Найти в Дзене
КОСМОС

«Хабблу — 35: История космического телескопа, обманувшего смерть и переопределившего Вселенную»

О величайшей космической обсерватории в мире

В прошлом месяце телескопу Хаббл исполнилось тридцать пять лет на орбите. Это поистине выдающееся достижение. На самом деле, это была бы значимая веха для любого космического аппарата: существует лишь горстка таких, как аппараты «Вояджер» и пара в основном уже неработающих спутников, которые продолжают присылать полезные данные спустя три с половиной десятилетия службы.

Но для Хаббла это особенно важно — ведь этот телескоп когда-то считался всего лишь дерзкой фантазией, был на грани отмены, а после вывода на орбиту оказался настолько дефектным, что его едва не списали.

К счастью, Хаббл выжил. И несмотря на запуск нового космического телескопа Джеймса Уэбба, интерес к данным Хаббла остаётся огромным. В прошлом году операторы телескопа получили заявок на наблюдения в шесть раз больше, чем Хаббл физически мог бы выполнить.

И те, кому всё-таки досталось время на наблюдения, использовали его с толком: в 2024 году было опубликовано более тысячи научных статей, основанных на данных Хаббла. Ни один другой космический телескоп, марсоход или межпланетный зонд не может сравниться с ним ни по продолжительности службы, ни по научной продуктивности.

Юпитер и его спутник Европа (слева). Для сравнения: Европа лишь немного меньше Луны, а сама Земля поместилась бы в Большом красном пятне Юпитера трижды. Фото: NASA, ESA, A. Simon (Годдард), M. H. Wong (Университет Беркли) и команда OPAL.
Юпитер и его спутник Европа (слева). Для сравнения: Европа лишь немного меньше Луны, а сама Земля поместилась бы в Большом красном пятне Юпитера трижды. Фото: NASA, ESA, A. Simon (Годдард), M. H. Wong (Университет Беркли) и команда OPAL.

Идея строительства и запуска большого космического телескопа всерьёз обсуждалась ещё в 1946 году. Это казалось столь же фантастичным, как сегодняшние мечты построить телескоп на Луне или за пределами Солнечной системы. В своей статье того года Лайман Спитцер описал, на что способен такой телескоп. Он мог бы, по его словам, обогнать все наземные обсерватории, дать ответ на вопрос о жизни на Марсе и изменить наше базовое представление о времени и пространстве.

Спитцер признавал, что создание и эксплуатация такого прибора будут сопряжены с колоссальными трудностями. Но потенциальная научная отдача была столь велика, что он и другие энтузиасты продолжали убеждать NASA заняться этим проектом.

Даже когда технические препятствия начали отступать, идея столкнулась с сопротивлением. Некоторые астрономы опасались, что дорогой телескоп «задушит» менее масштабные проекты. Конгресс тоже не был в восторге. Финансирование, как и многие мечты о светлом будущем США в космосе, было урезано в середине 1970-х годов.

Хаббл не нашёл жизнь на Марсе, но сделал самое чёткое изображение планеты, полученное с Земли. Фото: NASA/ESA и команда Hubble Heritage STScI/AURA.
Хаббл не нашёл жизнь на Марсе, но сделал самое чёткое изображение планеты, полученное с Земли. Фото: NASA/ESA и команда Hubble Heritage STScI/AURA.

К счастью, благодаря поддержке Европейского космического агентства и возобновлению финансирования NASA с 1977 года, работа над телескопом продолжилась. К началу 1980-х строительство было завершено, и обсерватория получила имя Хаббл — в честь великого астронома XX века. Но затем взорвался «Челленджер», программа шаттлов была приостановлена, и выведение телескопа на орбиту оказалось невозможным до конца десятилетия.

Наконец, 25 апреля 1990 года шаттл «Дискавери» стартовал с Хабблом в грузовом отсеке. Достигнув рекордной высоты — инженеры хотели разместить телескоп как можно выше, чтобы продлить его жизнь — «Дискавери» с помощью роботизированной руки вытянул Хаббл и отпустил его в свободный полёт.

Облака газа, вырывающиеся из умирающей звезды на расстоянии в четыре тысячи световых лет, формируют красивую Туманность Бабочка. Фото: NASA, ESA и команда Hubble SM
Облака газа, вырывающиеся из умирающей звезды на расстоянии в четыре тысячи световых лет, формируют красивую Туманность Бабочка. Фото: NASA, ESA и команда Hubble SM

К тому времени, как с иронией заметила The New York Times, вопрос о жизни на Марсе уже считался решённым. Но ожидания от телескопа всё равно были велики. Ничего подобного раньше на орбите не было, и NASA, пережившая шок от катастрофы «Челленджера», надеялась, что эта миссия вернёт агентству авторитет.

