Missä Hubble on nyt? Uusimmat kuvat Hubble-teleskoopista. Hubble-teleskoopin merkittävimmät löydöt

Yksityiskohdat:

11. elokuuta 2008 Hubble-kiertoratateleskooppi suoritti 100 000. kiertoradansa maapallon ympäri. Laite laukaistiin matalan Maan kiertoradalle 24. huhtikuuta 1990. Yli 18 vuoden aikana sen avulla tehtiin paljon löytöjä, joista monista tuli todellinen vallankumous tähtitieteen alalla. Ja lokakuulle 2008 on suunniteltu huoltotehtävä, jonka pitäisi pidentää kaukoputken käyttöikää ja parantaa sen ominaisuuksia.

11. toukokuuta 2009 avaruussukkula Atlantis lähti Cape Canaveralin laukaisupaikalta seitsemän miehistön jäsenen kyydissä. Tämä on viimeisin tehtävä korjata vaurioitunut Hubble Orbital Telescope. Atlantis-miehistön 11 päivän lentosuunnitelma sisältää viisi avaruuskävelyä Hubblen korjaamiseksi käyttämällä huippuluokan tieteellisiä instrumentteja, jotka on erityisesti suunniteltu korjaamaan ja parantamaan kaukoputkea, mikä pidentää sen käyttöikää ainakin vuodella. vuoteen 2014 asti.

Huhtikuussa 2015 Edwin Hubblen (1889-1953) mukaan nimetty legendaarinen teleskooppi vietti 25-vuotisjuhliaan Maan kiertoradalla.

HUBBLEN AVARUUSTELESKOOPPIPROJEKTI

1900-luvulla tähtitieteilijät saavuttivat monia harppauksia maailmankaikkeuden tutkimisessa. Nämä vaiheet eivät olisi olleet mahdollisia ilman suuria ja monimutkaisia ​​teleskooppeja, jotka sijaitsevat korkealla sijaitsevissa laboratorioissa ja joita käyttävät suuret määrät päteviä asiantuntijoita. HUBBLE SPACE TELESCOPE (HST) laukaisulla tähtitiede on tehnyt valtavan harppauksen eteenpäin. Koska HST sijaitsee maan ilmakehän ulkopuolella, se voi tallentaa esineitä ja ilmiöitä, joita ei voida tallentaa maassa olevilla instrumenteilla.

HST-projektin kehitti NASA yhdessä Euroopan avaruusjärjestön ESA:n kanssa. Tämä heijastava teleskooppi, jonka halkaisija on 2,4 metriä (94,5 tuumaa), laukaistaan ​​matalalle (610 kilometriä tai 330 merimailia) kiertoradalle US Space SHUTTLE:n toimesta. Projekti sisältää kaukoputken laitteiden määräaikaishuoltoa ja vaihtoa. Teleskoopin suunniteltu käyttöikä on 15 vuotta tai enemmän.

AVARUUSTUTKIMUSINSTITUUTTI TELESKOOPPILLA

NASA perusti Space Telescope Science Instituten (STScI) suorittaakseen monenlaista maailmanlaajuista tieteellistä tutkimusta käyttämällä Hubble-teleskooppia. STScI on suuri tutkimuskeskus, jossa kokeneet asiantuntijat seuraavat jatkuvasti kaukoputken toimintaa. Nämä asiantuntijat auttavat myös tähtitieteilijöitä laatimaan havaintosuunnitelmia. STScI:n tehtävään kuuluu myös havainnointiin tarvittavien ohjelmistojen ja laitteistojen tarjoaminen tähtitieteilijöille.

Jotta Hubble-havainnot olisivat mahdollisimman tehokkaita, STSiC on päivittänyt maanpäällisiä havainnointijärjestelmiään. Suuri osa havaintojen suunnitteluprosessista on automatisoitu älykkäillä laitteistoilla ja ohjelmistoilla. STSiC on luetteloinut yli 20 miljoonaa tähteä helpottaakseen havaittavien kohteiden löytämistä, ja on myös kehittänyt ohjelmistopaketin, joka auttaa tähtitieteilijöitä käsittelemään HST:n tietoja. Joka päivä STSiC vastaanottaa, käsittelee ja tallentaa valtavan määrän HST:ltä tulevaa tietoa ja lähettää sen myös asiakkailleen.

STSiC on sidoksissa tähtitieteen yliopistojen liittoon. astronomian tutkimusyliopistojen yhdistys, Inc - AURA). Itse instituutti sijaitsee Johns Hopkinsin yliopiston Homewood-kampuksella Baltimoressa.

KUKA NIITÄ KÄYTTÄÄ TELESKOOPPIA. HUBBLA?

Toisin kuin muut tieteelliset projektit, HST:tä ei käytä yksinomaan teleskoopin kehittänyt yksittäinen ryhmä tai tähtitieteilijöiden ryhmä yhdestä laboratoriosta tai instituutista. periaatteessa kuka tahansa voi tehdä havainnon HST:n avulla.

HST-havaintoja varten tähtitieteilijän on lähetettävä STSiC:lle pyyntö, jossa esitetään tieteellinen perustelu tämän havainnon mahdottomuudelle tehdä maanpäällisissä olosuhteissa ja kuvaus ehdotetusta havainto-ohjelmasta. Pyyntö toimitetaan jollekin STSiC:n komitealle tähtitieteen eri osa-alueista. Nämä toimikunnat toimittavat joka vuosi paremmuusjärjestyksen havaintoehdotuksista teleskooppitutkimuksen ajanjakokomitealle ( Teleskoopin jakokomitea - TAC). Toimikunnan tehtävänä on laatia HST:lle tasapainoinen tarkkailuohjelma. STScI:n johtajalla on viimeinen sana tämän ohjelman hyväksymisestä.

Kussakin harkinnan vaiheessa hanketta arvioidaan eri kriteerien mukaan. Mikä on tutkimuksen tuloksena saatavan tiedon tieteellinen arvo ja kuinka paljon rahaa ja aikaa siihen pitää käyttää? Onko tämän kohteen tutkimuksen rajat saavutettu maanpäällisillä välineillä? Kuinka todennäköistä tutkimuksen onnistuminen on? Puhtaasti tieteellisten kysymysten lisäksi tarkistetaan myös HST:n fyysinen kyky havainnoida tiettyä kohdetta/ilmiötä, aika ja muut vaatimukset kaukoputkelle ja sen resursseille.

TIETOKONEISTETUT HAVAINNOT AVARUUSIKÄLLÄ

Kaikki HST:llä tehtävät havainnot on suunniteltava huolellisesti ja tarkasti etukäteen, koska kaikki havainnot tehdään automaattisesti kaukoputkessa olevilla tietokoneilla. Kun kaikki komennot on vastaanotettu HST:ssä, kaukoputki toimii automaattisessa tilassa ilman yhteyttä Maahan. Kohteen etsiminen, instrumenttien säätäminen, itsensä tarkkailu jne. suoritetaan yksinomaan ajotietokoneiden avulla. Koska HST kiertää Maata kerran 95 minuutissa, esineet ilmaantuvat ja katoavat liian nopeasti, jotta niitä voitaisiin kauko-ohjata maasta ilman havaintojen nopeutta ja tehokkuutta. Tehokkuuden lisäämiseksi havainnointijaksot eri ohjelmista vuorottelevat keskenään. Siksi suurin osa ohjelmista vaatii useamman kuin yhden iteroinnin suorittaakseen loppuun.

TELESKOOPPITOIMINNOT

HST:ssä on kaksi kameraa, kaksi spektrografia, fotometri ja astrosensorit. Koska teleskooppi sijaitsee ilmakehän ulkopuolella, nämä instrumentit mahdollistavat:

1) Ota kuvia kohteista erittäin korkealla resoluutiolla. Maan päällä olevat teleskoopit tarjoavat harvoin yhtä kaarisekuntia suurempaa resoluutiota. Kaikissa olosuhteissa HST tarjoaa kaarisekunnin kymmenesosan resoluution.
2) Tunnista heikosti kirkkaat kohteet. Suurimmat maanpäälliset teleskoopit havaitsevat harvoin kohteita, jotka ovat himmeämpiä kuin 25 magnitudia. HST pystyy havaitsemaan kohteita magnitudilla 28, mikä on lähes 20 kertaa pienempi.
3) Tarkkaile esineitä spektrin ultraviolettiosassa. Ultraviolettialue muodostaa tärkeimmän osan kuumien tähtien, sumujen ja muiden voimakkaiden säteilylähteiden spektristä. Maan ilmakehä absorboi suurimman osan ultraviolettisäteilystä, joten se ei ole havainnoitavissa (HST pystyy tarkkailemaan myös spektrin infrapuna-osassa olevia kohteita, mutta herkkyys tässä spektrin osassa on edelleen alhainen. Uusien instrumenttien asennuksen myötä muutaman vuoden julkaisun jälkeen se kasvaa jyrkästi).
4) Tallenna nopeita muutoksia valon voimakkuudessa, mikä on mahdotonta maanpäällisissä olosuhteissa, koska ilmakehän läpinäkyvyys muuttuu havainnointihetkellä.

LAITTEET JA OPTISET JÄRJESTELMÄT

HST:ssä on halkaisijaltaan 94,5 tuuman (2,4 m) Ritchey-Chrétien-peili. Optiset anturit havaitsevat säteilyn välillä 1160 Angströmiä (ultraviolettisäteily) 11000 Angströmiin (infrapunasäteily). Kaikki kaukoputken havaintolaitteet voivat havaita säteilyä ultraviolettialueella. Kaikki instrumentit, paitsi korkearesoluutioinen spektrografi, voivat havaita säteilyä spektrin näkyvässä osassa. Teleskoopin ensisijaiset instrumentit eivät pysty havaitsemaan infrapuna-alueen säteilyä (vaikka planeettakamera havaitsee säteilyn lähi-infrapuna-alueella). Kaikki kaukoputken laitteet saavat energiaa kahdesta aurinkopaneelista tai akuista (maan varjossa).

MITÄ HUBBLEN AVARUUSTELESKOOPPI EI VOI

1) HST ei voi tarkkailla esineitä ja ilmiöitä maan päällä, koska sen kohteen hakujärjestelmä ja instrumenttien herkkyys on suunniteltu vain avaruuskohteiden tarkkailuun.
2) HST ei voi tarkkailla aurinkoa ja Kuun valaistua osaa, koska ne ovat liian kirkkaita.

Tieteellisen tutkimusohjelman toteutusta valvovien asiantuntijoiden ei tulisi tehdä havaintoja, jotka voisivat "sokeuttaa" kaukoputken. Tietokoneen tai inhimillisen erehdyksen sattuessa tällaisen uhan ilmaantuessa HST sulkee automaattisesti tarkkailureiän erikoisovella ja sammuttaa kaikki havaintolaitteet. HST:tä käyttämällä kuunpimennyksiä voidaan tarkkailla tarvittavin varotoimin. Maan Auringonpimennykset mahdollistavat Venuksen, Merkuriuksen ja muiden kohteiden tarkkailun muutamassa minuutissa pienellä kulmaetäisyydellä Auringosta. Asiakas ei saa ottaa yllä mainittuja rajoituksia huomioon havaintoohjelmaluonnosta laatiessaan, koska tietokone ottaa ne kaikki automaattisesti huomioon laatiessaan HST:n kokonaishavaintoaikataulua.

Hyvät vierailijat!

Työn alkamisesta lähtien on kasvanut kokonainen sukupolvi ihmisiä, jotka pitävät Hubblea itsestäänselvyytenä, joten on helppo unohtaa kuinka vallankumouksellinen tämä laite oli. Tällä hetkellä se toimii edelleen, ehkä kestää vielä viisi vuotta. Teleskooppi lähettää noin 120 gigatavua tieteellistä dataa viikossa, ja sen toiminnan aikana kuviin on kertynyt yli 10 tuhatta tieteellistä artikkelia.

Hubblen seuraaja on James Webb -avaruusteleskooppi. Jälkimmäisen hankkeen budjetti on ylittynyt huomattavasti ja määräaikoja on ylitetty yli 5 vuoden ajan. Hubblen kanssa kaikki tapahtui täsmälleen samoin, vielä pahemmin - rahoitusongelmat ja Challengerin ja myöhemmin Columbian katastrofi olivat päällekkäin. Vuonna 1972 ohjelman uskottiin maksavan 300 miljoonaa dollaria (inflaatio huomioon ottaen tämä on noin 590 miljoonaa). Kun teleskooppi lopulta saavutti laukaisualustan, hinta oli moninkertaistunut noin 2,5 miljardiin dollariin. Vuoteen 2006 mennessä arvioitiin, että Hubble maksoi 9 miljardia euroa (10,75 miljardia inflaatiolla), ja lisäksi viisi avaruussukkulan lentoa huoltoa ja korjauksia varten, kukin laukaisu maksoi noin 500 miljoonaa.

Teleskoopin pääosa on peili, jonka halkaisija on 2,4 metriä. Yleensä suunniteltiin kaukoputkea, jonka peilin halkaisija oli 3 metriä, ja he halusivat laukaista sen vuonna 1979. Mutta vuonna 1974 ohjelma poistettiin budjetista, ja vain lobbauksen ansiosta tähtitieteilijät onnistuivat saamaan puolet alun perin pyydetystä summasta. Siksi meidän piti hillitä intoamme ja pienentää tulevan projektin laajuutta.

Optisesti Hubble on Ritchie-Chrétien-järjestelmän toteutus kahdella peilillä, jotka ovat yleisiä tieteellisissä teleskoopeissa. Sen avulla saat hyvän katselukulman ja erinomaisen kuvanlaadun, mutta peilien muoto on vaikea valmistaa ja testata. Optiset järjestelmät ja peili on valmistettava mahdollisimman pienin toleranssein. Perinteiset teleskooppipeilit kiillotetaan noin kymmenesosaan näkyvän valon aallonpituudesta, mutta Hubblen oli tarkkailtava ultraviolettivaloa, lyhyemmän aallonpituuden valoa. Siksi peili kiillotettiin 10 nanometrin toleranssiin, joka on 1/65 punaisen valon aallonpituudesta. Muuten, peilit lämmitetään 15 asteen lämpötilaan, mikä rajoittaa suorituskykyä infrapuna-alueella - toinen näkyvän spektrin raja.

Toisen peilin on valmistanut Kodak ja toisen Itek Corporation. Ensimmäinen sijaitsee National Air and Space Museumissa, toista käytetään Magdalena Ridgen observatoriossa. Nämä olivat varapeilejä, ja sen, mitä Hubblessa on, valmisti Perkin-Elmer-yhtiö hienostuneilla CNC-koneilla, mikä johti uuteen määräaikojen noudattamatta jättämiseen. Corningin (sama, joka valmistaa Gorilla Glassia) aihion kiillotus alkoi vasta vuonna 1979. Mikrogravitaatioolosuhteita simuloitiin asettamalla peili 130 sauvan päälle, joiden tukilujuus vaihteli. Prosessi jatkui toukokuuhun 1981 asti. Lasi pestiin 9 100 litralla kuumaa demineralisoitua vettä ja laitettiin kaksi kerrosta: 65 nanometrin heijastava alumiinikerros ja 25 nanometrin suojaava magnesiumfluoridi.

Ja julkaisupäiviä siirrettiin edelleen: ensin lokakuuhun 1984, sitten huhtikuuhun 1985, maaliskuuhun 1986, syyskuuhun. Jokainen Perkin-Elmerin työneljännes johti kuukauden pituiseen määräaikojen siirtoon, ja joissakin kohdissa jokainen työpäivä lykkäsi lanseerausta päivällä. Yrityksen työaikataulut eivät tyydyttäneet NASAa, koska ne olivat epämääräisiä ja epävarmoja. Hankkeen kustannukset ovat jo nousseet 1 175 miljoonaan dollariin.

Aluksen runko oli toinen päänsärky, sen piti kestää sekä suoraa auringonvaloa että Maan varjon pimeyttä. Ja nämä lämpötilan nousut uhkasivat tieteellisen kaukoputken tarkat järjestelmät. Hubblen seinät koostuvat useista lämpöeristyskerroksista, joita ympäröi kevyt alumiinikuori. Sisällä laite on sijoitettu grafiitti-epoksirunkoon. Hygroskooppisten grafiittiyhdisteiden ja jään pääsyn välttämiseksi laitteisiin pumpattiin typpeä sisälle ennen laukaisua. Vaikka avaruusaluksen tuotanto oli paljon vakaampaa kuin kaukoputken optiset järjestelmät, oli tässäkin organisatorisia ongelmia. Kesään 1985 mennessä Lockheed Corporation, joka työskenteli laitteen parissa, oli 30 prosenttia yli budjetin ja kolme kuukautta aikataulusta jäljessä.

Hubblella oli laukaisuhetkellä viisi tiedeinstrumenttia, jotka kaikki vaihdettiin myöhemmin kiertoradan huollon aikana. Laajakulma- ja planeettakamerat suorittivat optisia havaintoja. Laitteessa oli 48 spektriviivasuodatinta tiettyjen elementtien eristämiseksi. Kahdeksan CCD:tä jaettiin kahdelle kameralle, neljä kummallekin. Jokaisen matriisin resoluutio oli 0,64 megapikseliä. Laajakulmakameralla oli suurempi näkökenttä, kun taas planeettakameralla oli pidempi polttoväli ja siksi se tarjosi suuremman suurennuksen.

Goddard Space Flight Centerin korkearesoluutioinen spektrografi toimi ultraviolettialueella. UV-säteilyssä havaittiin myös Euroopan avaruusjärjestön kehittämä Faint Object Camera sekä Kalifornian yliopiston ja Martin Marietta Corporationin Faint Object Spectrograph. Wisconsin-Madisonin yliopisto on luonut nopean fotometrin tarkkailemaan näkyvää valoa ja ultraviolettivaloa tähdistä ja muista tähtitieteellisistä kohteista, joiden kirkkaus vaihtelee. Se voisi tehdä jopa 100 tuhatta mittausta sekunnissa 2 % tai paremmalla fotometrisellä tarkkuudella. Lopuksi kaukoputken osoitinantureita voitaisiin käyttää tieteellisenä instrumenttina ja mahdollistaa erittäin tarkan astrometrian.

Maapallolla Hubble-tutkimusta hallinnoi Space Telescope Research Institute, joka perustettiin erityisesti vuonna 1981. Sen muodostuminen ei tapahtunut ilman taistelua: NASA halusi hallita laitetta itse, mutta tiedeyhteisö ei suostunut.

Hubblen kiertorata valittiin siten, että teleskooppia voitiin lähestyä ja huoltaa. Puolen kiertoradan havainnointia vaikeuttaa Maa, Auringon ja Kuun ei pitäisi olla tiellä, ja tieteellistä prosessia haittaa myös Brasilian magneettinen poikkeama, jonka yli lennossa säteilytaso nousee jyrkästi. Hubble sijaitsee 569 kilometrin korkeudessa, sen kiertoradan kaltevuus on 28,5°. Ylemmän ilmakehän läsnäolon vuoksi kaukoputken sijainti voi muuttua arvaamattomasti, mikä tekee mahdottomaksi ennustaa paikan tarkasti pitkiä aikoja. Työaikataulu hyväksytään yleensä vain muutama päivä ennen aloitusta, koska on epäselvää, onko haluttu kohde mahdollista tarkkailla siihen mennessä.

Vuoden 1986 alkuun mennessä lokakuun laukaisu alkoi hämärtää, mutta Challengerin katastrofi vei koko aikajanaa taaksepäin. Avaruussukkula - samanlainen kuin se, jonka piti kuljettaa ainutlaatuinen miljardin dollarin kaukoputki kiertoradalle - räjähti pilvettömällä taivaalla 73 sekuntia lennon aikana ja tappoi seitsemän ihmistä. Vuoteen 1988 asti koko sukkulan laivasto seisoi tapauksen tutkinnan aikana. Muuten, odotus oli myös kallista: Hubblea pidettiin puhtaassa huoneessa, joka oli täynnä typpeä. Jokainen kuukausi maksaa noin 6 miljoonaa dollaria. Aikaa ei mennyt hukkaan, laitteen epäluotettava akku vaihdettiin ja useita muita parannuksia tehtiin. Vuonna 1986 ei ollut ohjelmistoa maaohjausjärjestelmille, ja ohjelmisto oli tuskin valmis julkaisuun vuonna 1990.

