Телескоп Хаббл: история, достижения и миллионы снимков космоса. Где находится знаменитый телескоп «Хаббл»? Орбитальный телескоп хаббл
С самого момента зарождения астрономии, со времен Галилея астрономы преследуют одну общую цель: видеть больше, видеть дальше, видеть глубже. И космический телескоп Хаббл (Hubble Space Telescope), запущенный в 1990 году – огромный шаг в этом направлении. Телескоп находится на земной орбите над атмосферой, которая могла бы искажать и не пропускать излучение, приходящее от космических объектов. Благодаря ее отсутствию астрономы получают с помощью Хаббла снимки высочайшего качества. Переоценить ту роль, которую телескоп сыграл для развития астрономии практически невозможно – «Хаббл» – один из наиболее удачных и долговременных проектов космического агентства NASA. Он послал на Землю сотни тысяч снимков, проливающих свет на многие тайны астрономии. Он помог определить возраст Вселенной, идентифицировать квазары, доказать, что в центре галактик располагаются массивные черные дыры и даже ставить опыты по обнаружению темной материи.
Открытия изменили взгляд астрономов на Вселенную. Возможность видеть в мельчайших деталях помогла превратить некоторые астрономические гипотезы в факты. Было отброшено множество теорий, чтобы идти в одном верном направлении. Среди достижений Хаббла, одно из основных – определение возраста Вселенной, который сегодня ученые оценивают в 13 – 14 млрд. лет. Это, несомненно, точнее предыдущих данных в 10 – 20 млрд. лет. Хаббл сыграл также ключевую роль в обнаружении темной энергии, таинственной силы, которая заставляет Вселенную расширяться со все возрастающей скоростью. Благодаря Хабблу астрономы смогли увидеть галактики на всех стадиях их развития, начиная от формирования, происходившего еще в молодой Вселенной, что помогло ученым понять, как происходило их зарождение. С помощью телескопа были найдены протопланетные диски, скопления газа и пыли вокруг молодых звезд, вокруг которых вскоре (по астрономическим меркам, естественно) появятся новые планетные системы. Он смог найти источники гамма взрывов – странных, неправдоподобно мощных выбросов энергии – в удаленных галактиках во время коллапса сверхмассивных звезд. И это только часть открытий уникального астрономического инструмента, но уже доказывающих, что потраченные на создание, вывод на орбиту и обслуживание $2,5 млрд. являются выгоднейшим вложением средств в масштабе всего человечества.
Космический орбитальный телескоп Хаббл
Хаббл обладает удивительной производительностью. Все астрономическое сообщество пользуется его способностью видеть глубины Вселенной. Каждый астроном может послать запрос на определенное время пользования его услугами, и группа специалистов решает, возможно ли это сделать. После проведения наблюдения проходит, как правило, год, прежде чем астрономическое сообщество получит результаты исследований. Поскольку данные, полученные с помощью телескопа доступны каждому, любой астроном может проводить свои изыскания, согласуя данные с обсерваториями всего мира. Такая политика делает исследования открытыми, а значит более эффективными. Однако уникальные возможности телескопа означают и высочайший уровень спроса на его него – астрономы всего мира борются за право пользоваться услугами Хаббла в свободное от основных миссий время. Каждый год поступает более тысячи заявок, среди которых выбираются лучшие по мнению экспертов, но по статистике удовлетворяются лишь 200 – только пятая часть от общего количества желающих проводят при помощи Хаббла свои исследования.
Для чего же был необходим вывод телескопа в околоземное космическое
пространство, и благодаря чему аппарат пользуется столь высоким спросом
среди ученых-астрономов? Дело в том, что телескоп Хаббла смог решить
сразу две проблемы наземных телескопов. Во-первых, размытие сигнала
земной атмосферы ограничивает возможности наземных телескопов независимо
от их технического совершенства. Благодаря атмосферному размытию мы
видим мигание звезд, когда смотрим на небо. Во-вторых, атмосфера поглощает
излучение с определенной длиной волны, сильнее всего ультрафиолетовое,
рентгеновское и гамма излучение. И это серьезная проблема, поскольку
изучение космических объектов тем эффективнее, чем больший энергетический
диапазон берется.
И именно во избежание негативного влияния атмосферы на качество получаемых
снимков телескоп находится над ней, на расстоянии 569 километров над
поверхностью. При этом один оборот вокруг Земли телескоп совершает за
97 минут, двигаясь со скоростью 8 километров в секунду.
Оптическая система телескопа Хаббла
Телескоп Хаббла представляет собой
системы Ричи-Кретьена, или улучшенный вариант системы Кассегрена, в
котором свет изначально попадает на главное зеркало, отражается и попадает
на вторичное зеркало, фокусирующее свет и направляющее его в систему
научных инструментов телескопа сквозь маленькое отверстие в главном
зеркале. Часто люди ошибочно считают, что телескоп увеличивает изображение.
На самом деле, он лишь собирает максимальное количество света от объекта.
Соответственно, чем больше главное зеркало, тем больше света оно соберет
и тем четче получится изображение. Второе зеркало лишь фокусирует излучение.