Но всё пошло не так. После отстыковки «Дискавери» инженеры столкнулись с рядом проблем: системы связи и управления работали хуже, чем ожидалось, а управление направлением телескопа оказалось затруднено. А затем случилось худшее: выяснилось, что главное зеркало Хаббла имеет дефект. Телескоп не мог делать обещанные кристально-чистые снимки.

Столпы Творения в Туманности Орла. В этих гигантских облаках пыли и газа рождаются новые звёзды. Фото: NASA, ESA/Hubble и команда Hubble Heritage.
Столпы Творения в Туманности Орла. В этих гигантских облаках пыли и газа рождаются новые звёзды. Фото: NASA, ESA/Hubble и команда Hubble Heritage.

Для NASA это стало настоящим позором. Комики высмеивали телескоп, в одном фильме его поставили в ряд с крупнейшими инженерными катастрофами XX века — между «Гинденбургом» и «Титаником».

Кто-то предлагал вовсе отказаться от Хаббла или вернуть его на Землю для ремонта. Но NASA решило починить телескоп прямо на орбите. В ходе миссии в конце 1993 года шаттл приблизился к телескопу, схватил его роботизированной рукой, и астронавты установили корректирующую оптику.

Звёздообразование в цветных облаках пыли Туманности Лагуна. Фото: NASA, ESA, STScI.
Звёздообразование в цветных облаках пыли Туманности Лагуна. Фото: NASA, ESA, STScI.

В январе 1994 года весь астрономический мир затаил дыхание, пока NASA тестировало систему. К счастью, всё сработало. Как сказал ведущий инженер ремонта: «Результат — это максимум, которого можно достичь с точки зрения инженерии и законов физики».

Вскоре Хаббл приступил к работе. В 1994 году телескоп впервые убедительно подтвердил существование чёрных дыр, заснял формирующиеся планеты у молодых звёзд и в июле наблюдал, как комета врезалась в Юпитер.

Вспышки розового и голубого на фоне сталкивающихся Галактик Антенн. Фото: ESA/Hubble & NASA.
Вспышки розового и голубого на фоне сталкивающихся Галактик Антенн. Фото: ESA/Hubble & NASA.

За последующие три десятилетия Хаббл оставался на передовой науки. Благодаря тому, что он находится над атмосферой Земли, телескоп видит звёзды и галактики гораздо чётче, чем можно с поверхности. Он различил отдельные звёзды в галактике Андромеды и увидел скопления галактик, настолько древние и удалённые, что только телескоп Джеймса Уэбба мог бы составить конкуренцию. И он, как предсказывал Спитцер, изменил само наше понимание пространства и времени.

Именно Хаббл в 1998 году помог обнаружить загадочные эффекты тёмной энергии. Только он мог измерить свет далёких сверхновых, что позволило отследить расширение Вселенной. Эти данные показали, что Вселенная расширяется с ускорением, вопреки прежним ожиданиям. Сегодня тёмная энергия — один из краеугольных камней современной космологии, хотя мы до сих пор не понимаем, чем она является.

Звёзды рассыпаны по изображению V838 Monocerotis, источника загадочной вспышки энергии в 2002 году. Фото: NASA, ESA, H. Bond (STScI).
Звёзды рассыпаны по изображению V838 Monocerotis, источника загадочной вспышки энергии в 2002 году. Фото: NASA, ESA, H. Bond (STScI).

Но несмотря на свои космические горизонты, Хаббл всё ещё зависит от нашего земного мира. Каждый год его немного тянет вниз — разреженная внешняя атмосфера Земли постепенно снижает орбиту. Телескоп также не застрахован от времени и суровых условий космоса. Последнее техническое обслуживание проводилось в 2009 году. С тех пор он несколько раз выходил из строя и переходил в безопасный режим.

Операторы надеются, что Хаббл доживёт до 2030-х годов. Но без очередной миссии по обслуживанию его дни сочтены. Джаред Айзекман, которого рассматривают как будущего администратора NASA, ранее высказывался за идею ремонта Хаббла. Без шаттла такая миссия будет крайне сложной и рискованной. Но если это произойдёт — а это возможно — то величайшая в мире обсерватория может однажды отметить полувековой юбилей на орбите.

Снимок Hubble eXtreme Deep Field показывает пять тысяч галактик в участке неба шириной менее одной десятой от полной Луны. Фото: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, P. Oesch (Университет Калифорнии, Санта-Круз), R. Bouwens (Лейденский университет), команда HUDF09.
Снимок Hubble eXtreme Deep Field показывает пять тысяч галактик в участке неба шириной менее одной десятой от полной Луны. Фото: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee, P. Oesch (Университет Калифорнии, Санта-Круз), R. Bouwens (Лейденский университет), команда HUDF09.

Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos