univerzity Johnsa Hopkinsa v Baltimore v štáte Maryland. Hopkins University je jednou z 32 amerických univerzít a zahraničných organizácií, ktoré tvoria asociáciu. Za organizáciu zodpovedá Space Telescope Science Institute vedeckých prác a zabezpečenie toho, aby astronómovia mali prístup k výsledným údajom; NASA si tieto funkcie chcela ponechať pod kontrolou, no vedci ich radšej presunuli na akademické inštitúcie.

Európske koordinačné centrum pre vesmírny teleskop bolo založené v roku 1984 v nemeckom Garchingu, aby poskytovalo podobné zariadenia európskym astronómom.

Riadením letu bolo poverené Goddard Space Flight Center, ktoré sa nachádza v Greenbelte v štáte Maryland, 48 kilometrov od Space Telescope Science Institute. Fungovanie ďalekohľadu je nepretržite monitorované na smeny štyrmi skupinami špecialistov. Technickú podporu poskytuje NASA a kontaktné spoločnosti prostredníctvom Goddard Center.

Spustenie a spustenie

Štart raketoplánu Discovery s Hubblovým teleskopom na palube

Pôvodne bol štart teleskopu na obežnú dráhu plánovaný na október 1986, no 28. januára na niekoľko rokov pozastavil program Space Shuttle a štart musel byť odložený.

Celý ten čas bol ďalekohľad uložený v miestnosti s umelo vyčistenou atmosférou, jeho palubné systémy boli čiastočne zapnuté. Náklady na skladovanie boli približne 6 miliónov dolárov mesačne, čo ešte viac zvýšilo náklady projektu.

Vynútené oneskorenie umožnilo vykonať množstvo vylepšení: solárne panely boli nahradené efektívnejšími, modernizovaný palubný počítačový systém a komunikačné systémy a zmenila sa konštrukcia zadného ochranného krytu, aby sa uľahčila údržba vozidla. teleskop na obežnej dráhe Okrem toho v roku 1986 nebol pripravený softvér na ovládanie teleskopu a v skutočnosti bol dokončený až vtedy, keď bol v roku 1990 vypustený.

Po obnovení letov raketoplánov v roku 1988 bol štart nakoniec naplánovaný na rok 1990. Pred štartom bol prach nahromadený na zrkadle odstránený pomocou stlačeného dusíka a všetky systémy boli dôkladne otestované.


24. apríla 1990 vypustený na obežnú dráhu Zeme orbitálny teleskop "Hubble", ktorý za takmer štvrťstoročie svojej existencie urobil mnoho veľkých objavov, ktoré osvetlili Vesmír, jeho históriu a tajomstvá. A dnes vám povieme o tomto legendárnom orbitálnom observatóriu, ktoré sa v našej dobe stalo jeho histórie, ako aj o niektoré dôležité objavy vyrobené s jej pomocou.

História stvorenia

Myšlienka umiestniť ďalekohľad tam, kde by nič neprekážalo jeho práci, sa objavila už v medzivojnových rokoch v prácach nemeckého inžiniera Hermanna Obertha, ale teoretické odôvodnenie pre to predložil v roku 1946 americký astrofyzik Leiman Spitzer. . Myšlienka ho natoľko uchvátila, že jej realizácii venoval väčšinu svojej vedeckej kariéry.

Prvý orbitálny teleskop vypustili Veľká Británia v roku 1962 a Spojené štáty americké v roku 1966. Úspech týchto zariadení napokon presvedčil svetovú vedeckú komunitu o potrebe vybudovať veľké vesmírne observatórium schopné nahliadnuť aj do najhlbších hlbín. vesmíru.

Práce na projekte, ktorý sa nakoniec zmenil na Hubblov teleskop, sa začali v roku 1970, no financie na úspešnú realizáciu nápadu dlho nestačili. Boli obdobia, keď americké úrady vo všeobecnosti pozastavili finančné toky.