24. huhtikuuta 1990, 25 vuotta sitten, teleskooppi lopulta laukaistiin kiertoradalle useita kertoja budjetin yli. Mutta tämä oli vasta vaikeuksien alkua.

STS-31, kaukoputki lähtee Discoveryn sukkulan lastipaikalta

Muutamassa viikossa kävi selväksi, että optisessa järjestelmässä oli vakava vika. Kyllä, ensimmäiset kuvat olivat selkeämpiä kuin maassa sijaitsevista teleskoopeista saadut kuvat, mutta Hubble ei pystynyt saavuttamaan ilmoitettuja ominaisuuksiaan. Pistelähteet esiintyivät 1 kaarisekunnin ympyröinä 0,1 kaarisekunnin ympyrän sijaan. Kuten kävi ilmi, NASA ei turhaan ollut huolissaan Perkin-Elmerin osaamisesta - peilin muotopoikkeama reunoilla oli noin 2200 nanometriä. Vika oli katastrofaalinen, koska se johti vakavaan pallopoikkeamaan, eli peilin reunoista heijastuva valo kohdistui eri kohtaan kuin keskeltä heijastuva valo. Tästä johtuen spektroskopiaan ei juurikaan vaikuttanut, mutta hämärien kohteiden havainnointi oli vaikeaa, mikä lopetti useimmat kosmologiset ohjelmat.

Hubblea pidettiin epäonnistuneena projektina, ja NASAn maine tahraantui vakavasti, vaikka se tuotti joitain havaintoja, jotka mahdollistivat kehittyneet maankuvaustekniikat. He alkoivat vitsailla kaukoputkesta, esimerkiksi elokuvassa "The Naked Gun 2½: The Smell of Fear" avaruusalusta verrataan Titaniciin, epäonnistuneeseen Edsel-autoon ja kuuluisimpaan ilmalaivan putoamiseen - Hindenburgin onnettomuuteen.

Yhdessä maalauksessa on mustavalkoinen valokuva kaukoputkesta

Vian syynä uskotaan olevan virhe päänollakorjaimen, laitteen, joka auttaa saavuttamaan haluttu pinnan kaarevuusparametri, asennuksen aikana. Yksi laitteen linsseistä oli siirtynyt 1,3 millimetriä. Työn aikana Perkin-Elmer analysoi pinnan käyttämällä kahta nollakorjainta ja käytti sitten erityistä nollakorjainta, joka oli suunniteltu erittäin tiukoille toleransseille loppuvaiheessa. Tämän seurauksena peili osoittautui erittäin tarkaksi, mutta sillä oli väärä muoto. Virhe havaittiin myöhemmin - kaksi tavanomaista nollakorjainta osoittivat pallomaisen poikkeaman olemassaolon, mutta yritys päätti jättää mittaukset huomioimatta. Perkin-Elmer ja NASA alkoivat selvittää asioita. Yhdysvaltain avaruusjärjestö uskoi, että yritys ei valvonut kunnolla valmistusprosessia eikä käyttänyt parhaita työntekijöitään valmistus- ja laadunvalvontaprosessissa. Oli kuitenkin selvää, että osa syyllisyydestä oli NASA:lla.

Hyvä uutinen oli, että teleskoopin suunnittelu vaati huoltoa - ensimmäinen jo vuonna 1993, joten ongelmaan aloitettiin ratkaisun etsiminen. Maan päällä oli Kodakin varapeili, mutta sen vaihtaminen kiertoradalla oli mahdotonta, ja laitteen laskeminen sukkulaan olisi ollut liian kallista ja aikaa vievää. Peili tehtiin tarkasti, mutta sen muoto oli väärä, joten ehdotettiin uusien optisten komponenttien lisäämistä virheen kompensoimiseksi. Pistevalolähteitä analysoimalla selvisi, että peilin kartiomaiseksi vakioksi tuli −1,01390±0,0002 vaaditun −1,00230 sijaan. Sama luku saatiin käsittelemällä Perkin-Elmerin nollakorjaimen virhetietoja ja analysoimalla testausinterferogrammeja.

Laajakulma- ja planeettakameroiden toisen version CCD-matriiseihin lisättiin virheenkorjaus, mutta tämä oli mahdotonta muille instrumenteille. He vaativat toisen ulkoisen optisen korjauslaitteen, joka oli nimeltään Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR). Karkeasti sanottuna kaukoputkea varten tehtiin lasit. COSTARille ei ollut tarpeeksi tilaa, joten nopea fotometri jouduttiin luopumaan.

Ensimmäinen huoltolento suoritettiin joulukuussa 1993. Ensimmäinen tehtävä oli tärkein. Niitä oli yhteensä viisi, jokaisen aikana avaruussukkula lähestyi kaukoputkea, sitten instrumentit ja vialliset laitteet vaihdettiin manipulaattorilla. Useita avaruuskävelyjä tehtiin yhden tai kahden viikon aikana, ja sen jälkeen teleskoopin kiertorataa säädettiin - sitä laskettiin jatkuvasti ilmakehän ylempien kerrosten vaikutuksesta. Tällä tavalla oli mahdollista päivittää ikääntyvän Hubblen laitteet nykyaikaisimmaksi.

Ensimmäinen huoltooperaatio suoritettiin Inedeavourilta ja kesti 10 päivää. Nopea fotometri korvattiin COSTAR-korjausoptiikalla, ja laajakulma- ja planeettakameroiden ensimmäinen versio korvattiin toisella. Uusittiin aurinkopaneelit ja niiden elektroniikka, neljä gyroskooppia kaukoputken ohjausjärjestelmään, kaksi magnetometriä, ajotietokoneet ja erilaiset sähköjärjestelmät. Lento katsottiin onnistuneeksi.

Kuva M 100 galaksista ennen korjausjärjestelmien asennusta ja sen jälkeen

Toinen huoltooperaatio suoritettiin helmikuussa 1997 avaruussukkula Discoveryllä. Teleskoopista poistettiin korkearesoluutioinen spektrografi ja heikkoobjektispektrografi. Ne on korvattu STIS:llä (Space Telescope Recording Spectrograph) ja NICMOS:lla (lähi-infrapunakamera ja moniobjektispektrometri). NICMOS jäähdytettiin nestemäisellä typellä melun vähentämiseksi, mutta osien odottamattoman laajenemisen ja kuumenemisnopeuksien nousun seurauksena käyttöikä putosi 4,5 vuodesta 2:een. Hubble-data-asema oli alun perin nauha-asema, mutta se korvattiin kiinteällä asemalla. -valtio yksi. Myös laitteen lämmöneristystä on parannettu.

Huoltolentoja oli viisi, mutta ne lasketaan järjestyksessä 1, 2, 3A, 3B ja 4, ja nimien samankaltaisuudesta huolimatta 3A ja 3B eivät lentäneet odotetusti peräkkäin. Kolmas lento tapahtui joulukuussa 1999 Discovery-sukkulalla, ja se johtui neljän kaukoputken kuudesta gyroskoopista epäonnistumisesta. Kaikki kuusi gyroskooppia, ohjausanturit ja ajotietokone vaihdettiin - nyt oli Intel 80486 -prosessori, jonka taajuus on 25 MHz. Aiemmin Hubble käytti DF-224:ää, jossa oli 1,25 MHz:n pääprosessori ja kaksi samaa varaprosessoria, kuuden pankin magneettijohtoa, joissa oli 8K 24-bittisiä sanoja, ja neljä pankkia pystyi toimimaan samanaikaisesti.

Tämä kuva on otettu kolmannen huollon yhteydessä teki Scott Kelly. Nykyään hän on ISS:llä osana koetta, jossa tutkitaan pitkän aikavälin avaruuslennon biologisia vaikutuksia ihmiskehoon.

Neljäs (eli 3B) lento suoritettiin Columbialla maaliskuussa 2002. Viimeinen alkuperäinen laite, himmeä objektikamera, korvattiin parannetulla yleiskuvakameralla. Kun aurinkopaneelit vaihdettiin toisen kerran, uudet olivat 30 % tehokkaampia. NICMOS pystyi jatkamaan toimintaansa kokeellisen kryojäähdytyksen asennuksen ansiosta.

Siitä lähtien kaikissa Hubble-instrumenteissa oli peilivirheenkorjaus, eikä COSTARia enää tarvittu. Mutta se poistettiin vasta viimeisellä huoltolennolla, joka tapahtui Columbian katastrofin jälkeen. Seuraavan Hubble-lennon aikana sukkula romahti palattuaan Maahan - tämä johtui lämpösuojakerroksen rikkomisesta. Seitsemän ihmisen kuolema siirsi alkuperäistä päivämäärää helmikuussa 2005 määräämättömäksi ajaksi. Tosiasia on, että nyt kaikki shuttle-lennot oli suoritettava kiertoradalla, jonka avulla ne pääsivät kansainväliselle avaruusasemalle odottamattomien ongelmien sattuessa. Mutta yksikään sukkula ei päässyt sekä Hubblen kiertoradalle että ISS:lle yhdellä lennolla - polttoainetta ei ollut tarpeeksi. James Webb -teleskoopin oli määrä käynnistyä vasta vuonna 2018, mikä jätti aukon Hubblen päättymisen jälkeen. Monet tähtitieteilijät ovat keksineet, että viimeisin huolto on ihmishenkien riskin arvoinen.

Kongressin painostuksesta NASAn hallinto ilmoitti tammikuussa 2004, että peruutuspäätöstä harkittaisiin uudelleen. Elokuussa Goddard Space Flight Center aloitti ehdotusten valmistelun täysin kauko-ohjatusta lennosta, mutta suunnitelmat peruttiin myöhemmin, kun niitä pidettiin mahdottomina. Huhtikuussa 2005 NASAn uusi järjestelmänvalvoja Michael Griffin antoi mahdollisuuden miehitettyyn lennon Hubbleen. Lokakuussa 2006 aikeet vihdoin vahvistettiin, ja 11 päivää kestävä lento ajoitettiin syyskuulle 2008.

