Очевидное невероятное

Всё интересное, необычное и невероятное

Космический телескоп Хаббл: высокое разрешение во благо научных открытий

Космический телескоп Хаббл

Космос и его тайны увлекают человечество еще с древних времен. Люди восхищались звездным небом, мысленно тянулись к его высотам, не подозревая, что когда-нибудь приблизятся к его загадкам. Космический телескоп Хаббл, фото которого буквально завораживают, во многом стал тем самым ключом, позволившим приоткрыть завесу неизведанного. И даже сейчас, когда миссия обсерватории официально завершена, великолепные снимки продолжают помогать делать новые открытия в изучении далеких галактик.

Космический телескоп: создание передовой обсерватории на околоземной орбите

О том, что снимки небесных тел, сделанные за пределами земной атмосферы, будут более информативными и качественными, ученые заговорили давно. Более плотно этим вопросом в 1946 г. занялся астрофизик Лайман Спитцер, позже посвятивший этой тематике практически всю свою карьеру. Он отметил, что разрешение техники в открытом космосе не будет ограничено атмосферными турбулентными потоками. Дополнительно внеземная обсерватория позволила бы наблюдать за объектами и в инфракрасном, и ультрафиолетовом спектрах.

После запуска орбитальных обсерваторий ОАО-1 и ОАО-2 НАСА оценило их вклад в изучение ультрафиолетового излучения галактик и отдельных звезд. В 1968 г. было принято решение о создании грандиозного космического телескопа, который будут дополнительно обслуживать специализированные экспедиции. Будущее рефлектора, названного в честь астронома Эдвина Хаббла, было предрешено.

Хаббл: фото в высоком разрешении

Но кампания по проектированию и строительству столкнулась с банальной проблемой – недостатком финансирования. Вливания со стороны государства были отменены, после чего последовала волна протестов со стороны ученых. Лоббирование не прошло зря: сенат США все же согласился выделить часть суммы – 36 млн. дол. Однако разработчикам пришлось существенно уменьшить диаметр зеркала с 3 до 2,4 м и привлечь к созданию проекта Европейское космическое агентство (ЕКА).

Космический телескоп Хаббл: фото

Но затраты значительно возросли: компания «Перкин-Элмер», ответственная за изготовление оптической системы по новым на то время технологиям, постоянно срывала сроки и раздувала и без того внушительный бюджет.  В итоге телескоп Хаббл обошелся в колоссальные 2,5 млрд. дол.: именно эта сумма была затрачена в период с 1978 по 1990 гг. вплоть до запуска обсерватории на расчетную орбиту. Позже, в 1999 г., проект был переоценен: новая стоимость разработки, строительства, запуска и обслуживания Хаббла составила 6 млрд. дол., предоставленных США, и 593 млн. евро финансирования ЕКА.

Фото с телескопа Хаббл: Большое Магелланово Облако
Фото с телескопа Хаббл: Большое Магелланово Облако

Телескоп Хаббл: дефект основного зеркала

После вывода на орбиту обнаружился ужасный недочет главного зеркала телескопа. Снимки Хаббла были более качественными, чем фото наземных станций, но все же не обладали ожидаемой резкостью. Зеркало телескопа было спроектировано максимально точно, но расчеты не уберегли устройство от оптического дефекта, из-за которого отражаемые краями и центром пучки света фокусировались в разных точках. Подобная расфокусировка не давала получить изображения с высокой контрастностью и ограничивала возможности телескопа в области наблюдения за тусклыми объектами. Этот факт поставил под угрозу все грядущие исследования.

Космический телескоп Хаббл

Чтобы исправить ошибку, допущенную техником при монтаже зеркала, было решено спроектировать своеобразные «очки» для огромного телескопа. Система оптической коррекции COSTAR состояла из двух зеркал и компенсировала сферическую аберрацию – злополучный дефект Хаббла. В ходе первой плановой экспедиции по обслуживанию космического телескопа она была установлена на зеркало, ради чего пришлось пожертвовать фотометром, вмонтированным в Хаббл. Фото, полученные после десятидневных работ, наконец порадовали четкостью: COSTAR полностью оправдала возложенные на нее надежды.

Хаббл: фото после установки системы COSTAR
Хаббл: фото после установки системы COSTAR

Открытия, сделанные с помощью телескопа

Наблюдения с орбитальной обсерватории стали ключом к пониманию многих механизмов, происходящих в космосе.

Наконец прекратились споры вокруг постоянной Хаббла. Эта величина является ключевой в вычислении скорости расширения Вселенной. Максимально точное значение помог идентифицировать именно телескоп Хаббл: фото далеких сверхновых дали возможность вывести постоянную с минимально возможной погрешностью в 5%.

Телескоп Хаббл: фото высокого разрешения

Было раскрыто происхождение радиационных гамма-всплесков из недр Вселенной, которые до этого фиксировали американские спутники. Оказалось, что источником излучения являются галактики с быстрым звездообразованием. Вспышки возникали во время звездного коллапса.

Телескоп Хаббл: фото высокого разрешения

Космический телескоп был направлен не только на изучение далеких галактик. Солнечная система под прицелом его фотоаппарата также во многом стала более понятной. Хабблом были впервые зафиксированы кадры столкновения небесных тел в космосе. Человечество смогло увидеть, как часть кометы Шумейкеров врезается в Юпитер.

Телескоп Хаббл: фото столкновения Леви и Юпитера
Телескоп Хаббл: фото столкновения Леви и Юпитера

Образование новых планет стало более ясным. Благодаря фотографиям протопланетарных дисков теперь известно, что новые небесные тела образуются чаще, чем ранее предполагали ученые. Дополнительно удалось фотографировать экзопланеты, находящиеся вне нашей Солнечной системы.

Тени плотопланетарных дисков: фото с телескопа Хаббл
Тени протопланетарных дисков: фото с телескопа Хаббл

Полярные сияния в ультрафиолетовом спектре на Юпитере, Сатурне и Ганимеде также были запечатлены Хабблом.

Северное сияние на Юпитере: фото с телескопа Хаббл
Северное сияние на Юпитере: фото с телескопа Хаббл

Благодаря космическому телескопу подтвердилась теория существования сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Разрешение Хаббла позволило зафиксировать одну из них, подтвердив предположения астрономов.

Созвездие Девы, черная дыра: фото с телескопа Хаббл
Созвездие Девы, черная дыра: фото с телескопа Хаббл

Знаменитые снимки участков неба, запечатлевшие несколько тысяч тусклых галактик, не только эстетически прекрасны. Они дали возможность заглянуть в отдаленные галактики, находящиеся в стадии образования новых звезд.

Hubble Ultra-Deep Field: фото с телескопа Хаббл
Hubble Ultra-Deep Field: фото с телескопа Хаббл

Телескоп Хаббл в реальном времени фиксирует удивительные процессы, происходящие в космосе. За время работы аппаратом было сделано более 1,022 млн. кадров небесных объектов. Объем данных, полученных устройством, превышает 50 терабайт. Эта информация стала прорывом в изучении Вселенной и понимании механизмов звездо- и планетообразования. И пусть человечество еще не раскрыло миллионы тайн галактики, фото с телескопа Хаббл существенно приблизили людей к потенциальному освоению космоса.

Столпы Творения в туманности Орел, фото с телескопа Хаббл
Столпы Творения в туманности Орел, фото с телескопа Хаббл

Метки: , , , , , , , ,

В рубриках: Космос, 14:11, 20 Фев 2019 в 14:11.

Ваш отзыв

Отзывов нет

Вы можете оставить свой комментарий!


Ваш отзыв