Limbo sa skončilo v roku 1978, keď Kongres USA vyčlenil 36 miliónov dolárov na vybudovanie laboratória na obežnej dráhe. Zároveň sa začala aktívna práca na návrhu a výstavbe zariadenia, ku ktorej sa pridali mnohé výskumné centrá a technologické spoločnosti, celkovo tridsaťdva inštitúcií po celom svete.


Pôvodne sa plánovalo vyniesť teleskop na obežnú dráhu v roku 1983, potom sa tieto dátumy posunuli na rok 1986. Ale katastrofa raketoplánu Challenger 28. januára 1986 nás prinútila znova prehodnotiť dátum štartu objektu. Výsledkom bolo, že Hubble sa 24. apríla 1990 dostal do vesmíru na raketopláne Discovery.

Edwin Hubble

Už začiatkom osemdesiatych rokov bol projektovaný ďalekohľad pomenovaný na počesť Edwina Powella Hubbla, veľkého amerického astronóma, ktorý výrazne prispel k rozvoju nášho chápania toho, čo je vesmír, ako aj toho, čo astronómia a astrofyzika budúcnosti by mal byť ako.



Bol to Hubble, ktorý dokázal, že vo vesmíre sú okrem Mliečnej dráhy aj iné galaxie, a položil aj základ pre teóriu rozpínania vesmíru.

Edwin Hubble zomrel v roku 1953, stal sa však jedným zo zakladateľov americkej školy astronómie, jej najznámejším predstaviteľom a symbolom. Nie nadarmo je po tomto veľkom vedcovi pomenovaný nielen ďalekohľad, ale aj asteroid.

Najvýznamnejšie objavy Hubbleovho teleskopu

V deväťdesiatych rokoch dvadsiateho storočia sa Hubbleov teleskop stal jedným z najznámejších a v tlači spomínaných objektov vyrobených človekom. Fotografie zhotovené týmto orbitálnym observatóriom boli vytlačené na titulných stranách a obálkach nielen vedeckých a populárno-vedeckých časopisov, ale aj bežnej tlače, vrátane žltých novín.



Objavy uskutočnené s pomocou Hubbleovho teleskopu výrazne zmenili a rozšírili ľudské chápanie vesmíru a pokračujú v tom dodnes.

Ďalekohľad nafotil a poslal na Zem viac ako milión snímok vo vysokom rozlíšení, vďaka čomu sa môžete pozrieť do hlbín vesmíru, kam sa inak nedá vyliezť.

Jedným z prvých dôvodov, prečo médiá hovorili o Hubblovom teleskope, boli jeho snímky kométy Shoemaker-Levy 9, ktorá sa v júli 1994 zrazila s Jupiterom. Približne rok pred pádom orbitálne observatórium pri pozorovaní tohto objektu zaznamenalo jeho rozdelenie na niekoľko desiatok častí, ktoré následne do týždňa dopadli na povrch obrej planéty.



Rozmery HST (priemer zrkadla - 2,4 metra) mu umožňujú vykonávať výskum v rôznych oblastiach astronómie a astrofyziky. Používal sa napríklad na fotografovanie exoplanét (planét vonku slnečná sústava), sledujte agóniu starých hviezd a zrod nových hviezd, hľadajte tajomné čierne diery, skúmajte históriu vesmíru a testujte súčasné vedecké teórie, ktoré ich potvrdzujú alebo vyvracajú.

Modernizácia

Napriek vypusteniu iných teleskopov na obežnej dráhe je Hubbleov teleskop naďalej hlavným nástrojom pozorovateľov hviezd našej doby a neustále im dodáva nové informácie z najvzdialenejších kútov vesmíru.

Postupom času sa však pri prevádzke Hubbleovho teleskopu začali objavovať problémy. Napríklad už v prvom týždni prevádzky ďalekohľadu sa ukázalo, že jeho hlavné zrkadlo má poruchu, ktorá neumožňuje dosiahnuť očakávanú ostrosť obrazu. Priamo na obežnej dráhe teda musel byť na objekt nainštalovaný optický korekčný systém pozostávajúci z dvoch vonkajších zrkadiel.



