Понедельник, 24 июня, 2024

16+

Великие обсерватории. «Хаббл» — заслуженный работник орбиты

Время на чтение 7 мин.

В книге «Царство туманностей» великий астроном Эдвин Пауэлл Хаббл пишет, что «история астрономии — это история удаляющихся горизонтов». Все дальше заглядывая в космос, человечество получало все больше знаний о том, как устроен наши мир.

Один из инструментов, позволяющий достичь далеких и темных уголков Вселенной, — космический телескоп «Хаббл», который стал одним из самых успешных и влиятельных научных проектов в истории. В последней статье о Великих обсерваториях NASA мы расскажем о том, как была создана, как работает и какие открытия сделала эта уникальная обсерватория, которая уже более 30 лет поражает нас своими снимками космоса.

Денег нет, но вы ищите

История создания космического телескопа «Хаббл» началась в 1970-х годах, когда NASA и ESA объединили свои усилия для реализации амбициозного проекта — создать мощный телескоп, способный наблюдать за космическими объектами в диапазонах, недоступных для наземных обсерваторий из-за земной атмосферы. Телескоп был назван в честь Эдвина Хаббла, американского астронома, который, в числе прочего, доказал, что Вселенная расширяется.

Серия из четырех спутников под названием «Орбитальная астрономическая обсерватория», запущенная NASA с 1966 по 1972 год, показала, что телескопы в космосе способны дать намного больше информации, чем земные. Поэтому в 1968 году агентство утвердило проект орбитальной обсерватории, запустить которую планировалось в 1972-м. Однако Конгресс отказался финансировать очень дорогой проект — так в этой истории появилось ESA.

Европейской агентство согласилось поставить солнечные панели для телескопа и профинансировать часть проекта. В обмен на это европейские астрономы получали 15 % времени наблюдений.

Зеркальная проблема

Запуск телескопа был запланирован на 1983 год, затем перенесен на 1986-й, но в результате был еще несколько раз отложен из-за технических и финансовых проблем. В частности, изготовление главного зеркала телескопа оказалось сложной и дорогостоящей задачей, которая требовала высокой точности и качества. Кроме того, проект пострадал от катастрофы шаттла «Челленджер» в 1986 году, которая привела к приостановке полетов этих космических кораблей.

Зеркало для «Хаббла» изготовили из специального стекла со сверхнизким коэффициентом теплового расширения, чтобы оно не деформировалось от изменения температуры в космосе. Для этого стекло нагрели до 1165 °C и затем охлаждали в течение нескольких месяцев. Затем зеркало отполировали с высокой точностью, чтобы обеспечить правильную форму и отражательную способность.

Телескоп «Хаббл» был наконец запущен 24 апреля 1990 года с борта шаттла «Дискавери».

Однако вскоре после начала работы выяснилось, что главное зеркало телескопа имеет дефект, из-за которого изображения получались размытыми и искаженными. Причиной оказалась ошибка в калибровке прибора, который использовался для проверки формы зеркала. Для ее исправления потребовалась специальная миссия, которая состоялась в 1993 году. Астронавты установили на телескоп систему оптической коррекции (COSTAR), которая компенсировала ошибку зеркала, а также заменили некоторые приборы на более совершенные.

Закрыт на техобслуживание

Телескоп «Хаббл» был первым аппаратом, проектировавшимся с расчетом на будущие миссии по его техническому обслуживанию.

Первая из них, описанная выше, оказалась внеплановой состоялась в декабре 1993 года. Во время второй миссии в феврале 1997 года астронавты заменили еще два научных прибора, установили новые солнечные батареи и улучшили систему терморегуляции телескопа.

Третья миссия состоялась в декабре 1999 года. Астронавты заменили неисправный гироскоп, который отвечал за ориентацию телескопа, а также установили новый компьютер, магнитофон и датчики. Четвертая миссия в марте 2002 года доставила на орбиту более компактные и эффективные солнечные батареи, а также установили новый инфракрасный спектрометр и оптическую камеру.

Великие обсерватории. «Хаббл» — заслуженный работник орбиты
Майкл Гуд и Майк Массимино (виден в правом нижнем углу) в открытом космосе во время четвертой миссии по обслуживанию «Хаббла». Фото: NASA

Пятая миссия состоялась в мае 2009 года. Астронавты заменили все шесть гироскопов, два батарейных блока, один научный прибор и установили еще один новый прибор. Они также установили специальное оборудование, которое позволит в будущем безопасно свести телескоп с орбиты.

Так как программа «Космическая транспортная система» была закрыта, у команды телескопа больше нет возможности обслуживать аппарат. Однако проведенные модернизации позволяют телескопу успешно работать по сей день.

Данные, доступные каждому

Телескоп «Хаббл» является одним из самых успешных и влиятельных научных проектов в истории. Он не только расширил наши знания о Вселенной, но и вдохновил многих людей на изучение космоса. 

Научные данные «Хаббла» доступны для всех желающих через специальные архивы, которые расположены в США, Европе и Канаде. Ученые могут подавать заявки на получение времени наблюдений на телескопе, которые рассматриваются специальной комиссией. При этом 10 % времени остается в резерве — его используют в случае экстренной необходимости в наблюдении за событиями вроде взрыва сверхновой.

Великие обсерватории. «Хаббл» — заслуженный работник орбиты
Кластеры массивных звезд в туманности Тарантул на расстоянии 170 тысяч световых лет от Земли. Фото: NASA

После того как данные получены, астрономы имеют право на их эксклюзивное использование в течение года, после чего они становятся общедоступными. Данные с телескопа используются не только для различных научных исследований, таких как изучение галактик, звезд, планет, черных дыр, темной материи и темной энергии, но также для популяризации астрономии, так как они демонстрируют красоту и разнообразие нашей Вселенной.

Ежемесячно «Хаббл» передает на Землю около 480 гигабайт данных. Информация телескопа использована в 4 тысячах научных статей.

Всему приходит конец

Космический телескоп «Хаббл» — это настоящее чудо науки и техники, которое позволило увидеть и познать то, что раньше было недоступно для нашего взгляда. Благодаря этому телескопу мы узнали больше о возрасте, структуре и расширении Вселенной, о темной материи и темной энергии, о черных дырах и экзопланетах, о галактиках и звездах. «Хаббл» также вдохновил многих людей на изучение астрономии и космоса, а также на создание новых телескопов, которые продолжат его миссию.

Контракт на обслуживание телескопа «Хаббл» истекает 30 июня 2026 года. По расчетам, после 2030 года он сойдет с орбиты, а не сгоревшие части упадут в Тихий океан. «Хаббл» уже сейчас занял почетное место в истории науки и культуры как инструмент, внесший один из самых значимых вкладов человечества в познание космоса.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь