Здесь на канале, в своих статьях я много раз упоминала телескоп Хаббл.
Для тех кто может быть не знает что это такое, рассказываю - "Хаббл" это автоматическая обсерватория, находится в космосе на орбите Земли.
Запуск космического телескопа «Хаббл» на орбиту Земли в апреле 1990 года является одним из величайших достижений человечества. И по сей день это невероятно сложное техническое устройство вращается вокруг нашей планеты и передает ученым массу уникальной информации.
Предыстория или к чему приводят мечты
Идея построить телескоп, который функционировал бы на орбите Земли, возникла достаточно давно.
Чем не устраивали астрономов земные обсерватории? Получить точные данные мешала атмосфера Земли, создававшая эффекты турбулентности и дифракции. В 20-х годах прошлого века немецкий ученый Герман Оберт обосновал теоретическую концепцию необходимости орбитального телескопа.
В середине ХХ века астроном из США Лайман Спитцер привел дополнительные доказательства в пользу выведения телескопа на орбиту Земли.
Эдвин Хаббл был ученым, выдвинувшим множество гипотез о жизни Вселенной, подтвердить которые можно было только с помощью космического телескопа. Поэтому, когда он был создан, телескоп назвали в честь великого астронома.
Проблема была только в доставке телескопа на орбиту Земли.
В то время космос не был еще освоен человечеством. Конструирование и постройка телескопа стали возможными только с развитием научно-технической мысли.
История создания телескопа «Хаббл»
Идея построить космический телескоп силами НАСА возникла еще в начале 70-х годов прошлого столетия. Однако от нее отказались из-за дороговизны проекта. Лишь в конце десятилетия под давлением ученых и с привлечением Европейского Космического агентства удалось получить от Конгресса США 137 миллионов долларов.
К постройке космического аппарата, способного доставить телескоп на орбиту, привлекли концерн «Локхид», а разработку оптической системы поручили компании «Перкин-Элмер». Обе эти фирмы существенно превысили бюджет, в результате чего сумма проекта увеличилась до 400 миллионов долларов. Изготовление запасного зеркала для телескопа доверили компании «Кодак».
На сегодняшний день проект «Хаббл» обошелся НАСА и Европейскому космическому агентству в 10 миллиардов долларов. Но оно того стоило.
Запуск телескопа «Хаббл» на орбиту
К 1986 году все было готово к запуску, но именно тогда случилась катастрофа с пилотируемым «Шаттлом». Запуск отложили на время доработки «Шаттлов». Наконец, 24 апреля 1990 года космический корабль «Дискавери» стартовал на орбиту с пристыкованным к нему телескопом. Началась новая эра изучения Вселенной.
Технические характеристики телескопа «Хаббл»
Главной деталью телескопа является идеально отшлифованное зеркало диаметром 2,4 метра. При этом оно имеет два слоя, общая толщина которых составляет всего один дюйм. У него имеется отражающая крышка из алюминия толщиной 65 нанометров и защитная пленка толщиной 25 нанометров.
Корпус телескопа «Хаббл» имеет длину 13,2 метра, а его ширина в самом толстом месте составляет 4,2 метра. Внутри корпуса находится зеркало. Общая масса телескопа изначально была равна 11 тоннам, но в связи с установкой новых приборов увеличилась до 12,4 тонн. Питание аппаратуры осуществляется двумя солнечными батареями. Те, что стояли изначально, в 2002 году заменили на новые.
Кроме главного зеркала, на телескопе установлены дополнительные, и в зависимости от поставленной задачи количество задействованных зеркал составляет от 6 до 13.
Снимки Вселенной делает широкоугольная камера WFC3, которая заменила стоявшую ранее WFPC2, матрица которой не позволяла сводить полученные изображения в единую картинку.
Кроме нее, на телескопе установлены планетарная камера, спектрограф с высоким качеством разрешения, камера съемки тусклых космических объектов, высокоскоростной фотометр и датчик точного наведения. К ним постоянно добавлялись и добавляются новые приборы.