Na opravu a modernizáciu Hubblovho orbitálneho observatória sa do neho uskutočnili štyri expedície, v rámci ktorých bolo na ďalekohľad inštalované nové vybavenie - kamery, zrkadlá, solárne panely a ďalšie zariadenia, ktoré zlepšujú fungovanie systému a rozširujú rozsah. observatória.

Budúcnosť

Po poslednej modernizácii, ktorá prebehla v roku 2009, sa rozhodlo, že Hubblov teleskop zostane na obežnej dráhe až do roku 2014, kedy ho nahradí nové vesmírne observatórium – James Webb. Už teraz je však známe, že životnosť zariadenia sa predĺži minimálne do roku 2018, prípadne až do roku 2020.

Už od úsvitu astronómie, od čias Galilea, mali astronómovia jeden spoločný cieľ: vidieť viac, vidieť ďalej, vidieť hlbšie. A Hubblov vesmírny teleskop, vypustený v roku 1990, je obrovským krokom týmto smerom. Teleskop je na obežnej dráhe Zeme nad atmosférou, čo by mohlo skresliť a blokovať žiarenie prichádzajúce z vesmírnych objektov. Vďaka jeho absencii astronómovia pomocou HST získavajú snímky najvyššej kvality. Je takmer nemožné preceňovať úlohu, ktorú zohral teleskop pre rozvoj astronómie - Hubbleov teleskop je jedným z najúspešnejších a dlhodobých projektov vesmírnej agentúry NASA. Na Zem poslal státisíce fotografií, ktoré osvetlili mnohé tajomstvá astronómie. Pomohol určiť vek vesmíru, identifikovať kvazary, dokázal, že masívne čierne diery sa nachádzajú v strede galaxií, a dokonca pripravil experimenty na detekciu temnej hmoty.

Objavy zmenili pohľad astronómov na vesmír. Schopnosť vidieť do detailov pomohla premeniť niektoré astronomické hypotézy na fakty. Mnoho teórií bolo zavrhnutých, aby sme sa vydali jedným správnym smerom. Medzi úspechy Hubblea patrí medzi tie hlavné určenie veku vesmíru, ktorý vedci dnes odhadujú na 13-14 miliárd rokov. To je nepochybne presnejšie ako predchádzajúce údaje za 10 až 20 miliárd rokov. Hubbleov teleskop tiež zohral kľúčovú úlohu pri objave temnej energie, záhadnej sily, ktorá spôsobuje, že sa vesmír rozpína ​​stále väčšou rýchlosťou. Vďaka Hubbleovi boli astronómovia schopní vidieť galaxie vo všetkých fázach ich vývoja, počnúc formáciou, ktorá sa odohrala v mladom vesmíre, čo vedcom pomohlo pochopiť, ako sa zrodili. S pomocou teleskopu, protoplanetárnych diskov, nahromadenia plynu a prachu okolo mladé hviezdy, okolo ktorej sa čoskoro (samozrejme podľa astronomických štandardov) objavia nové planetárne systémy. Dokázal nájsť zdroje výbuchov gama žiarenia - zvláštnych, neuveriteľne silných výbuchov energie - vo vzdialených galaxiách počas kolapsu supermasívnych hviezd. A to je len časť objavov unikátneho astronomického prístroja, ale už dokazuje, že 2,5 miliardy dolárov vynaložených na stvorenie, vypustenie na obežnú dráhu a údržbu je najvýnosnejšou investíciou v meradle celého ľudstva.

