Космический телескоп Хаббла (HST) — это совместная программа Европейского космического агентства (ЕКА) и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) по эксплуатации космической обсерватории на благо международного астрономического сообщества. HST — это обсерватория, впервые задуманная в 1940-х годах, спроектированная и построенная в 1970-х и 80-х годах и работающая с 1990 года. на базе обсерватории. Чтобы достичь этой цели и защитить космический корабль от отказов приборов и оборудования, НАСА запланировало регулярные миссии по обслуживанию. Хаббл имеет специальные приспособления для захвата, 76 поручней и стабилизирован по всем трем осям. HST — 2,4-метровый телескоп-рефлектор,
Ответственность за проведение и координацию научных операций космического телескопа «Хаббл» возложена на Научный институт космического телескопа (STScI) в кампусе Университета Джона Хопкинса в Хоумвуде в Балтиморе, штат Мэриленд. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии, Inc. (AURA).
Текущий набор научных инструментов HST включает три камеры, два спектрографа и датчики точного наведения (в основном используемые для точного наведения, но также и для астрометрических наблюдений). Благодаря расположению HST над атмосферой Земли эти научные инструменты могут создавать изображения астрономических объектов с высоким разрешением. Разрешение наземных телескопов ограничено земной атмосферой, что вызывает переменные искажения изображений. Хаббл может наблюдать ультрафиолетовое излучение, которое блокируется атмосферой и поэтому недоступно для наземных телескопов. В инфракрасной части спектра атмосфера Земли добавляет много фона, отсутствующего в наблюдениях Хаббла.
Вселенной с большим красным смещением.
О миссии
Космический телескоп Хаббла (HST) — это совместная программа Европейского космического агентства (ЕКА) и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) по эксплуатации космической обсерватории на благо международного астрономического сообщества. HST — это обсерватория, впервые задуманная в 1940-х годах, спроектированная и построенная в 1970-х и 80-х годах и работающая с 1990 года. на базе обсерватории. Чтобы достичь этой цели и защитить космический корабль от отказов приборов и оборудования, НАСА запланировало регулярные миссии по обслуживанию. Хаббл имеет специальные приспособления для захвата, 76 поручней и стабилизирован по всем трем осям. HST — 2,4-метровый телескоп-рефлектор,
Ответственность за проведение и координацию научных операций космического телескопа «Хаббл» возложена на Научный институт космического телескопа (STScI) в кампусе Университета Джона Хопкинса в Хоумвуде в Балтиморе, штат Мэриленд. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии, Inc. (AURA).
Текущий набор научных инструментов HST включает три камеры, два спектрографа и датчики точного наведения (в основном используемые для точного наведения, но также и для астрометрических наблюдений). Благодаря расположению HST над атмосферой Земли эти научные инструменты могут создавать изображения астрономических объектов с высоким разрешением. Разрешение наземных телескопов ограничено земной атмосферой, что вызывает переменные искажения изображений. Хаббл может наблюдать ультрафиолетовое излучение, которое блокируется атмосферой и поэтому недоступно для наземных телескопов. В инфракрасной части спектра атмосфера Земли добавляет много фона, отсутствующего в наблюдениях Хаббла.
Хаббл сквозь годы
Первоначально запланированная в начале 1970-х годов, программа Большого космического телескопа предусматривала возвращение на Землю, ремонт и повторный запуск каждые 5 лет с обслуживанием на орбите каждые 2,5 года. Требования к сроку службы и надежности оборудования были основаны на 2,5-летнем интервале между сервисными миссиями. В конце 70-х годов из-за проблем с загрязнением и конструкционной нагрузкой, связанных с возвращением на Землю на борту шаттла, концепция возвращения на землю была исключена из программы. НАСА решило, что обслуживания на орбите может быть достаточно для обслуживания HST в течение его 15-летнего расчетного срока службы. Принят трехгодичный цикл обслуживания на орбите. Миссии по обслуживанию HST в декабре 1993 г., феврале 1997 г., декабре 1999 г., марте 2002 г. и мае 2009 г. имели огромный успех и подтвердили концепцию обслуживания Хаббла на орбите.