Система зеркал «Хаббла» позволяет принимать весь спектр волн от инфракрасного до ультрафиолетового.
Ошибка в начальной конструкции «Хаббла»
Ожидания астрономов при выводе телескопа на орбиту не оправдались. Резкость получаемых изображений была в десять раз ниже расчетной. Все дело было в том, что края зеркала оказались слишком плоскими – всего-то на два микрометра меньше расчетных. Работать при таком разрешении было невозможно.
Перед инженерами стояла почти неразрешимая задача – заменить зеркало, не спуская телескоп на Землю, было невозможно, впрочем, как и на орбите. Но было найдено интересное решение. На «Хаббл» отправили экспедицию, участники которой установили корректирующую систему COSTAR. Телескоп стал работать в расчетном режиме.
Управление и обслуживание «Хаббла»
Центр управления телескопом расположен в штате Мэриленд. Когда работы проводятся в штатном режиме, управлением занимаются десять человек. Во время каждой экспедиции к «Хабблу» их число увеличивается. Всего таких экспедиций было пять.
При отправке телескопа на орбиту считалось, что его ресурс будет выработан к 2014 году, но он функционирует и сейчас. Призванный сменить «Хаббл» «Джеймс Уебб» был запущен на орбиту в декабре 2021 года но начал полностью функционировать только летом 2022 года.
Так как запуск "Джеймса Уебба" постоянно откладывался, то "Хаббл" будет работать на орбите до лета 2026года.
От астрономов всего мира приходят тысячи заявок на исследования с помощью орбитального телескопа, но удовлетворяется лишь 10% из них.
Главные открытия, сделанные с помощью «Хаббла»
С помощью орбитального телескопа удалось получить поразительные снимки космических объектов. Правда, стоит уточнить, что красивые картинки являются следствием работы компьютеров, которые раскрашивают полученные изображения в красный, синий и зеленый цвет.
Самый известный снимок Хаббла называется "Столпы творения" . Это явление было зафиксировано в туманности Орел созвездии Змеи
Наиболее значимыми открытиями, полученными благодаря работе «Хаббла», являются следующие:
- удалось установить более точный возраст Вселенной, который равен 13,7 миллиардов лет;
- удалось доказать, что черные дыры могут быть центрами галактик, а также разработать методы определения их массы и размеров;
- удалось доказать, что Вселенная расширяется не с постоянной скоростью, а с ускорением;
- удалось оценить массу и размеры Млечного Пути;
- удалось сфотографировать столкновение кометы Шумейкеров-Леви с Юпитером;
- впервые удалось получить снимки поверхности Плутона и карликовой планеты Эриды;
- удалось сфотографировать ультрафиолетовые полярные сияния на Юпитере и его спутнике Ганимеде, а также на Сатурне.
Список всех открытий, которые были сделаны с помощью телескопа «Хаббл», огромен.
Интересные факты о телескопе «Хаббл»
С космическим телескопом «Хаббл» связаны следующие интересные факты, в основном связанные с кинематографом:
- В пародийной комедии «Голый пистолет два с половиной» можно увидеть снимки, сделанные «Хабблом», на стене у незадачливого копа Фрэнка Дребина.
- В фантастическом блокбастере «Арамгеддон» «Хаббл» делает фотографии приближающегося к Земле несущего смерть метеорита.
- В четвертом сезоне сериала «Стар Трек Вояджер» фигурируют снимки, сделанные «Хабблом».
- В картине «Контакт» с Джоди Фостер «Хаббл» является чуть ли не одним из действующих лиц.
- Снимки, сделанные «Хабблом», используются в дизайне одежды.
Так совместное детище астрономов и инженеров стало одним из символов космической эпохи.
Как всегда ставьте лайк и подписывайтесь на канал, впереди у нас много интересного