Hubbleov vesmírny orbitálny teleskop

Hubbleov teleskop má úžasný výkon. Celá astronomická komunita sa teší z jeho schopnosti vidieť hĺbku vesmíru. Každý astronóm môže poslať požiadavku na určitý čas využívania jeho služieb a skupina špecialistov rozhodne, či je to možné. Po vykonaní pozorovania spravidla uplynie rok, kým astronomická komunita dostane výsledky výskumu. Keďže údaje získané pomocou ďalekohľadu sú dostupné každému, každý astronóm môže vykonávať svoj výskum a koordinovať údaje s observatóriami po celom svete. Takáto politika robí výskum otvoreným, a teda aj efektívnejším. Jedinečné schopnosti teleskopu však znamenajú aj najvyšší dopyt po ňom – astronómovia po celom svete bojujú o právo využívať služby HST vo svojom voľnom čase z hlavných misií. Ročne príde viac ako tisíc žiadostí, z ktorých sa podľa odborníkov vyberú tie najlepšie, no podľa štatistík je spokojných len 200 – iba pätina Celkom ktorí chcú uskutočniť svoj výskum s pomocou Hubbleovho teleskopu.

Prečo bolo potrebné preniesť teleskop do blízkozemského priestoru a prečo je tento prístroj medzi astronómami taký vysoký? Faktom je, že Hubblov teleskop dokázal vyriešiť dva problémy pozemných ďalekohľadov naraz. Po prvé, rozmazanie signálu zemskej atmosféry obmedzuje možnosti pozemných ďalekohľadov bez ohľadu na ich technickú vyspelosť. Vďaka atmosférickému rozmazaniu vidíme pri pohľade na oblohu hviezdy trblietať. Po druhé, atmosféra absorbuje žiarenie s určitou vlnovou dĺžkou, predovšetkým ultrafialové, röntgenové a gama žiarenie. A to je vážny problém, keďže štúdium vesmírnych objektov je tým efektívnejšie, čím väčší je energetický dosah.
A práve preto, aby sa predišlo negatívnemu vplyvu atmosféry na kvalitu získaných snímok, je ďalekohľad umiestnený nad ňou, vo vzdialenosti 569 kilometrov nad povrchom. Teleskop zároveň vykoná jednu otáčku okolo Zeme za 97 minút, pričom sa pohybuje rýchlosťou 8 kilometrov za sekundu.

Optický systém Hubbleovho teleskopu

Hubbleov teleskop je Ritchey-Chrétien alebo vylepšená verzia systému Cassegrain, v ktorom svetlo spočiatku dopadá na primárne zrkadlo, odráža sa a vstupuje do sekundárneho zrkadla, ktoré sústreďuje svetlo a smeruje ho do systému vedeckých prístrojov teleskopu cez malý otvor v primárnom zrkadle. Ľudia sa často mylne domnievajú, že ďalekohľad zväčšuje obraz. V skutočnosti len zbiera maximálne množstvo svetla z objektu. V súlade s tým, čím väčšie je hlavné zrkadlo, tým viac svetla bude zhromažďovať a tým jasnejší bude obraz. Druhé zrkadlo len zaostruje žiarenie. Hlavné zrkadlo Hubbleovho teleskopu má priemer 2,4 metra. Zdá sa to byť malé, ak vezmeme do úvahy, že priemer zrkadiel pozemných ďalekohľadov dosahuje 10 metrov alebo viac, ale absencia atmosféry je napriek tomu obrovskou výhodou komiksovej verzie.
Na pozorovanie vesmírnych objektov má teleskop množstvo vedeckých prístrojov, ktoré pracujú spoločne alebo oddelene. Každý z nich je svojim spôsobom jedinečný.

Advanced Camera for Surveys (ACS). Najnovší prístroj na pozorovanie vo viditeľnom rozsahu, navrhnutý na štúdium raného vesmíru a inštalovaný v roku 2002. Táto kamera pomohla zmapovať distribúciu čiernej hmoty, odhaliť najvzdialenejšie objekty a študovať vývoj kôp galaxií.

Blízka infračervená kamera a multiobjektový spektrometer (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer - NICMOS). Infračervený senzor deteguje teplo, keď sú objekty zakryté medzihviezdnym prachom alebo plynom, napríklad v oblastiach aktívnej tvorby hviezd.

Blízka infračervená kamera a multiobjektový spektrometer (Space Telescope Imaging Spectrograph - STIS). Pôsobí ako hranol, ktorý šíri svetlo. Z výsledného spektra môžete získať informácie o teplote, chemické zloženie hustota a pohyb skúmaných objektov. STIS ukončil svoju činnosť 3. augusta 2004 kvôli technickým problémom, ale v roku 2008 bude opravený počas plánovanej údržby ďalekohľadu.

Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2). Univerzálna pomôcka, s ktorou vznikla väčšina všetkým známym fotografiám. Vďaka 48 filtrom umožňuje vidieť predmety v dosť širokom rozsahu vlnových dĺžok.

Senzory jemného navádzania (FGS). Sú zodpovedné nielen za riadenie a orientáciu ďalekohľadu v priestore - orientujú ďalekohľad vzhľadom na hviezdy a nedovolia zablúdiť, ale tiež presne merajú vzdialenosti medzi hviezdami a fixujú relatívny pohyb.
Rovnako ako u mnohých kozmických lodí na obežnej dráhe Zeme je zdrojom energie Hubblovho teleskopu slnečné žiarenie, ktoré zaznamenávajú dva dvanásťmetrové solárne panely a akumuluje sa pre neprerušovanú prevádzku počas prechodu pozdĺž tieňovej strany Zeme. Veľmi zaujímavý je aj návrh navádzacieho systému pre želaný cieľ – objekt vo vesmíre – napokon úspešne odfotografovať vzdialenú galaxiu alebo kvazar rýchlosťou 8 kilometrov za sekundu je veľmi náročná úloha. Orientačný systém ďalekohľadu obsahuje tieto komponenty: už spomínané jemné ukazovacie senzory, ktoré označujú polohu prístroja voči dvom „vedúcim“ hviezdam; snímače polohy vzhľadom na Slnko nie sú len pomocnými nástrojmi na orientáciu ďalekohľadu, ale aj potrebné nástroje určiť potrebu zatvoriť / otvoriť dvierka otvoru, čo zabraňuje „vyhoreniu“ zariadenia, keď naň dopadá zaostrený lúč slnečné svetlo; magnetické senzory, ktoré orientujú vesmírnu loď vzhľadom na magnetické pole Zem; systém gyroskopov, ktoré sledujú pohyb ďalekohľadu; a elektrooptický detektor, ktorý monitoruje polohu ďalekohľadu vzhľadom na vybranú hviezdu. To všetko poskytuje nielen schopnosť ovládať teleskop, "zamieriť" na požadovaný vesmírny objekt, ale tiež zabraňuje poruche cenného vybavenia, ktoré nemožno okamžite nahradiť funkčným.

Hubbleova práca by však nemala zmysel bez možnosti prenosu získaných údajov na štúdium v ​​pozemských laboratóriách. A na vyriešenie tohto problému boli na Hubbleov teleskop nainštalované štyri antény, ktoré si vymieňajú informácie s letovým riadiacim strediskom (Flight Operations Team) Goddard Space Flight Center v Greenbelte (Greenbelt). Satelity na obežnej dráhe Zeme sa používajú na komunikáciu s ďalekohľadom a nastavenie súradníc, sú tiež zodpovedné za prenos údajov. Hubbleov teleskop má dva počítače a niekoľko menej zložitých podsystémov. Jeden z počítačov riadi navigáciu ďalekohľadu, všetky ostatné systémy sú zodpovedné za chod prístrojov a komunikáciu so satelitmi.