Годы, прошедшие после запуска HST в 1990 году, были знаменательными, когда была обнаружена сферическая аберрация в его главном зеркале и поиски практического решения. Миссия STS-61 (Endeavour) в декабре 1993 г. исправила эффекты сферической аберрации и полностью восстановила функциональность HST. С тех пор сервисные миссии регулярно предоставляли возможности для ремонта устаревшего и вышедшего из строя оборудования, а также для внедрения новых технологий в телескоп, особенно в научные инструменты, которые составляют основу его операций.
Операции миссии и наблюдения
Хотя HST работает круглосуточно, не все его время уходит на наблюдение. Каждый виток длится около 95 минут, при этом время отводится на служебные функции и наблюдения. Функции «уборки» включают поворот телескопа для обнаружения новой цели, переключение антенн связи и режимов передачи данных, прием командных нагрузок и передачу данных по нисходящей линии связи, калибровку инструментов и аналогичные действия. В среднем телескоп тратит около 50% времени на наблюдение за астрономическими целями. Около 50% времени вид на небесные цели перекрывается Землей, и это время используется для выполнения этих вспомогательных функций.
Каждый год STScI запрашивает идеи для научных программ у мирового астрономического сообщества. Все астрономы могут свободно вносить предложения по наблюдениям. Обычно ежегодно подается 700-1200 предложений. Созывается серия групп, в которых участвуют около 100 астрономов со всего мира, чтобы рекомендовать, какие из предложений реализовать в следующем году. В году достаточно времени только для того, чтобы запланировать около 1/5 поданных предложений, поэтому конкуренция за время наблюдения Хаббла высока.
После выбора предложений наблюдатели представляют подробные планы наблюдения. STScI использует их для разработки годового плана наблюдений, равномерно распределяя наблюдения по всему периоду и принимая во внимание научные причины, которые могут потребовать проведения некоторых наблюдений в определенное время. Этот долгосрочный план включает в себя калибровку и инженерную деятельность, а также научные наблюдения. Затем этот план используется в качестве основы для подробного планирования работы телескопа, которое составляется каждую неделю. Каждое событие преобразуется в серию команд для отправки на бортовые компьютеры. Компьютерные нагрузки подключаются несколько раз в день, чтобы поддерживать эффективную работу телескопа.
Когда это возможно, два научных прибора используются одновременно для наблюдения за соседними целевыми областями неба. Например, когда спектрограф сфокусирован на выбранной звезде или туманности, камера может отображать область неба, немного смещенную от основной цели наблюдения. Во время наблюдений датчики точного наведения (FGS) отслеживают свои соответствующие направляющие звезды, чтобы удерживать телескоп в постоянном наведении на нужную цель.
Инженерные и научные данные с HST, а также передаваемые по восходящей линии оперативные команды передаются через систему спутниковой ретрансляции данных слежения (TDRS) и сопутствующую ей наземную станцию в Уайт-Сэндс, Нью-Мексико. В бортовых компьютерах может храниться до 24 часов команд. Данные могут быть переданы с HST на наземные станции немедленно или сохранены на твердотельном записывающем устройстве и переданы по нисходящей линии позже.
Наблюдатель на земле может изучить «сырые» изображения и другие данные в течение нескольких минут для быстрого анализа. В течение 24 часов GSFC форматирует данные для доставки в STScI. STScI отвечает за калибровку данных и предоставление их астроному, запросившему наблюдения. У астронома есть год, чтобы проанализировать данные предложенной программы, сделать выводы и опубликовать результаты. Через год данные становятся доступными для всех астрономов. STScI поддерживает архив всех данных, полученных HST. Этот архив сам по себе стал важным исследовательским инструментом. Астрономы регулярно проверяют архив, чтобы определить, можно ли использовать содержащиеся в нем данные для решения новой задачи, над которой они работают. Часто они обнаруживают, что существуют данные HST, относящиеся к их исследованиям, и затем могут загрузить эти данные бесплатно.
Хаббл оказался чрезвычайно успешной программой, открывающей новое понимание тайн Вселенной.