Диаметр главного зеркала Хаббла – 2,4 метра. Оно кажется небольшим,
если учесть, что диаметр зеркал наземных телескопов достигают 10 метров
и более, но отсутствие атмосферы, все же, является огромным преимуществом
комического варианта.
Для наблюдения за космическими объектами телескоп располагает рядом
научных инструментов, работающих совместно или по отдельности. Каждый
из них по-своему уникален.
Усовершенствованная обзорная камера (Advanced Camera for Surveys – ACS). Самый новый инструмент наблюдений в видимом диапазоне, предназначен для исследований ранней Вселенной, и установленный в 2002 году. Эта камера помогла составить карту распределения черной материи, обнаружить наиболее удаленные объекты и исследовать эволюцию галактических скоплений.
Камера близкого инфракрасного диапазона и многообъектный спектрометр (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer – NICMOS). Инфракрасный сенсор, детектирует тепло, когда объекты скрыты межзвездной пылью или газом, как, например, в областях активного звездообразования.
Камера близкого инфракрасного диапазона и многообъектный спектрометр (Space Telescope Imaging Spectrograph – STIS). Действует подобно призме, разлагая свет. Из полученного спектра можно получить информацию о температуре, химическом составе, плотности и движении исследуемых объектов. STIS прекратил работу 3 августа 2004 года из-за технических неисправностей, но в 2008 году во время планового ремонта телескопа будет отремонтирован.
Широкоугольная и планетная камера-2 (Wide Field and Planetary Camera 2 – WFPC2). Универсальный инструмент, при помощи которого было сделано большинство известных каждому фотографий. Благодаря 48 фильтрам позволяет видеть объекты в достаточно широком диапазоне длин волн.
Датчики точного наведения (Fine Guidance Sensors – FGS). Не только
отвечают за управление и ориентацию телескопа в пространстве - ориентируют
телескоп по отношению к звездам и не позволяет сбиться с курса, но и
делают прецизионные измерения расстояний между звездами и фиксирует
относительное движение.
Как и для многих космических аппаратов на орбите Земли, источником энергии
для телескопа Хаббла является солнечное излучение, фиксируемое двумя
двенадцатиметровыми солнечными панелями, и накапливаемое для бесперебойной
работы во время прохода по теневой стороне Земли. Весьма интересна и
конструкция системы наведения
на нужную цель – объект во Вселенной – ведь успешное фотографирование
далекой галактики или квазара на скорости 8 километров в секунду – весьма
сложная задача. Система ориентации телескопа включает в себя следующие
компоненты: уже упоминавшиеся датчики точного наведения, которые отмечают
положение аппарата относительно двух «ведущих» звезд; датчики положения
относительно Солнца – не только вспомогательные инструменты для ориентации
телескопа, но и необходимые инструменты для определения необходимости
закрытия/открытия апертурной двери, предотвращающей «сгорание» аппаратуры
при попадании на нее сфокусированного солнечного света; магнитные датчики,
ориентирующие космический аппарат относительно магнитного поля Земли;
система гироскопов, отслеживающих движение телескопа; и электрооптический
детектор, следящий за положением телескопа относительно выбранной звезды.
Все это обеспечивает не только возможность управления телескопом, «прицеливания»
на нужный космический объект, но и предотвращает поломку ценной аппаратуры,
которую невозможно оперативной заменить на работоспособную.
Однако работа Хаббла была бы бессмысленна без возможности передачи полученных данных для изучения в земных лабораториях. И для решения этой задачи на Хаббл установили четыре антенны, которые и обмениваются информацией с центром управления полетами (Flight Operations Team) Центра Космических Полетов Годдарда (Goddard Space Flight Center) в Гринбелте (Greenbelt). Для связи с телескопом и задания координат используются находящиеся на земной орбите спутники, они же отвечают и за ретрансляцию данных. У Хаббла есть два компьютера и несколько менее сложных подсистем. Один из компьютеров управляет навигацией телескопа, все остальные системы отвечают за работу инструментов и связь со спутниками.
Схема передачи информации с орбиты на землю
Данные от наземной исследовательской группы поступают в Центр Космических Полетов Годдарда, далее в Исследовательский Институт Космической Телескопии (Space Telescope Science Institute), где группа специалистов обрабатываю данные, и записываю их на магнитооптические носители. Каждую неделю телескоп посылает на Землю информацию, способную заполнить более двадцати DVD-дисков, и доступ к этому огромному массиву ценнейшей информации открыт для всех желающих. Основной объем данных хранится в цифровом формате FITS, весьма удобном для анализа, но крайне неподходящем для публикаций в СМИ. Именно поэтому наиболее интересные для широкой общественности снимки публикуются в более распространенных форматах изображений – TIFF и JPEG. Таким образом, телескоп Хаббла стал не просто уникальным научным инструментом, но и одной из немногих возможностей взглянуть на красоты Космоса любому желающему – профессионалу, любителю, и даже незнакомому с астрономией человеку. К некоторому сожалению приходится говорить о том, что доступ астроному-любителю к телескопу сегодня закрыт в связи со снижением финансирования проекта.
Орбитальный телескоп Хаббл
Прошлое телескопа Хаббла не менее интересно его настоящего. Впервые идея создания подобной установки возникла еще в 1923 году у Германа Оберта (Hermann Oberth), основателя ракетной техники Германии. Именно он первым сказал о возможности доставки телескопа на околоземную орбиту при помощи ракеты, хотя даже самих ракет тогда еще не существовало. Эту идею в 1946 году развил в своих публикациях о необходимости создания космической обсерватории американский астрофизик Лиман Спитцер (Lyman Spitzer). Он предсказывал возможность получения уникальных фотографий, которые в наземных условиях сделать просто невозможно. В течение последующих пятидесяти лет астрофизик активно продвигал эту идею вплоть до начала ее реального применения.
Спитцер был лидером в разработке нескольких проектов орбитальных обсерваторий, включая спутник (Copernicus satellite) и Орбитальную Астрономическую Обсерваторию (Orbiting Astronomical Observatory). Благодаря ему проект Большой Космический Телескоп (Large Space Telescope) был одобрен в 1969 году, к сожалению, из-за недостатка финансирования несколько были уменьшены габариты и комплектация телескопа, включая размер зеркал и количество инструментов.
В 1974 году было предложено сделать заменяемые инструменты с разрешением 0,1 угловой секунды и рабочим диапазоном длин волн от ультрафиолетового до видимого и инфракрасного. Шаттл должен был доставить телескоп на орбиту и возвращать его на Землю для проведения обслуживания и ремонта, который был возможен и в космосе.
В 1975 году NASA совместно с Европейским Космическим Агентством (ESA) приступили к работе над телескопом Хаббл. В 1977 Конгрессом было одобрено финансирование телескопа.
После этого решения стал составляться список научных инструментов телескопа, были выбраны пять победителей конкурса на создание аппаратуры. Впереди предстояла огромная работа. Телескоп решили назвать в честь , астронома, показавшего, что небольшие «лоскутки», видимые в телескоп – это удаленные галактики, - и доказавшего, что Вселенная расширяется.
После всевозможных отсрочек запуск был назначен на октябрь 1986 года, но 28 января 1986 года космический шаттл Челленджер (Challenger) взорвался через минуту после старта. Проверка шаттлов продолжалась более двух лет, а значит и запуск на орбиту телескопа Хаббл был перенесен на четыре года. В течение этого времени телескоп усовершенствовался, 24 апреля 1990 года уникальный аппарат поднялся на свою орбиту.
Запуск шаттла с телескопом Хаббла на борту
В декабре 1993 года шаттл Endeavor с экипажем из семи человек был доставлен на орбиту для проведения обслуживания телескопа. Были заменены две камеры, а также солнечные панели. В 1994 году с телескопа были получены первые фотографии, качество которых потрясло астрономов. Хаббл полностью оправдал себя.
Обслуживание, модернизация и замена камер, солнечных батарей, проверка теплозащитной обшивки, а также техническое обслуживание проводились еще трижды: в 1997, 1999 и 2002 годах.
Модернизация телескопа Хаббл, 2002 год
Следующий полет должен был состояться в 2006 году, но 1 февраля 2003
года из-за проблем с обшивкой сгорел в атмосфере при возвращении космический
шаттл Коламбия (Columbia). Как следствие, назрела необходимость в проведении
дополнительных изучений возможности дальнейшего применения Шаттлов которые
завершились только 31 октября 2006 года. Именно это привело к переносу
очередного планового обслуживания телескопа на сентябре 2008 года.
Сегодня телескоп работает в штатном режиме, передавая 120 Гб информации
еженедельно. Также разрабатывается и последователь Хаббла - Космический
Телескоп Уэбба (Webb Space Telescope), который будет исследовать объекты
ранней Вселенной, обладающие большим красным смещением. Он будет находиться
на высоте 1,5 миллиона километров, запуск назначен на 2013 год.
Конечно, Хаббл не вечен. Очередной ремонт назначен на 2008 год, но все же телескоп постепенно изнашивается и становится неработоспособным. Это произойдет приблизительно в 2013 году. Когда это случится, телескоп останется на орбите, пока она не деградирует. Тогда по спирали Хаббл начнет падать на Землю, и либо последует за станцией «Мир», либо будет благополучно доставлен на Землю и станет музейным экспонатом с уникальной историей. Но все же, наследство телескопа Хаббл: его открытия, его пример почти безупречной работы и фотографии, известные каждому – останутся. Можно быть уверенными, что его достижения еще долго будут помогать в раскрытии тайн Вселенной как триумф удивительно богатой жизни телескопа Хаббл.
В конце сентября 2008 года на телескопе им. Хаббла вышел из строя блок, ответственный за передачу информации на Землю. Миссия по ремонту телескопа была перенесена на февраль 2009 года.
Технические характеристики телескопа им. Хаббла:
Запуск: 24 Апреля 1990 12:33 UT
Размеры: 13,1 х 4,3 м
Масса: 11 110 кг
Оптическая схема: Ричи-Кретьена
Виньетирование: 14 %
Поле зрения: 18" (для научных целей), 28" (для гидирования)
Угловое разрешение: 0,1" на длине волны 632,8 нм
Спектральный диапазон: 115 нм - 1 мм
Точность стабилизации: 0,007" за 24 ч
Расчетная орбита КА: высота - 693 км, наклонение - 28,5°
Период вращения вокруг Зесли: между 96 и 97 минутами
Планируемое время функционирования: 20 лет (с обслуживанием)
Стоимость телескопа и КА: 1,5 млрд. долл. (в долл. 1989 г.)
Главное зеркало: Диаметр 2400 мм; Радиус кривизны 11 040 мм; Квадрат
эксцентриситета 1,0022985
Вторичное зеркало: Диаметр 310 мм; Радиус кривизны 1,358 мм; Квадрат
эксцентриситета 1,49686
Расстояния: Между центрами зеркал 4906,071 мм; От вторичного зеркала
до фокуса 6406,200 мм
24 апреля 1990 года
на орбиту Земли был запущен орбитальный телескоп "Хаббл"
, сделавший за почти четверть века своего существования немало великих открытий, проливших нам свет на Вселенную, ее историю и тайны. И сегодня мы расскажем про эту ставшую к нашему времени легендарной орбитальную обсерваторию, ее историю
, а также про некоторые важные открытия
, сделанные с ее помощью.
История создания
Идея размещения телескопа , где его работе ничего не будет мешать, появилась еще в межвоенные годы в работах немецкого инженера Германа Оберта, но теоретическое обоснование этому выдвинул в 1946 году американский астрофизик Лейман Спитцер. Его так захватила идея, что он посвятил ее реализации большую часть своейнаучной карьеры.Первый орбитальный телескоп был запущен Великобританией в 1962 году, а соединенными Штатами Америки – в 1966. Успехи этих аппаратов окончательно убедили мировую научную общественность в необходимость постройки большой космической обсерватории, способной заглянуть даже в самую глубь Вселенной.
Работа над проектом, который со временем превратился в телескоп «Хаббл», началась в 1970 году, но долгое время финансирование не было достаточным для успешной реализации задумки. Бывали периоды, когда американские власти вообще приостанавливали финансовые потоки.
Подвешенное состояние закончилось в 1978 году, когда Конгресс США выделил на создание орбитальной лаборатории 36 миллионов долларов. Тогда же началась активная работа по проектированию и строительству объекта, к которой подключились многие научные центры и технологические компании, всего тридцать два учреждения по всему миру.
Изначально планировалось вывести телескоп на орбиту в 1983, потом эти сроки перенесли на 1986. Но катастрофа космического челнока «Челленджер» 28 января 1986 вынудила еще раз пересмотреть дату запуска объекта. В результате «Хаббл» отправился в Космос 24 апреля 1990 на шаттле «Дискавери».
Эдвин Хаббл
Уже в начале восьмидесятых годов проектируемый телескоп получил имя в честь Эдвина Пауэлла Хаббла – великого американского астронома, внесшего огромный вклад в развитие нашего понимания, о том, что такое Вселенная, а также какой должна быть астрономия и астрофизика будущего.
Это именно Хаббл доказал, что во Вселенной есть и другие галактики, помимо Млечного пути, а также заложил основу теории Расширения Вселенной.
Эдвин Хаббл умер в 1953 году, но стал одним из основателей американской школы астрономии, ее самым известным представителем и символом. Недаром в честь этого великого ученого назван не только телескоп, но и астероид.
Самые значимые открытия телескопа «Хаббл»
В девяностых годах двадцатого века телескоп «Хаббл» стал одним из самых знаменитых и упоминаемых в прессе рукотворных объектов. Фотографии, сделанные этой орбитальной обсерваторией, печатали на первых полосах и обложках не только научные и научно-популярные журналы, но и обычная пресса, в том числе, желтые газеты.
Открытия, сделанные при помощи «Хаббла», значительно перевернули и расширили человеческое представление о Вселенной и продолжают это делать до сих пор.
Телескоп сфотографировал и отправил на Землю более миллиона снимков с высоким разрешением, позволяющих заглянуть в такие глубины Вселенной, куда невозможно забраться иным способом.
Одним из первых поводов у СМИ заговорить о телескопе «Хаббл» стали его снимки кометы Шумейкеров-Леви 9, которая в июле 1994 года столкнулась с Юпитером. Примерно за год до падения при наблюдении за этим объектом орбитальная обсерватория зафиксировала его разделение на несколько десятков частей, которые затем и падали в течение недели на поверхность планеты-гиганта.
Размеры «Хаббла» (диаметр зеркала – 2,4 метра) позволяет ему проводить исследования в самых разных областях астрономии и астрофизики. К примеру, с его помощью были сделаны снимки экзопланет (планет, находящихся за пределами Солнечной системы), наблюдать за агонией старых звезд и рождением новых, находить загадочные черные дыры, исследовать историю Вселенной, а также проверять актуальные научные теории, подтверждая их или опровергая.
Модернизация
Несмотря на запуск и других орбитальных телескопов, «Хаббл» продолжает оставаться главным инструментом звездочетов нашего времени, постоянно поставляя им новую информацию из самых отдаленных уголков Вселенной.Однако со временем в эксплуатации «Хаббла» начали возникать проблемы. К примеру, уже в первую неделю работы телескопа оказалось, что у главного его зеркала есть дефект, не позволяющий добиться ожидаемой резкости изображений. Так что пришлось прямо на орбите установить на объект систему оптической коррекции, состоящую из двух внешних зеркал.
Для ремонта и модернизации орбитальной обсерватории «Хаббл» было проведено четыре экспедиции к ней, в рамках которой на телескоп устанавливалось новое оборудование –камеры, зеркала, солнечные батареи и другие приборы, позволяющие улучшить работу системы и расширять сферу действий обсерватории.
Будущее
После последней модернизации, произошедшей в 2009 году, было принято решение, что телескоп «Хаббл» будет оставаться на орбите до 2014 года, когда его заменит новая космическая обсерватория – «Джеймс Уэбб». Но сейчас уже известно, что срок эксплуатации объекта будет продолжен, по крайней мере, до 2018, а то и 2020.Есть признаки того, что впечатляющие снимки туманностей и галактик, которыми порадовало любителей астрономии американское космическое агентство NASA, могли быть сделаны с телескопа, расположенного на стратосферном самолете наподобие SOFIA. Каковы же эти признаки?
1. Зеркало телескопа Хаббл имеет диаметр 2,4 метра. Тот же диаметр имеет стратосферный телескоп SOFIA, расположенный на модифицированном самолете Боинг-747 . Это само по себе еще ничего не доказывает, но факт остается фактом.
Самолет летает на высоте до 14 км, тогда как наземные высокогорные телескопы находятся на значительно меньшей высоте.
Обсерватория на горе Чакалтая, Боливия, открытая в 1962г., расположена на высоте 5200 м. В ней ни одного телескопа, а установлены только приемники гамма-излучения. (с) Книга рекордов Гиннеса.
Соответственно, должно быть высоким качество получаемых снимков – значительная часть атмосферы (а также облака, пыль и восходящие потоки нагретого воздуха) по большей части - далеко внизу. В частности, 99% водяного пара, который мешает производить инфракрасные наблюдения, остается ниже "Софии". А обслуживать такой телескоп гораздо проще, чем космический аппарат.
Официально самолетный телескоп SOFIA в настоящее время находится в стадии испытаний (первый испытательный полет состоялся 26 апреля 2007 года), однако, ничто не мешало NASA запускать такие самолеты (неофициально) и раньше.
2. Качественные ультрафиолетовые снимки нельзя сделать с самолета
Заявлено, что Хаббл делает снимки в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Но с самолета качественные ультрафиолетовые снимки не сделаешь - именно этот диапазон в значительной степени ослабляется озоновым слоем стратосферы (этот слой атмосферы, который задерживает УФ-лучи, расположен на высоте от 15–20 до 55–60 км, аккурат выше высоты подъема самолетного телескопа наподобие SOFIA).
Поэтому, ультрафиолетовые снимки хорошего качества должны были бы разрешить наши сомнения. Казалось бы, качественные ультрафиолетовые снимки можно легко найти на сайте NASA, но не тут-то было! Они либо имеют отвратительное качество (как будто именно ультрафиолетовые снимки делали зеркалом значительно меньшего диаметра), либо их нет вовсе.
HubbleSite - NewsCenter - Jupiter"s Comet Collision Sites As Seen in Visible and Ultraviolet Light (07/18/1994) - Release Images
This comparison of visible light (blue) and far-ultraviolet (FUV) images of Jupiter taken with the Wide Field Planetary Camera-2 (WFPC-2) on NASA"S Hubble Space Telescope show how the appearance of the planet and of comet Shoemaker-Levy-9 impact sites differ at these two wavelengths (1400-2100 and 3100-3600 Angstroms). The images taken 20 minutes apart on July 17,1994 (around 19:00 UT), show the impact sites on the south hemisphere, from left to right, of comet fragments C, A and E, about 12, 23, and 4 hours after each collision. // Дальше - hubblesite.orgЗаметим, что ультрафиолетовый снимок Юпитера значительно хуже по качеству. Почему бы это, как Вы думаете?
3. Знаменитые снимки Хаббла, которые поражают своим качеством и разрешением, сделаны в видимых и инфракрасных лучах.
То есть, ничто не мешало бы сделать их и с самолета.
В качестве примера приведу знаменитый снимок туманности Орла (Eagle Nebula) - он сделан в видимых лучах.
(щелкните на эту ссылку, чтобы увидеть отдельные спектральные составляющие снимка).
Галактика Galaxy ESO 510-G13 снята в натуральных цветах
А есть ли в наличии у NASA качественные снимки, сделанные именно в ультрафиолетовых лучах, недостижимых для самолета?
4. Снимки Юпитера в ультрафиолетовых лучах
Есть, однако, более или менее качественные снимки Юпитера, сделанные якобы Хабблом в ультрафиолетовых лучах:
HubbleSite - NewsCenter - Hubble Ultraviolet Image of Multiple Comet Impacts on Jupiter (07/23/1994) - Release Images
Ultraviolet image of Jupiter taken by the Wide Field Camera of the Hubble Space Telescope. The image shows Jupiter"s atmosphere at a wavelength of 2550 Angstroms after many impacts by fragments of comet Shoemaker-Levy 9. The most recent impactor is fragment R which is below the center of Jupiter (third dark spot from the right). This photo was taken 3:55 EDT on July 21, about 2.5 hours after R"s impact. A large dark patch from the impact of fragment H is visible rising on the morning (left) side. Proceeding to the right, other dark spots were caused by impacts of fragments Ql, R, D and G (now one large spot), and L, with L covering the largest area of any seen thus far. // Дальше - hubblesite.orgОднако, точно такие же снимки делал аккурат в то же время (22 июля 1994 года) пролетающий мимо Юпитера зонд «Галилео».
Я поставил рядом фотки, сделанные «Галилео» и «Хабблом», повернув Юпитер под одним и тем же углом зрения. Правда, похоже?
http://x-romix.narod.ru/nasa/galileo_hubble.png
Юпитер быстро вращается (делает полный оборот за 9 земных часов и 56 мин.).
Отличить снимки можно было бы по терминатору (положению не освещенной Солнцем части Юпитера), однако на хаббловских снимках он почему-то отрезан. Как вы думаете, почему NASA отрезало то место снимка, где должен быть терминатор? Не потому ли, что эта часть кадра выдала бы истинное происхождение снимка?
5. Кривое зеркало
Если в будущем кто-то (например, Россия или Китай), выведет на орбиту телескоп с большим зеркалом, и сделает значительно более качественные снимки в ультрафиолетовом диапазоне, у NASA всегда наготове отмазка: постоянные поломки Хаббла (какая жалость) и первоначальный дефект главного зеркала (поставили лишнюю шайбу).
Комиссия, возглавляемая Лю Алленом (англ. Lew Allen), директором Лаборатории реактивного движения установила, что дефект возник в результате ошибки при монтаже главного нуль-корректора, полевая линза которого была сдвинута на 1,3 мм относительно правильного положения. Сдвиг произошёл по вине техника, осуществлявшего сборку прибора. Он ошибся при работе с лазерным измерителем, применявшимся для точного размещения оптических элементов прибора, а когда после окончания монтажа заметил непредвиденный зазаор между линзой и поддерживающей её конструкцией, то просто вставил обычную металлическую шайбу.
6. Хаббл сделан в единственном экземпляре
Еще один уличающий признак: Хаббл сделан в единственном экземпляре. Но что было бы в случае неудачи, которую нельзя устранить? Известно, что штамповать уже готовое и отлаженное решение, внося лишь необходимые коррективы, в десятки и сотни раз дешевле, чем первоначальный образец. Так, Россия продолжает десятками лет производить одни и те же Протоны и Союзы. Что бы помешало наштамповать несколько хабблов, и делать ими качественные снимки? Ведь второй и последующие аппараты гораздо дешевле первого, а наличие нескольких устройств на орбите позволяет выполнить больший объем работ, и снимать астрономические события, которые оказываются скрытыми близкой Землей. «Конкуренция за время наблюдений очень высока, обычно суммарно запрошенное время в 6 - 9 раз превышает реально доступное» (там же).
http://moon.thelook.ru/book/15.htm
Согласно данным НАСА, затраты на программу "Аполлон" составили 20-25 миллиардов долларов . Известно, что при разработке новых технологий или изделий первые образцы стоят дорого, но стоимость производства последующих образцов начинает резко снижаться. Возьмём ту же самую ракету «Сатурн-5». Её разработка, а, значит, и первый экземпляр стоили около 7 млрд. $. Но уже последующие экземпляры стоили по 0,4 млрд. за штуку . Повторять всегда дешевле.
7. Конская голова
Интересная фраза в описании снимка туманности «Конская голова» (Horsehead Nebula):
"This 11th anniversary release image was composed by the Hubble Heritage Team, which superimposed Hubble data onto ground-based data (limited to small triangular regions around the outer edge of the image). Ground-based image courtesy of Nigel A. Sharp (NOAO/AURA/NSF) taken at the 0.9-meter telescope on Kitt Peak".
HubbleSite - NewsCenter - By Popular Demand: Hubble Observes the Horsehead Nebula (04/24/2001) - Release Images
Rising from a sea of dust and gas like a giant seahorse, the Horsehead nebula is one of the most photographed objects in the sky. NASA"s Hubble Space Telescope took a close-up look at this heavenly icon, revealing the cloud"s intricate structure. This detailed view of the horse"s head is being released to celebrate the orbiting observatory"s eleventh anniversary. Produced by the Hubble Heritage Project, this picture is a testament to the Horsehead"s popularity. Internet voters selected this object for the orbiting telescope to view. // Дальше - hubblesite.orgС какой-то радости подмешали к снимку 2.4-м Хаббла изображение с 0.9-метрового, да еще и наземного, телескопа Kitt Peak. Не указан диапазон волн, в котором сделан снимок. Нет других снимков, вырезан только кусок "конской головы".
8. Недавняя вспышка сверхновой GRB 060218 снималась вовсе не Хабблом. Угадайте, почему.
Элементы - новости науки: Сверхновая в прямом эфире
Объект, который сейчас с большим интересом наблюдают астрономы, не найти даже в сильный любительский телескоп, хотя излучает он как целая галактика. В полночь начала сентября на востоке можно увидеть восходящие созвездия Овна и Тельца. В созвездии Тельца есть группа звезд под названием Плеяды. В 10 градусах к западу от Плеяд и находится этот удивительный объект. // elementy.ru18 февраля 2006 года обсерваторией «Свифт» был принят гамма-всплеск, получивший наименование (по дате) GRB060218, который длился целых 40 секунд (обычное время вспышек гамма-излучения - от миллисекунд до нескольких секунд). За это время удалось зафиксировать всплеск тремя инструментами «Свифта»: телескопом для регистрации гамма-всплесков Burst Alert Telescope (BAT) с приемником гамма-лучей, рентгеновским телескопом X-Ray Telescope (XRT) и телескопом, работающим в ультрафиолетовом и видимом диапазоне, - Ultra-violet/Optical Telescope (UVOT).
Диаметр зеркала телескопа Свифт больше похож на правду: 30 см.
"За вспышкой GRB 060218 также будут следить космические телескопы Hubble и Chandra, работающие, соответственно, в видимом и рентгеновском диапазонах длин волн".
Кто бы сомневался, что в видимом. Ведь с самолета не сделаешь качественные УФ снимки - мешает озоновый слой и стратосфера.
В апреле 2015 года легендарный телескоп, названый в честь Эдвина Хаббла (1889-1953), отметил свое двадцатипятилетие на околоземной орбите. Никто не скрывает, что за эти годы приходилось неоднократно «лечить» аппарат, восстанавливать и совершенствовать его. Однако все труды были не напрасны и теперь даже школьники знают, где находится телескоп Хаббл.
Этот каждые девяносто минут облетает всю Землю на высоте около шестисот километров над уровнем моря. Его основной задачей является фотографирование всего, что попадает в поле его зрения. А попадает многое. Так за время его работы на Землю было передано свыше 700 000 снимков. Трудно сосчитать, сколько научных статей и сколько открытий было сделано благодаря Хабблу!
Космический художник
Первые успехи аппарата были не впечатляющие. Снимки приходили на Землю размытые и не производили впечатления. Это было вызвано дефектом зеркала, который впрочем, через некоторое время был исправлен астронавтами. После первого ремонта было проведено еще несколько. Хаббл совершенствовался и оснащался новым оборудованием.
Его глаз становился все зорче и зорче. И теперь там, где находится знаменитый , нет более точного и внимательного наблюдателя за всеми изменениями, которые происходят во Вселенной.
Снимки телескопа оказываются на редкость красивыми и художественными. Во Вселенной, как выяснилось, много света и цвета. Кроме того, с помощью оттенков, зафиксированных на снимках, ученые смогли установить химические вещества, содержащиеся во многих образованиях, новорожденных звездах, галактиках. Внутри каждой галактики есть гигантская черная дыра, Вселенная постоянно ускоряется, и это все мы знаем благодаря Hubble Space Telescope, запущенному в 1990 году.
Интересно то, что удалось заглянуть так далеко, что стало видно рождение новых звезд на расстоянии 6,5 тысяч световых лет. Процесс запечатлен в мельчайших деталях. Фотографии настолько оригинальны, что поражают мышление любого.
И в честь этого даже был устроен симфонический концерт. Таким образом, телескоп в космосе намного раздвинул границы возможностей человека и еще раз позволил убедиться в нашей хрупкости.
Авторы и создатели
Этот уникальный аппарат разрабатывался Европейским Космическим Агентством совместно с NASA. Всего на него уже потрачено 6 миллиардов долларов. Первоначально телескоп должен был быть запущен в космос на 4 года раньше, но произошедшая катастрофа с Челленджером отодвинула этот срок. Программа создания, запуска и дальнейшего обслуживания предусматривала ремонт аппарата каждые 5 лет.
Однако поврежденное зеркало, из-за которого снимки были сначала нечеткими, натолкнуло на мысль, что ремонт нужно осуществлять непосредственно на орбите. И в 1993 году зеркало было исправлено, аппарат получил дополнительное оснащение и стал работать еще лучше.
При таком положении вещей, учитывая, где находится знаменитый телескоп Хаббл, и его безупречную работу, он продержится еще 5 лет, а может и больше. Вывести его из строя может лишь какая-нибудь катастрофа. Хотя замена Хабблу уже готова. Это более точный и чувствительный аппарат Webb Space Telescope.
Помощник в исследовании космоса
Хаббл позволил решить проблему с изучением электромагнитного излучения. Он регистрирует его в инфракрасном излучении. Это делают и наземные телескопы. Однако Хаббл оказался эффективнее в десять раз. Поскольку там, где находится телескоп Хаббл больше возможностей.
Хаббл — достаточно небольшой аппарат, его диаметр чуть больше четырех метров. Солнечные батареи раскинулись на 2 метра в ширину. А вот длина составляет 13 метров. При таких небольших, казалось бы, габаритах, вес аппарата внушительный. Весь телескоп имеет без учета аппаратуры 11 тысяч килограммов, и еще 1,5 тысячи — это приборы.
Обслуживание телескопа полностью лежит на плечах астронавтов. Планируемые ранее ремонты со спуском на Землю могли привести лишь к его повреждениям и деформациям. Всего было осуществлено 4 выхода в открытый космос для ремонта Хаббла.
Оценить работу, которую проделал телескоп в космосе, просто невозможно. Благодаря ему, мы видим снимки Плутона, стали свидетелями столкновения Юпитера с кометой Шумейкеров-Леви, знаем возраст самой Вселенной. По данным ученых ее возраст приближается к четырнадцати миллиардам лет. Кроме того, специалисты с уверенностью заявляют об однородности Вселенной, об ускорении процессов, происходящих в ней, и многое другое.
Вот уже 24 года как на орбите Земли находится космический телескоп Хаббл, благодаря которому ученые сделали множество открытий и помогли нам лучше понять Вселенную. Однако фотографии телескопа Хаббл — это не только подспорье для научных исследователей, но и удовольствие для любителей космоса и его тайн. Нужно признать, что на снимках телескопа Вселенная выглядит потрясающе. Смотрите самые последние фотографии телескопа Хаббл.
12 ФОТО
1. Галактика NGC 4526.
За бездушным именем NGC 4526 скрывается небольшая галактика, расположенная в так называемом скоплении галактик Девы. Имеется в виду созвездие Девы. «Черный пылевой пояс в сочетании с четким свечением галактики создает эффект так называемого ореола в темной пустоте космоса», — так описали этот снимок на сайте Европейского космического агентства (ЕКА). Снимок был сделан 20 октября 2014 года. (Фото: ESA).
2. Большое Магелланово Облако. На снимке видна только часть Большого Магелланова Облака — одной из самых близких галактик к Млечному Пути. Она видна с Земли, но к сожалению, не выглядит столь впечатляюще, как на фотографиях телескопа Хаббл, который «показал людям восхитительные вращающиеся облака газа и сияющие звезды», — пишет ЕКА. Снимок был сделан 13 октября. (Фото: ESA).
3. Галактика NGC 4206. Еще одна галактика из созвездия Девы. Видите на снимке вокруг центральной части галактики много маленьких точек голубого цвета? Это рождаются звёзды. Удивительно, правда? Снимок был сделан 6 октября. (Фото: ESA).
4. Звезда AG Киля. Эта звезда в созвездии Киль находится на конечной стадии эволюции абсолютной яркости. Она в миллионы раз ярче, чем Солнце. Космический телескоп Хаббл сфотографировал ее 29 сентября. (Фото: ESA).
5. Галактика NGC 7793. NGC 7793 — это спиральная галактика в созвездии Скульптора, которая находится от Земли на расстоянии в 13 миллионов световых лет. Снимок был сделан 22 сентября. (Фото: ESA).
6. Галактика NGC 6872. NGC 6872 находится в созвездии Павлина, которое расположено на краю Млечного Пути. Его необычная форма вызвана воздействием на нее меньшей галактики — IC 4970, которая видна на снимке прямо над ней. Эти галактики находится на расстоянии в 300 миллионов световых лет от Земли. Хаббл фотографировал их 15 сентября. (Фото: ESA).
7. Галактическая аномалия IC 55. На этом снимке, сделанном 8 сентября, видна очень необычная галактика IC 55 с аномалиями: ярко-голубыми «всплесками» звёзд и неправильной формой. Она напоминает нежное облако, но на самом деле состоит из газа и пыли, из которой рождаются новые звезды. (Фото: ESA).
8. Галактика PGC 54493. Эта красивая спиральная галактика находится в созвездии Змеи. Она была изучена астрономами в качестве примера слабого гравитационного линзирования — физического явления, связанного с отклонением лучей света в поле тяжести. Фотография сделана 1 сентября. (Фото: ESA).
9. Объект SSTC2D J033038.2 + 303212. Дать такое название объекту — это конечно что-то. За непонятным и длинным числовым названием скрывается так называемый «молодой звездный объект» или, говоря по-простому, рождающаяся звезда. Потрясающе, эта рождающаяся звезда окружена светящимся спиральным облаком содержащим материал, из которого она будет построена. Снимок сделан 25 августа. (Фото: ESA).
10. Несколько красочных галактик различного цвета и формы. Космический телескоп Хаббл сфотографировал их 11 августа. (Фото: ESA).
11. Шаровое звёздное скопление IC 4499. Шаровые скопления состоят из старых звезд, связанных между собой гравитацией, которые перемещаются вокруг своей главной галактики. Такие скопления состоят обычно из большого количества звезд: от ста тысяч до миллиона. Снимок сделан 4 августа. (Фото: ESA).
12. Галактика NGC 3501. Эта тонкая, светящаяся, ускоряющаяся галактика мчится навстречу другой галактике — NGC 3507. Фотография сделана 21 июля. (Фото: ESA).
С удивительными фотографиями, сделанными космическим телескопом Хаббла, можно ознакомиться на сайте Spacetelescope.org.