Schéma prenosu informácií z obežnej dráhy na Zem

Údaje z pozemného výskumného tímu sa posielajú do Goddard Space Flight Center, potom do Space Telescope Science Institute, kde tím špecialistov spracuje údaje a zaznamená ich na magneto-optické médiá. Teleskop každý týždeň posiela na Zem informácie, ktoré môžu naplniť viac ako dvadsať DVD a prístup k tomuto obrovskému množstvu cenných informácií je otvorený pre každého. Väčšina údajov je uložená v digitálnom formáte FITS, ktorý je veľmi vhodný na analýzu, ale extrémne nevhodný na publikovanie v médiách. Preto najzaujímavejšie obrázky pre širokú verejnosť vychádzajú v bežnejších obrazových formátoch – TIFF a JPEG. Hubblov teleskop sa tak stal nielen unikátnym vedeckým prístrojom, ale aj jednou z mála príležitostí pozrieť sa na krásy Kozmu pre kohokoľvek – profesionála, amatéra, ba aj človeka, ktorý astronómiu nepozná. S poľutovaním musíme konštatovať, že dnes je prístup amatérskeho astronóma k ďalekohľadu uzavretý z dôvodu poklesu financií na projekt.

Hubbleov obežný ďalekohľad

Minulosť Hubbleovho teleskopu nie je o nič menej zaujímavá ako jeho súčasnosť. Prvýkrát myšlienka vytvorenia takejto inštalácie vznikla v roku 1923 od Hermanna Obertha, zakladateľa nemeckej raketovej technológie. Bol to on, kto prvýkrát hovoril o možnosti dopraviť teleskop na obežnú dráhu blízko Zeme pomocou rakety, hoci ani samotné rakety vtedy neexistovali. Túto myšlienku rozvinul v roku 1946 vo svojich publikáciách o potrebe vytvorenia vesmírneho observatória americký astrofyzik Lyman Spitzer. Predpovedal možnosť získania unikátnych fotografií, ktoré sa na zemi jednoducho nedajú urobiť. Počas nasledujúcich päťdesiatich rokov astrofyzik túto myšlienku aktívne presadzoval až do začiatku jej skutočnej aplikácie.

Spitzer bol lídrom vo vývoji niekoľkých projektov orbitálnych observatórií, vrátane satelitu Copernicus a Orbiting Astronomical Observatory. Jeho zásluhou bol v roku 1969 schválený projekt Veľký vesmírny ďalekohľad (Large Space Telescope), žiaľ, pre nedostatok financií sa trochu zmenšili rozmery a vybavenie ďalekohľadu, vrátane veľkosti zrkadiel a počtu prístrojov.

V roku 1974 bolo navrhnuté vyrobiť vymeniteľné prístroje s rozlíšením 0,1 oblúkovej sekundy a rozsahom pracovných vlnových dĺžok od ultrafialového po viditeľné a infračervené. Raketoplán mal vyniesť teleskop na obežnú dráhu a vrátiť ho na Zem na údržbu a opravu, čo bolo možné aj vo vesmíre.

V roku 1975 začala NASA spolu s Európskou vesmírnou agentúrou (ESA) pracovať na Hubblovom teleskope. V roku 1977 schválil Kongres financovanie ďalekohľadu.

Po tomto rozhodnutí sa začal zostavovať zoznam vedeckých prístrojov ďalekohľadu, bolo vybraných päť víťazov súťaže na vytvorenie zariadenia. Pred nami bolo veľa práce. Rozhodli sa pomenovať teleskop na počesť astronóma, ktorý ukázal, že malé „fľaky“ viditeľné cez ďalekohľad sú vzdialené galaxie – a dokázali, že vesmír sa rozpína.

Po všemožných odkladoch bol štart naplánovaný na október 1986, no 28. januára 1986 raketoplán Challenger minútu po štarte explodoval. Kontrola raketoplánov trvala viac ako dva roky, čo znamená, že štart Hubblovho teleskopu na obežnú dráhu bol odložený o štyri roky. Za tento čas sa teleskop zdokonalil, 24. apríla 1990 sa na jeho obežnú dráhu vzniesol unikátny aparát.

Štart raketoplánu s Hubblovým teleskopom na palube

V decembri 1993 bol raketoplán Endeavour so sedemčlennou posádkou vyvezený na obežnú dráhu, aby vykonal údržbu teleskopu. Vymenené boli dve kamery a tiež solárne panely. V roku 1994 vznikli prvé fotografie z ďalekohľadu, ktorých kvalita astronómov šokovala. Hubbleov teleskop sa plne ospravedlnil.

Údržba, modernizácia a výmena kamier, solárnych panelov, kontrola tepelného tienenia a údržba sa vykonali ešte trikrát: v rokoch 1997, 1999 a 2002.

Modernizácia Hubbleovho teleskopu, 2002

Ďalší let sa mal uskutočniť v roku 2006, no 1. februára 2003 pre problémy s pokožkou raketoplán Columbia počas návratu zhorel v atmosfére. V dôsledku toho vznikla potreba dodatočných štúdií o možnosti ďalšieho využitia Shuttle, ktoré skončili až 31. októbra 2006. To viedlo k odloženiu ďalšej plánovanej údržby ďalekohľadu na september 2008.
Dnes ďalekohľad funguje normálne a týždenne prenáša 120 GB informácií. Vyvíja sa aj nástupca Hubbleovho teleskopu, Webbov vesmírny teleskop, ktorý bude skúmať objekty s vysokým červeným posunom v ranom vesmíre. Bude vo výške 1,5 milióna kilometrov, štart je naplánovaný na rok 2013.

Samozrejme, Hubbleov teleskop nie je večný. Ďalšia oprava je naplánovaná na rok 2008, no aj tak sa teleskop postupne opotrebováva a stáva sa nefunkčným. Stane sa tak okolo roku 2013. Keď k tomu dôjde, teleskop zostane na obežnej dráhe, kým sa nezhorší. Potom, v špirále, Hubble začne padať na Zem a buď bude nasledovať stanicu Mir, alebo bude bezpečne doručený na Zem a stane sa múzejným exponátom s jedinečnou históriou. Ale dedičstvo Hubbleovho teleskopu: jeho objavy, príklad takmer bezchybnej práce a fotografie, ktoré všetci poznajú, zostane. Môžete si byť istí, že jeho úspechy pomôžu odhaliť záhady vesmíru ešte dlho, ako triumf úžasne bohatého života Hubblovho teleskopu.

Koncom septembra 2008 pri ďalekohľade. Hubbleov teleskop zlyhal v jednotke zodpovednej za prenos informácií na Zem. Misia na opravu ďalekohľadu bola presunutá na február 2009.

Technické vlastnosti ďalekohľadu. Hubbleov teleskop:

Štart: 24. apríla 1990 12:33 UT
Rozmery: 13,1 x 4,3 m
Hmotnosť: 11 110 kg
Optická konštrukcia: Ritchie-Chretien
Vinetácia: 14 %
Zorné pole: 18" (na vedecké účely), 28" (na vedenie)
Uhlové rozlíšenie: 0,1" pri 632,8 nm
Spektrálny rozsah: 115 nm - 1 mm
Presnosť stabilizácie: 0,007" za 24 hodín
Odhadovaná dráha kozmickej lode: výška - 693 km, sklon - 28,5°
Doba rotácie okolo Zesli: medzi 96 a 97 minútami
Plánovaná prevádzková doba: 20 rokov (s údržbou)
Náklady na teleskop a kozmickú loď: 1,5 miliardy dolárov (v dolároch z roku 1989)
Hlavné zrkadlo: Priemer 2400 mm; Polomer zakrivenia 11 040 mm; Štvorec výstrednosti 1,0022985
Sekundárne zrkadlo: Priemer 310 mm; Polomer zakrivenia 1,358 mm; Štvorec výstrednosti 1,49686
Vzdialenosti: Stredy zrkadiel 4906,071 mm; Od sekundárneho zrkadla po ohnisko 6406,200 mm