Lentoa siirrettiin myöhemmin toukokuulle 2009. Atlantiksen STIS- ja Advanced Surveillance -kameran korjaukset saatiin päätökseen. Hubbleen asennettiin kaksi uutta nikkeli-vetyparistoa ja opastusanturit ja muut järjestelmät vaihdettiin. COSTARin sijasta kaukoputkeen asennettiin ultraviolettispektrografi, ja siihen lisättiin järjestelmä kaukoputken tulevaa sieppausta ja hävittämistä varten joko miehitetyllä tai täysin automaattisella laukaisulla. Laajakulmakameran toinen versio korvattiin kolmannella. Kaiken tehdyn työn tuloksena kaukoputki.

Teleskooppi mahdollisti Hubblen vakion selvittämisen, vahvisti hypoteesin universumin isotropiasta, löysi Neptunuksen satelliitin ja teki monia muita tieteellisiä tutkimuksia. Mutta tavalliselle ihmiselle Hubble on ensisijaisesti tärkeä sen valtavan värikkäiden valokuvien määrän vuoksi. Jotkut tekniset julkaisut uskovat, että näitä värejä ei todellisuudessa ole olemassa, mutta tämä ei ole täysin totta. Väri on esitys ihmisen aivoissa, ja kuvia värjätään analysoimalla eri aallonpituuksien säteilyä. Elektroni, joka liikkuu vetyatomin rakenteen toiselta tasolta kolmannelle, lähettää valoa aallonpituudella 656 nanometriä, ja me kutsumme sitä punaiseksi. Silmämme sopeutuvat eri kirkkauteen, joten värien tarkan heijastuksen luominen ei aina ole mahdollista. Jotkut teleskoopit voivat tallentaa ihmissilmälle näkymättömiä ultravioletti- tai infrapunasäteilyn spektrejä, ja niiden tiedot on myös heijastuttava jotenkin valokuviin.

Astronomy käyttää FITS, Flexible Image Transport System -muotoa. Siinä kaikki tiedot esitetään tekstimuodossa, tämä on eräänlainen RAW-muodon analogi. Saadaksesi mitään, sinun on käsiteltävä se. Esimerkiksi silmät havaitsevat valon logaritmisella asteikolla, mutta tiedosto voi esittää sen lineaarisessa asteikossa. Jos kirkkautta ei säädä, kuva saattaa näyttää liian tummalta.

Ennen ja jälkeen kontrastin ja kirkkauden korjauksen

Useimmissa kaupallisesti saatavilla olevissa kameroissa on pikseliryhmiä, jotka tallentavat punaisen, vihreän tai sinisen, ja näiden pikselien yhdistelmä tuottaa värivalokuvan. Ihmissilmän kartiot havaitsevat värit pitkälti samalla tavalla. Tämän lähestymistavan haittana on, että jokainen anturityyppi havaitsee vain pienen osan valosta, joten tähtitieteelliset laitteet havaitsevat suuret aallonpituusalueet ja suodattimia käytetään värien korostamiseen. Tämän seurauksena tähtitieteen raakadata on usein mustavalkoista.

Hubble vangitsi M 57:n aallonpituudella 658 nm (punainen), 503 nm (vihreä) ja 469 nm (sininen), alkaa räjähdyksestä!

Sitten suodattimia käyttämällä saadaan värikuvia. Prosessin tuntemalla on mahdollista luoda todellisuutta mahdollisimman tarkasti vastaava kuva, vaikka usein värit eivät olekaan täysin todellisia, joskus tämä tehdään tarkoituksella. Tätä kutsutaan "National Geographic-efektiksi". Seitsemänkymmentäluvun lopulla Voyager-ohjelma lensi Jupiterin ohi ja otti ensimmäistä kertaa historiassa kuvia tästä planeettasta. National Geographicin kaltaiset aikakauslehdet omistivat kokonaisia ​​levityksiä upeille valokuville, joita oli manipuloitu erilaisilla väritehosteilla, ja se, mitä julkaistiin, ei ollut täysin totta.

Tunnetuin Hubble-teleskoopin ottama valokuva on "luomisen pilarit", joka on otettu 1. huhtikuuta 1995. Se tallensi uusien tähtien syntymän Kotkasumussa ja nuorten tähtien valon lähellä kaasu- ja pölypilviä. Kuvattavat kohteet sijaitsevat 7 000 valovuoden päässä Maasta. Vasen rakenne on noin 4 valovuotta pitkä. "Pilaarien" ulkonemat ovat suurempia kuin aurinkokuntamme. Valokuvan vihreä väri vastaa vedystä, punainen kerta-ionisoituneesta rikistä ja sininen kaksinkertaisesti ionisoituneesta hapesta.

Miksi hän ja monet muut Hubble-valokuvat on järjestetty "tikkaisiin"? Tämä johtuu laajakulma- ja planeettakameroiden toisen version kokoonpanosta. Ne korvattiin myöhemmin ja nykyään ne ovat esillä Kansallisessa ilma- ja avaruusmuseossa.

Teleskoopin 25-vuotisjuhlan kunniaksi otettiin uudelleen vuonna 2014 otettu ja tämän vuoden tammikuussa julkaistu valokuva. Sen tuotti laajakulmakameran kolmas versio, jonka avulla voit verrata laitteiden laatua.

Tässä on lisää Hubble-teleskoopin tunnetuimpia valokuvia. Niiden laadun parantuessa huoltolennot on helppo havaita.

1990, supernova 1987A

1991, Galaxy M 59

1992, Orionin sumu

1993, Veil Nebula

1994, Galaxy M 100

1996, Hubble Deep Field. Lähes kaikki 3 000 kohdetta ovat galakseja, ja noin 1/28 000 000 taivaanpallosta vangittiin.

1997, mustan aukon M 84 "allekirjoitus".

Maan kiertoradalla on kolme kohdetta, joista jopa tähtitiedestä ja kosmonautiikasta kaukana olevat ihmiset tietävät: Kuu, kansainvälinen avaruusasema ja Hubble-avaruusteleskooppi. Jälkimmäinen on kahdeksan vuotta vanhempi kuin ISS ja sisältää myös Mir Orbital Stationin. Monet ihmiset pitävät sitä vain suurena kamerana avaruudessa. Todellisuus on Vähän monimutkaisempi, ei turhaan ihmiset, jotka työskentelevät tämän ainutlaatuisen laitteen kanssa, kutsuvat sitä kunnioittavasti taivaan tähtitorniksi.

Paljon kuvia!

Hubblen rakentamisen historia on jatkuvaa vaikeuksien voittamista, rahoituksesta kamppailua ja ratkaisujen etsimistä odottamattomiin tilanteisiin. Hubblen rooli tieteessä on korvaamaton. Täydellistä luetteloa tähtitieteen ja siihen liittyvien alojen löydöistä on mahdotonta koota kaukoputken kuvien ansiosta, joten monet teokset viittaavat sen saamiin tietoihin. Viralliset tilastot osoittavat kuitenkin lähes 15 tuhatta julkaisua.

Tarina

60-luvulla oli mahdollista suorittaa useita onnistuneita laukaisuja ja toimittaa yksinkertaisempia laitteita kiertoradalle, ja vuonna 68 NASA antoi vihreää valoa Hubblen edeltäjälle - LST-laitteelle, suurelle avaruusteleskoopille, jonka peilin halkaisija on suurempi - 3 metriä Hubblen 2.4:een verrattuna – ja kunnianhimoinen tehtävä laukaista se jo vuonna 1972 silloin kehitteillä olevan avaruussukkulan avulla. Mutta arvioitu hankearvio osoittautui liian kalliiksi, syntyi vaikeuksia rahan kanssa, ja vuonna 1974 rahoitus peruuntui kokonaan. Tähtitieteilijöiden aktiivinen hankkeen lobbaus, Euroopan avaruusjärjestön osallistuminen ja ominaisuuksien yksinkertaistaminen suunnilleen Hubblen vastaaviksi mahdollistivat vuonna 1978 kongressin rahoituksen saamisen kokonaiskustannuksiltaan naurettavan 36 miljoonan dollarin arvosta. tänään on noin 137 miljoonaa.

Samaan aikaan tuleva teleskooppi nimettiin Edwin Hubblen kunniaksi, tähtitieteilijälle ja kosmologille, joka vahvisti muiden galaksien olemassaolon, loi teorian maailmankaikkeuden laajenemisesta ja antoi nimensä teleskoopin lisäksi myös tieteellinen laki ja suuruus.

Teleskoopin ovat kehittäneet useat eri elementeistä vastaavat yritykset, joista monimutkaisimmat olivat Perkin-Elmerin kehittämä optinen järjestelmä ja Lockheedin luoma avaruusalus. Budjetti on jo kasvanut 400 miljoonaan dollariin.

Lockheed viivytti laitteen luomista kolmella kuukaudella ja ylitti budjettinsa 30 %. Jos tarkastellaan samanlaisten laitteiden rakentamisen historiaa, tämä on normaali tilanne. Perkin-Elmerin tilanne oli paljon pahempi. Yritys kiillotti peiliä innovatiivisella tekniikalla vuoden 1981 loppuun saakka, ylittäen huomattavasti budjetin ja pilaten suhteet NASA:n kanssa. On mielenkiintoista, että peilin aihion valmisti yritys Corning, joka valmistaa nykyään Gorilla Glassia, jota käytetään aktiivisesti puhelimissa. Muuten, Kodak sai sopimuksen tehdä varapeili perinteisillä kiillotusmenetelmillä, jos pääpeilin kiillotuksessa ilmenee ongelmia. Muiden komponenttien luomisen viivästykset hidastivat prosessia niin paljon, että NASA:n lainaus työaikatauluista, jotka "epävarma ja muuttuva päivittäin."

Laukaisu tuli mahdolliseksi vasta vuonna 1986, mutta Challenger-katastrofin vuoksi sukkulan laukaisut keskeytettiin muutosten ajaksi.

Hubblea varastoitiin pala palalta erityisissä typellä huuhdeltuihin kammioihin hintaan kuusi miljoonaa dollaria kuukaudessa.

Tämän seurauksena 24. huhtikuuta 1990 Discovery-sukkula laukaisi kiertoradalle kaukoputken kanssa. Tässä vaiheessa Hubbleen oli käytetty 2,5 miljardia dollaria. Kokonaiskustannukset ovat nykyään lähellä kymmentä miljardia.

Aloittamisen jälkeen Hubbleen on sattunut useita dramaattisia tapahtumia, mutta suurin niistä tapahtui aivan alussa.

Kun kaukoputki kiertoradalle laukaisun jälkeen aloitti työnsä, kävi ilmi, että sen terävyys oli suuruusluokkaa laskettua pienempi. Kymmenesosan sijasta kaarisekunti, se oli kokonainen sekunti. Useiden tarkastusten jälkeen kävi ilmi, että teleskooppipeili oli reunoistaan ​​liian litteä: se ei vastannut kahta mikrometriä lasketun peilin kanssa. Tästä kirjaimellisesti mikroskooppisesta viasta johtuva poikkeama teki suurimman osan suunnitelluista tutkimuksista mahdottomaksi.

Kokoontui komissio, jonka jäsenet löysivät syyn: uskomattoman tarkasti laskettu peili oli kiillotettu väärin. Lisäksi, jo ennen julkaisua, samat poikkeamat osoittivat testeissä käytetyt nollakorjaimet - laitteet, jotka olivat vastuussa halutusta pinnan kaarevuudesta. Mutta sitten he eivät luottaneet näihin lukemiin, luottaen päänollakorjaimen lukemiin, jotka osoittivat oikeat tulokset ja joiden mukaan hionta suoritettiin. Ja yksi linsseistä, kuten kävi ilmi, oli asennettu väärin.

Inhimillinen tekijä.

Uuden peilin asentaminen suoraan kiertoradalle oli teknisesti mahdotonta, ja kaukoputken laskeminen alas ja sen jälkeen takaisin ylös nostaminen oli liian kallista. Tyylikäs ratkaisu löytyi.

Kyllä, peili on tehty väärin. Mutta se tehtiin väärin erittäin suurella tarkkuudella. Vääristymä oli tiedossa, ja jäljellä oli vain sen kompensointi, jota varten he kehittivät erityisen korjausjärjestelmän COSTAR. Se päätettiin asentaa osaksi ensimmäistä kaukoputken huoltomatkaa. Tällainen tutkimusmatka on monimutkainen kymmenen päivän operaatio, jossa astronautit menevät ulkoavaruuteen. On mahdotonta kuvitella futuristisempaa työtä, ja se on vain huoltoa. Teleskoopin toiminnan aikana tehtiin yhteensä neljä tutkimusmatkaa, joista kaksi lentoa osana kolmatta.

Joulukuun 2. päivänä 1993 avaruussukkula Endeavour, jolle tämä oli viides lento, toimitti astronautit kaukoputkeen. He asensivat Kostarin ja vaihtoivat kameran.

Costar korjasi peilin pallopoikkeaman toimien historian kalleimpien lasien roolissa. Optinen korjausjärjestelmä täytti tehtävänsä vuoteen 2009 asti, jolloin sen tarve katosi, koska kaikissa uusissa laitteissa käytettiin omaa korjaavaa optiikkaa. Se luovutti arvokasta tilaa kaukoputkessa spektrografille ja sai ylpeyden paikasta National Air and Astronautics Museumissa sen jälkeen, kun se purettiin osana neljättä Hubblen huoltotehtävää vuonna 2009.

Ohjaus

MCC:ssä päivä on jaettu kolmeen vuoroon, joista jokaisella on oma 3-5 hengen tiimi. Itse teleskoopin tutkimusmatkojen aikana henkilökunta kasvaa useisiin kymmeniin.

Muuten, on olemassa erillinen Chris Peetin kehittämä verkkosivusto, jolla voit seurata taivaan observatorion sijaintia. Tietoa on myös muista keinotekoisista kiertoradan kohteista:
www.heavens-above.com

Hubble on kiireinen teleskooppi, mutta jopa sen kiireisen aikataulun ansiosta se voi auttaa ketään, jopa ei-ammattilaista tähtitieteilijää. Saamme joka vuosi tuhansia ajanvaraushakemuksia tähtitieteilijiltä eri maista. Noin 20 % hakemuksista saa hyväksynnän asiantuntijakomissiolta, ja NASAn mukaan kansainvälisten pyyntöjen ansiosta tehdään vuosittain plus-miinus 20 tuhatta havaintoa. Kaikki nämä pyynnöt yhdistetään, ohjelmoidaan ja lähetetään Hubbleen samasta Marylandin keskustasta.

Optiikka

Nykyinen työkalusarja:

NICMOS
Lähellä infrapunakamera ja moniobjektispektrometri
Lähi-infrapunakamera ja moniobjektispektrometri

ACS
Edistyksellinen kamera kyselyihin
Edistyksellinen yleiskuvakamera

WFC3
Laajakuvakamera 3
Laajakulmakamera 3

COS
Cosmic Origins -spektrografi
Ultraviolettispektrografi

STIS
Avar
Avaruusteleskoopin tallentava spektrografi

FGS
Hieno opastusanturi
Ohjausjärjestelmä

Tällaiset teleskoopit käyttävät peilijärjestelmää, eivät linssejä, kuten kameroissa. Tähän on monia syitä: lämpötilaerot, kiillotustoleranssit, kokonaismitat ja säteen häviön puute itse linssissä.

Hubblen perusoptiikka ei ole muuttunut alusta lähtien. Ja sitä käyttävien eri instrumenttien sarja muuttui täysin useiden huoltoretkien aikana. Hubble päivitettiin instrumenteilla, ja sen olemassaolon aikana siellä toimi 13 erilaista instrumenttia. Nykyään hänellä on kuusi, joista yksi on lepotilassa.

Ensimmäisen ja toisen sukupolven laajakulma- ja planeettakamerat ja nyt kolmannen sukupolven laajakulmakamerat vastasivat valokuvista optisella alueella.

Ensimmäisen WFPC:n potentiaalia ei koskaan toteutunut peiliongelmien vuoksi. Ja vuoden 1993 tutkimusmatka, joka asensi Kostarin, korvasi sen samalla toisella versiolla.

WFPC2-kamerassa oli neljä nelikulmaista anturia, joista kuvat muodostivat suuren neliön. Melkein. Yksi matriisi - vain "planetaarinen" - vastaanotti kuvan suuremmalla suurennuksella, ja kun asteikko palautettiin, tämä osa kuvasta otti alle kuudestoistaosan kokonaisneliöstä neljänneksen sijaan, mutta korkeammalla resoluutiolla. Loput kolme matriisia olivat vastuussa "laajakulmasta". Tästä syystä täydet kamerakuvat näyttävät neliöltä, jonka yhdestä kulmasta on poistettu 3 lohkoa, eivätkä tiedostojen latausongelmien tai muiden ongelmien vuoksi.

WFPC2 korvattiin WFC3:lla vuonna 2009. Niiden välistä eroa havainnollistaa hyvin uudelleen kuvattu Luomisen pilarit, joista myöhemmin.

Laajakulmakameralla varustetun optisen ja lähi-infrapuna-alueen lisäksi Hubble näkee:

• STIS-spektrografin käyttö lähi- ja kauko-ultravioletissa sekä näkyvästä lähiinfrapunaan;
• samassa paikassa käyttämällä yhtä ACS-kanavista, joiden muut kanavat kattavat valtavan taajuusalueen infrapunasta ultraviolettiin;
• heikot pisteet ultraviolettialueella COS-spektrografin avulla.

Kuvia

Valokuvia on paljon, kerron vain muutaman jännittävimmistä. Kaikilla valokuvilla on oma henkilöllisyystodistus, joka löytyy helposti Hubblen verkkosivuilta spacetelescope.org tai suoraan Googlesta. Monet kuvat ovat sivustolla korkearesoluutioisia, mutta jätän tähän näyttökokoiset versiot.

Hubble otti tunnetuimman laukauksensa 1. huhtikuuta 1995 ilman, että hän sai huomionsa älykkäästä työstään aprillipäivänä. Nämä ovat luomisen pylväitä, jotka on nimetty, koska tähdet muodostuvat näistä kaasukertymistä ja koska ne muistuttavat niitä muodoltaan. Kuvassa pieni pala Kotkasumun keskiosasta. Tämä sumu on mielenkiintoinen, koska sen keskellä olevat suuret tähdet hajoittivat sen osittain ja jopa vain Maan puolelta. Tällaisen onnen avulla voit katsoa sumun keskustaan ​​ja ottaa esimerkiksi kuuluisan ilmeikäs valokuvan.

Myös muut kaukoputket kuvasivat tätä aluetta eri etäisyyksillä, mutta optisessa kuvassa Pilarit tulevat ilmeisimmin esiin: ionisoituneena osan sumusta hajottaneiden tähtien vaikutuksesta, kaasu hohtaa sinisenä, vihreänä ja punaisena luoden kauniin väristyksen.

Vuonna 2014 Pilarit kuvattiin uudelleen päivitetyllä Hubble-laitteistolla: ensimmäinen versio kuvattiin WFPC2-kameralla ja toinen WFC3-kameralla.

Galakseista tehty ruusu

Objekti Arp 273 on kaunis esimerkki viestinnästä lähellä toisiaan olevien galaksien välillä. Yläosan epäsymmetrinen muoto on seurausta ns. vuorovesivuorovaikutuksista alemman kanssa. Yhdessä ne muodostavat suurenmoisen kukan, joka esiteltiin ihmiskunnalle vuonna 2011.

Magic Galaxy Sombrero

Messier 104 on majesteettinen galaksi, joka näyttää siltä kuin se olisi keksitty ja maalattu Hollywoodissa. Mutta ei, kaunis sadanneljäs sijaitsee Neitsyen tähdistön etelälaidalla. Ja se on niin kirkas, että se näkyy jopa kotiteleskooppien läpi. Tämä kaunotar poseerasi Hubblelle vuonna 2004.

Uusi infrapunanäkymä Horsehead-sumusta - Hubblen 23-vuotisjuhlakuva

Vuonna 2013 Hubble kuvasi Barnard 33:n uudelleen infrapunaspektrissä. Ja synkkä Horsehead-sumu Orionin tähdistössä, lähes läpinäkymätön ja musta näkyvällä alueella, ilmestyi uuteen valoon. Eli valikoima.

Ennen tätä Hubble oli kuvannut sen jo vuonna 2001:

Hubble kaappaa tähtienmuodostusalueen S106

S106 on tähtiä muodostava alue Cygnuksen tähdistössä. Kaunis rakenne johtuu nuoren tähden irtoamisesta, joka on keskellä donitsimaisen pölyn peitossa. Tämän pölyverhon ylä- ja alaosassa on rakoja, joiden läpi tähden materiaali puhkeaa aktiivisemmin muodostaen kuuluisaa optista illuusiota muistuttavan muodon. Kuva on otettu vuoden 2011 lopussa.

Cassiopeia A: värikäs tähtien kuoleman jälkimainos

Olet luultavasti kuullut supernovaräjähdyksistä. Ja tämä kuva näyttää selvästi yhden skenaarioista tällaisten esineiden tulevasta kohtalosta.

Vuoden 2006 valokuvassa näkyy Cassiopeia A -tähden räjähdyksen seuraukset, joka tapahtui aivan galaksissamme. Episentrumista hajoava aineen aalto, jolla on monimutkainen ja yksityiskohtainen rakenne, on selvästi näkyvissä.

Hubble-kuva Arp 142:sta

Ja jälleen kuva, joka osoittaa kahden galaksin vuorovaikutuksen seuraukset, jotka löysivät itsensä lähelle toisiaan ekumeenisen matkansa aikana.

NGC 2936 ja 2937 törmäsivät ja vaikuttivat toisiinsa. Tämä on sinänsä mielenkiintoinen tapahtuma, mutta tässä tapauksessa on lisätty toinen näkökohta: galaksien nykyinen muoto muistuttaa pingviiniä munalla, mikä toimii suurena plussana näiden galaksien suosiolle.

Suloisessa kuvassa vuodelta 2013 voit nähdä jälkiä tapahtuneesta törmäyksestä: esimerkiksi pingviinin silmä muodostuu suurimmaksi osaksi munagalaksian kappaleista.

Kun tiedämme molempien galaksien iän, voimme vihdoin vastata, mikä oli ensin: muna vai pingviini.

Planetaarisumussa NGC 6302 olevan tähden jäännöksistä nouseva perhonen

Joskus 20 000 asteeseen kuumennetut kaasuvirrat, jotka lentävät lähes miljoonan km/h nopeudella, näyttävät herkän perhosen siiviltä, ​​sinun on vain löydettävä oikea kulma. Hubblen ei tarvinnut katsoa, ​​NGC 6302 -sumu - jota kutsutaan myös Perhos- tai Kuoriaissumuksi - itse kääntyi meitä kohti oikeaan suuntaan.

Nämä siivet on luonut galaksimme kuoleva tähti Skopion tähdistössä. Kaasuvirrat saavat jälleen siipimuotonsa tähden ympärillä olevan pölyrenkaan ansiosta. Sama pöly peittää itse tähden meiltä. On mahdollista, että rengas muodosti tähti menettäessään ainetta päiväntasaajaa pitkin suhteellisen alhaisella nopeudella ja siivet nopeammalla menetyksellä navoista.

Kuva on otettu vuonna 2009.

Syvä kenttä

Viimeisin tällainen kehys - vuoden 2012 Hubble Extreme Deep Field - on keskivertosilmälle melko tylsä ​​- tämä on ennennäkemätön kuvaus kahden miljoonan sekunnin (~ 23 päivän) suljinnopeudella, jossa näkyy 5,5 tuhatta galaksia, joista himmein niiden kirkkaus on kymmenen miljardia pienempi kuin ihmisen näköherkkyys.

Mikä on Hubble?

Amerikkalainen tiedemies Edwin Powell Hubble tuli laajalti tunnetuksi universumin laajenemisesta. Suuret tiedemiehet mainitsevat hänet edelleen usein artikkeleissaan. Hubble on mies, jonka mukaan radioteleskooppi nimettiin ja jonka ansiosta kaikki assosiaatiot ja stereotypiat korvattiin kokonaan.

Hubble-teleskooppi on yksi kuuluisimmista kohteista, jotka liittyvät suoraan avaruuteen. Sitä voidaan luottavaisesti pitää todellisena automaattisena kiertoradan observatoriona. Tämä avaruusjätti vaati huomattavia taloudellisia investointeja (epämaisen kaukoputken kustannukset olivat satoja kertoja korkeammat kuin maanpäällisen teleskoopin kustannukset), sekä resursseja ja aikaa. Tämän perusteella maailman kaksi suurinta virastoa, kuten NASA ja Euroopan avaruusjärjestö ESA, päättivät yhdistää kykynsä ja tehdä yhteisen projektin.

Se, minä vuonna se julkaistiin, ei ole enää salainen tieto. Laukaisu maan kiertoradalle tapahtui Discovery-sukkulalla STS-31 24. huhtikuuta 1990. Palatakseni historiaan, on syytä mainita, että laukaisuvuoden oli alun perin suunniteltu olevan erilainen.Odotettu päivämäärä oli lokakuu 1986. mutta saman vuoden tammikuussa tapahtui The Challenger -katastrofi ja kaikki joutuivat lykkäämään suunniteltua lanseerausta. Jokaisen seisokkikuukauden myötä ohjelman kustannukset nousivat 6 miljoonaa dollaria. Loppujen lopuksi ei ole niin helppoa pitää täydellisessä kunnossa oleva esine, joka on lähetettävä avaruuteen. Hubble sijoitettiin erityiseen huoneeseen, jossa luotiin keinotekoisesti puhdistettu ilmakehä ja aluksen järjestelmät toimivat osittain. Varastoinnin aikana osa laitteista vaihdettiin myös uusiin nykyaikaisia.

Kun Hubble laukaistiin, kaikki odottivat uskomatonta voittoa, mutta kaikki ei heti mennyt niin kuin he halusivat. Tiedemiehet kohtasivat ongelmia ensimmäisistä kuvista lähtien. Oli selvää, että kaukoputken peilissä oli vika, ja kuvien laatu oli erilainen kuin odotettiin. Ei myöskään ollut täysin selvää, kuinka monta vuotta kuluu ongelman löytämisestä sen ratkaisuun. Olihan ilmeistä, että teleskoopin pääpeilin vaihtaminen suoraan kiertoradalle oli mahdotonta, ja sen palauttaminen Maahan oli erittäin kallista, joten päätettiin, että siihen oli asennettava lisälaitteita ja käytettävä sitä kompensoimaan. peilivirheen vuoksi.. Joten jo joulukuussa 1993 sukkula Endeavour lähetettiin tarvittavilla rakenteilla. Astronautit menivät ulkoavaruuteen viisi kertaa ja asensivat onnistuneesti tarvittavat osat Hubble-teleskooppiin.

Mitä uutta teleskooppi näki avaruudessa? Ja mitä löytöjä ihmiskunta on voinut tehdä valokuvien perusteella? Nämä ovat joitain yleisimmistä kysymyksistä, joita tiedemiehet koskaan kysyvät. Suurimmat kaukoputken vangitsemat tähdet eivät tietenkään jääneet huomaamatta. Nimenomaan kaukoputken ainutlaatuisuuden ansiosta tähtitieteilijät tunnistivat samanaikaisesti yhdeksän valtavaa tähteä (tähtijoukossa R136), joiden massa on yli 100 kertaa Auringon massa. On myös löydetty tähtiä, joiden massa ylittää Auringon massan 50 kertaa.

Huomionarvoinen oli myös valokuva kahdestasadasta mielettömän kuumasta tähdestä, jotka yhdessä muodostavat NGC 604 -sumun. Hubble kykeni vangitsemaan sumun fluoresenssin, joka aiheutui ionisoidusta vedystä.

Alkuräjähdysteoriasta puhuttaessa, joka on nykyään yksi laajimmin käsitellyistä ja luotettavimmista universumin syntyhistoriassa, on syytä muistaa kosminen mikroaaltotaustasäteily. CMB-säteily on yksi sen perustavanlaatuisista todisteista. Mutta toinen oli kosmologinen punasiirtymä.Yhdessä tulos oli Doppler-ilmiön ilmentymä. Sen mukaan keho näkee sitä lähestyvät esineet sinisinä, ja jos ne siirtyvät pois, ne muuttuvat punaisemmiksi. Näin ollen avaruusobjekteja Hubble-teleskoopista tarkasteltaessa siirtymä oli punainen ja tämän perusteella tehtiin johtopäätös universumin laajenemisesta.

Kun katsot teleskooppikuvia, yksi ensimmäisistä asioista, joita näet, on Kaukokenttä. Kuvassa et voi enää nähdä tähtiä yksittäin - ne ovat kokonaisia ​​galakseja. Ja heti herää kysymys: millä etäisyydellä teleskooppi näkee ja mikä on sen ääriraja? Jotta voimme vastata siihen, kuinka kaukoputki näkee tähän mennessä, meidän on tarkasteltava lähemmin Hubblen suunnittelua.

Teleskoopin tekniset tiedot

1. Koko satelliitin kokonaismitat: pituus 13,3 m, paino noin 11 tonnia, mutta kaikki asennetut instrumentit huomioon ottaen sen paino on 12,5 tonnia ja halkaisija - 4,3 m.
2. Suuntaustarkkuuden muoto voi olla 0,007 kaarisekuntia.
3. Kaksi bifacial-aurinkopaneelia on 5 kW, mutta on vielä 6 akkua, joiden kapasiteetti on 60 ampeerituntia.
4. Kaikki moottorit toimivat hydratsiinilla.
5. Antenni, joka pystyy vastaanottamaan kaiken tiedon nopeudella 1 kB/s ja lähettämään 256/512 kB/s.
6. Pääpeili, jonka halkaisija on 2,4 m, sekä apupeili - 0,3 m. Pääpeilin materiaali on sulatettua kvartsilasia, joka ei ole herkkä lämpömuodonmuutokselle.
7. Mikä on suurennus, niin on polttoväli, nimittäin 56,6 m.
8. Kiertotiheys on kerran puolentoista tunnin välein.
9. Hubble-pallon säde on valonnopeuden ja Hubblen vakion suhde.
10. Säteilyominaisuudet - 1050-8000 angströmiä.
11. Mutta millä korkeudella maan pinnan yläpuolella satelliitti sijaitsee, on tiedetty pitkään. Tämä on 560 km.

Miten Hubble-teleskooppi toimii?

Teleskoopin toimintaperiaate on Ritchie-Chretien-järjestelmän heijastin. Järjestelmän rakenne on pääpeili, joka on hyperbolisesti kovera, mutta sen apupeili on kupera hyperbolinen. Hyperbolisen peilin keskelle asennettua laitetta kutsutaan okulaariksi. Näkökenttä on noin 4°.

Kuka siis todella osallistui tämän hämmästyttävän kaukoputken luomiseen, joka kunnioitettavasta iästään huolimatta edelleen ilahduttaa meitä löytöillään?

Sen luomisen historia ulottuu 1900-luvun kaukaiseen 70-luvulle. Useat yritykset työskentelivät kaukoputken tärkeimpien osien, nimittäin pääpeilin, parissa. Vaatimukset olivat kuitenkin melko tiukat, ja lopputulos oli suunniteltu ihanteelliseksi. Siten PerkinElmer halusi käyttää koneitaan uusilla teknologioilla halutun muodon saavuttamiseksi. Mutta Kodak allekirjoitti sopimuksen, joka koski perinteisempiä menetelmiä, mutta varaosia. Valmistustyöt aloitettiin jo vuonna 1979 ja tarvittavien osien kiillotus jatkui vuoden 1981 puoliväliin asti. Päivämäärät siirtyivät suuresti ja PerkinElmer-yhtiön osaamisesta heräsi kysymyksiä, minkä seurauksena teleskoopin laukaisu siirrettiin lokakuulle 1984. Epäpätevyys tuli pian selvemmäksi ja aloituspäivää siirrettiin vielä useita kertoja. Historia vahvistaa, että yksi ennustetuista päivämääristä oli syyskuu 1986, kun koko projektin kokonaisbudjetti kasvoi 1,175 miljardiin dollariin.

Ja lopuksi, tietoa mielenkiintoisimmista ja merkittävimmistä Hubble-teleskoopin havainnoista:

1. Aurinkokunnan ulkopuolelta on löydetty planeettoja.
2. Orionin sumun tähtien ympäriltä on löydetty valtava määrä protoplanetaarisia levyjä.
3. Pluton ja Eriksen pinnan tutkimuksessa on tehty löytö. Ensimmäiset kortit saatiin.
4. Ei pieni merkitys on teorian osittainen vahvistus erittäin massiivisista mustista aukoista, jotka sijaitsevat galaksien keskuksissa.
5. On osoitettu, että Linnunrata ja Andromeda-sumu ovat muodoltaan melko samanlaisia, mutta niiden alkuperähistoriassa on merkittäviä eroja.
6. Universumimme tarkka ikä on yksiselitteisesti määritetty. Se on 13,7 miljardia vuotta vanha.
7. Hypoteesit isotropiasta pitävät myös paikkansa.
8. Vuonna 1998 maanpäällisten teleskooppien ja Hubblen tutkimukset ja havainnot yhdistettiin, ja havaittiin, että pimeä energia sisältää ¾ maailmankaikkeuden kokonaisenergiatiheydestä.

Avaruustutkimus jatkuu...

Tausta, konseptit, varhaiset projektit

Ensimmäinen maininta orbitaaliteleskoopin käsitteestä löytyy Hermann Oberthin kirjasta "Rocket in Interplanetary Space". "Die Rakete zu den Planetenraumen" ).

Vuonna 1946 amerikkalainen astrofyysikko Lyman Spitzer julkaisi artikkelin "The Astronomical Advantages of an Extraterrestrial Observatory". Maan ulkopuolisen observatorion tähtitieteelliset edut ). Artikkelissa korostetaan tällaisen kaukoputken kahta tärkeintä etua. Ensinnäkin sen kulmaresoluutiota rajoittaa vain diffraktio, eivät ilmakehän turbulentit virtaukset; tuolloin maanpäällisten teleskooppien resoluutio oli 0,5-1,0 kaarisekuntia, kun taas 2,5 metrin peilin kaukoputken teoreettinen diffraktioresoluutio on noin 0,1 sekuntia. Toiseksi avaruusteleskooppi pystyi havainnoimaan infrapuna- ja ultraviolettialueita, joilla maapallon ilmakehän säteilyn absorptio on erittäin merkittävää.

Spitzer omisti merkittävän osan tieteellisestä urastaan ​​projektin edistämiseen. Vuonna 1962 Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian julkaisemassa raportissa suositeltiin, että kiertoratateleskoopin kehittäminen sisällytettäisiin avaruusohjelmaan, ja vuonna 1965 Spitzer nimitettiin komitean johtajaksi, jonka tehtävänä oli määrittää suuren avaruusteleskoopin tieteelliset tavoitteet.

Avaruusastronomia alkoi kehittyä toisen maailmansodan jälkeen. Vuonna 1946 Auringon ultraviolettispektri saatiin ensimmäistä kertaa. Iso-Britannia laukaisi kiertoradalla aurinkotutkimukseen tarkoitetun teleskoopin vuonna 1962 osana Ariel-ohjelmaa, ja vuonna 1966 NASA laukaisi ensimmäisen orbitaalisen observatorion OAO-1 avaruuteen. Kierrättävä tähtitieteellinen observatorio ). Tehtävä epäonnistui akkuvian vuoksi kolme päivää laukaisun jälkeen. Vuonna 1968 laukaistiin OAO-2, joka teki tähtien ja galaksien ultraviolettisäteilyn havaintoja vuoteen 1972 saakka, mikä ylitti merkittävästi sen yhden vuoden suunniteltua käyttöikää.

OAO:n tehtävät osoittivat selvästi kiertävien teleskooppien roolin, ja NASA hyväksyi vuonna 1968 suunnitelman rakentaa heijastava teleskooppi, jossa on halkaisijaltaan 3 metrin peili. Projekti sai koodinimen LST. Suuri avaruusteleskooppi). Laukaisu suunniteltiin vuodelle 1972. Ohjelmassa korostettiin säännöllisten miehitettyjen tutkimusretkien tarvetta kaukoputken huoltoon, jotta kalliin instrumentin pitkäaikainen toiminta voidaan varmistaa. Samanaikaisesti kehittynyt Space Shuttle -ohjelma antoi toivoa vastaavien mahdollisuuksien saamisesta.

Kamppailu hankkeen rahoittamiseksi

JSC-ohjelman menestyksen ansiosta tähtitieteellinen yhteisö on yksimielinen siitä, että suuren kiertävän kaukoputken rakentamisen tulisi olla prioriteetti. Vuonna 1970 NASA perusti kaksi komiteaa, joista toinen tutkii ja suunnittelee teknisiä näkökohtia ja toinen kehittää tieteellistä tutkimusohjelmaa. Seuraava suuri este oli hankkeen rahoittaminen, jonka kustannusten arvioitiin ylittävän minkä tahansa maanpäällisen teleskoopin kustannukset. Yhdysvaltain kongressi kyseenalaisti monet ehdotetuista arvioista ja leikkasi määrärahoja merkittävästi, mikä alun perin koski laajaa tutkimusta observatorion instrumenteista ja suunnittelusta. Vuonna 1974 kongressi peruutti hankkeen rahoituksen kokonaan osana presidentti Fordin käynnistämää budjettileikkausohjelmaa.

Vastauksena tähtitieteilijät käynnistivät laajan lobbauskampanjan. Monet tiedemiehet tapasivat henkilökohtaisesti senaattoreita ja kongressin jäseniä, ja myös useita suuria kirjepostituksia toteutettiin hankkeen tukemiseksi. National Academy of Sciences julkaisi raportin, jossa korostettiin suuren kiertävän teleskoopin rakentamisen tärkeyttä, ja sen seurauksena senaatti suostui osoittamaan puolet kongressin alun perin hyväksymästä budjetista.

Taloudelliset ongelmat johtivat leikkauksiin, joista tärkein oli päätös pienentää peilin halkaisijaa 3 metristä 2,4 metriin kustannusten vähentämiseksi ja kompaktimman rakenteen saavuttamiseksi. Myös järjestelmien testaamista ja testaamista varten laukaistava puolitoistametrisellä peilillä varustetun teleskoopin projekti peruutettiin ja päätettiin tehdä yhteistyötä Euroopan avaruusjärjestön kanssa. ESA suostui osallistumaan rahoitukseen sekä toimittamaan observatorioon useita instrumentteja ja aurinkopaneeleja vastineeksi siitä, että eurooppalaiset tähtitieteilijät varaavat vähintään 15 % havaintoajasta. Vuonna 1978 kongressi hyväksyi 36 miljoonan dollarin rahoituksen, ja täysimittainen suunnittelutyö aloitettiin välittömästi sen jälkeen. Käyttöönottopäiväksi suunniteltiin 1983. 1980-luvun alussa teleskooppi nimettiin Edwin Hubblen mukaan.

Suunnittelun ja rakentamisen organisointi

Työ avaruusteleskoopin luomiseksi jakautui useiden yritysten ja laitosten kesken. Marshall Space Center vastasi teleskoopin kehittämisestä, suunnittelusta ja rakentamisesta, Goddard Space Flight Center vastasi tieteellisten instrumenttien kehittämisen yleisestä hallinnasta ja valittiin maaohjauskeskukseksi. Marshall Center teki sopimuksen Perkin-Elmerin kanssa kaukoputken optisen järjestelmän suunnittelusta ja valmistuksesta. Optinen teleskooppikokoonpano, OTA ) ja tarkkuusohjausanturit. Lockheed Corporation sai sopimuksen avaruusaluksen rakentamisesta teleskooppia varten.

Optisen järjestelmän valmistus

Teleskoopin pääpeilin kiillotus, Perkin-Elmer Laboratory, toukokuu 1979.

Peili ja optinen järjestelmä kokonaisuudessaan olivat teleskoopin suunnittelun tärkeimmät osat ja niille asetettiin erityisen tiukat vaatimukset. Tyypillisesti kaukoputket valmistetaan toleranssilla, joka on noin kymmenesosa näkyvän valon aallonpituudesta, mutta koska avaruusteleskooppi oli tarkoitettu havainnoimaan ultravioletti-lähi-infrapuna-alueella, ja resoluution piti olla kymmenen kertaa suurempi kuin maanpäälliset instrumentit, sen valmistuksen toleranssi Pääpeili asetettiin 1/20 näkyvän valon aallonpituuteen eli noin 30 nm.

Perkin-Elmer-yhtiö aikoi käyttää uusia tietokoneiden numeerisia ohjauskoneita tietyn muotoisen peilin valmistamiseksi. Kodakilla oli sopimus valmistaa korvaava peili perinteisillä kiillotusmenetelmillä, jos testaamattomissa teknologioissa ilmenee odottamattomia ongelmia (Kodakin valmistama peili on tällä hetkellä esillä museossa). Pääpeilin työstäminen aloitettiin vuonna 1979 käyttämällä lasia, jonka laajenemiskerroin on erittäin pieni. Painon vähentämiseksi peili koostui kahdesta pinnasta - ala- ja yläpinnasta, jotka oli yhdistetty hunajakennorakenteen hilarakenteella.

Teleskooppivarmistuspeili, Smithsonian Air and Space Museum, Washington.

Peilin kiillotustyö jatkui toukokuuhun 1981 asti, mutta alkuperäiset määräajat umpeutuivat ja budjetti ylittyi huomattavasti. NASA:n raportit tuolta ajalta ilmaisivat epäilykset Perkin-Elmerin johdon pätevyydestä ja sen kyvystä saattaa onnistuneesti päätökseen niin tärkeä ja monimutkainen projekti. Rahan säästämiseksi NASA peruutti varapeilitilauksen ja siirsi laukaisupäivämäärän lokakuuhun 1984. Työ valmistui lopulta vuoden 1981 loppuun mennessä sen jälkeen, kun oli levitetty heijastava 75 nm paksuinen alumiinipinnoite ja 25 nm paksuinen magnesiumfluoripinnoite.

Tästä huolimatta epäilykset Perkin-Elmerin osaamisesta säilyivät, kun optisen järjestelmän jäljellä olevien komponenttien valmistumisaikaa lykättiin jatkuvasti ja projektin budjetti kasvoi. NASA kuvaili yrityksen aikataulua "epävarmaksi ja muuttuvaksi päivittäin" ja viivästytti kaukoputken laukaisua huhtikuuhun 1985. Määräaikojen ylittäminen kuitenkin jatkui, viivästys kasvoi keskimäärin yhdellä kuukaudella joka vuosineljännes ja loppuvaiheessa päivä päivältä. NASA joutui lykkäämään laukaisua vielä kahdesti, ensin maaliskuulle ja sitten syyskuulle 1986. Siihen mennessä hankkeen kokonaisbudjetti oli kasvanut 1,175 miljardiin dollariin.

Avaruusalus

Avaruusaluksen työskentelyn alkuvaiheet, 1980.

Toinen vaikea suunnitteluongelma oli avaruusaluksen luominen kaukoputkea ja muita instrumentteja varten. Tärkeimmät vaatimukset olivat laitteiden suojaaminen jatkuvalta lämpötilan muutoksilta lämmityksen aikana suoralta auringonvalolta ja jäähtyminen Maan varjossa sekä teleskoopin erityisen tarkka suuntaus. Teleskooppi on asennettu kevyen alumiinikapselin sisään, joka on päällystetty monikerroksisella lämpöeristyksellä tasaisen lämpötilan varmistamiseksi. Kapselin jäykkyydestä ja instrumenttien kiinnityksestä huolehtii sisäinen hiilikuitutilarunko.

Vaikka avaruusalus oli menestyneempi kuin optinen järjestelmä, Lockheed oli myös hieman jäljessä aikataulusta ja ylitti budjetin. Toukokuuhun 1985 mennessä kustannusten ylitykset olivat noin 30 % alkuperäisestä määrästä, ja viive suunnitelmasta oli 3 kuukautta. Marshallin avaruuskeskuksen laatimassa raportissa todettiin, että yritys ei osoittanut aloitetta töiden suorittamisessa, vaan luotti parempana NASAn ohjeisiin.

Tutkimuksen koordinointi ja lennonohjaus

Vuonna 1983 NASAn ja tiedeyhteisön välisen vastakkainasettelun jälkeen se perustettiin. Instituuttia johtaa Tähtitieteellisen tutkimuksen yliopistojen yhdistys. Tähtitieteellinen tutkimusyliopistojen liitto ) (Englanti) AURA) ja sijaitsee Johns Hopkinsin yliopiston kampuksella Baltimoressa, Marylandissa. Hopkins University on yksi 32:sta amerikkalaisesta yliopistosta ja ulkomaisesta laitoksesta, jotka ovat yhdistyksen jäseniä. Space Telescope Science Institute on vastuussa tieteellisen työn organisoinnista ja tietojen antamisesta tähtitieteilijöiden käyttöön. Nämä toiminnot NASA halusi pitää omassa hallinnassaan, mutta tutkijat päättivät ulkoistaa akateemisille instituutioille.

European Space Telescope Coordination Center perustettiin vuonna 1984 Garchingissa Saksassa tarjoamaan samanlaisia ​​tiloja eurooppalaisille tähtitieteilijöille.

Lennonjohto uskottiin Goddard Space Flight Centerille. Goddardin avaruuslentokeskus), joka sijaitsee Greenbeltissä, Marylandissa, 48 kilometrin päässä Space Telescope Science Institutesta. Teleskoopin toimintaa valvoo vuorokauden ympäri neljä asiantuntijaryhmää.

Teknistä tukea tarjoavat NASA ja sopimusyritykset Goddard Centerin kautta.

Käynnistä ja aloita

Discovery-sukkulan laukaisu Hubble-teleskoopin kanssa.

Teleskoopin oli alun perin tarkoitus laukaista kiertoradalle lokakuussa 1986, mutta Challengerin katastrofi 28. tammikuuta pysäytti avaruussukkulaohjelman useiksi vuosiksi, ja laukaisua jouduttiin lykkäämään.

Pakotettu viivästys mahdollisti useita parannuksia: aurinkopaneelit vaihdettiin tehokkaampiin, ajotietokoneiden kokonaisuus ja viestintäjärjestelmät modernisoitiin sekä perän suojakotelon rakennetta muutettiin teleskoopin huollon helpottamiseksi. kiertoradalla.

Koko tämän ajan kaukoputken osia säilytettiin huoneissa, joissa oli keinotekoisesti puhdistettu ilmakehä, mikä lisäsi edelleen projektin kustannuksia.

Sukkulalentojen uudelleenkäynnistyksen jälkeen vuonna 1988 laukaisu ajoitettiin lopulta vuodelle 1990. Ennen laukaisua peiliin kertynyt pöly poistettiin painetypellä ja kaikki järjestelmät testattiin perusteellisesti.

Laitteet asennettiin julkaisun yhteydessä

Aluksella oli laukaisuhetkellä viisi tieteellistä instrumenttia:

• Laajakulma- ja planeettakamera Laajakenttä- ja planeettakamera ) (Englanti) Wide Field and Planetary Camera, WFPC ). Kamera on rakennettu NASAn Jet Propulsion Laboratoryssa. Se oli varustettu 48 valosuodattimen sarjalla korostamaan spektrin alueita, jotka ovat erityisen kiinnostavia astrofysikaalisten havaintojen kannalta. Laitteessa oli 8 CCD-matriisia, jotka oli jaettu kahdelle kameralle, joista jokainen käytti 4 matriisia. Laajakulmakameralla oli suurempi näkökenttä, kun taas planeettakameralla oli pidempi polttoväli ja siksi se tarjosi suuremman suurennuksen.

• Kamera hämärien kohteiden kuvaamiseen Vaalean objektin kamera) (Englanti) Faint Object Camera, FOC). Laitteen on kehittänyt ESA. Kamera oli tarkoitettu ultraviolettialueella olevien kohteiden kuvaamiseen korkealla resoluutiolla 0,05 sekuntiin asti.

• Himmeiden kohteiden spektrografi Vaalean objektin spektrografi) (Englanti) Faint Object Spectrograph, FOS ). Tarkoitettu erityisen hämärien kohteiden tutkimiseen ultraviolettialueella.

• Nopea fotometri Nopea fotometri) (Englanti) High Speed ​​​​Photometer, HSP). Wisconsinin yliopistossa kehitetty se oli tarkoitettu vaihtelevien tähtien ja muiden kohteiden tarkkailuun, joiden kirkkaus vaihtelee. Se voi kestää jopa 10 000 mittausta sekunnissa noin 2 %:n virheellä.

Pääpeilin vika

Jo ensimmäisinä viikkoina työn alkamisen jälkeen saadut kuvat osoittivat vakavan ongelman kaukoputken optisessa järjestelmässä. Vaikka kuvanlaatu oli parempi kuin maanpäällisten teleskooppien, Hubble ei pystynyt saavuttamaan haluttua terävyyttä ja kuvien resoluutio oli huomattavasti odotettua huonompi. Kuvien säde oli yli yhden kiinteän sekunnin sen sijaan, että ne olisivat tarkentuneet halkaisijaltaan 0,1 sekunnin ympyrään spesifikaation mukaan.

Kuva-analyysi osoitti, että ongelman lähde oli ensisijaisen peilin väärä muoto. Vaikka se oli ehkä tarkin koskaan tehty peili, jonka toleranssi ei ylittänyt 1/20 näkyvän valon aallonpituudesta, se valmistettiin liian tasaiseksi reunojen ympäriltä. Poikkeama määritellystä pinnan muodosta oli vain 2 mikronia, mutta lopputulos oli katastrofaalinen - voimakas pallopoikkeama, optinen vika, jossa peilin reunoista heijastuva valo fokusoituu eri kohtaan kuin se, jossa peilistä heijastuva valo. peilin keskikohta on tarkennettu.

Vian vaikutus tähtitieteelliseen tutkimukseen riippui tietystä havainnointityypistä - sirontaominaisuudet olivat riittävät ainutlaatuisten korkearesoluutioisten havaintojen saamiseksi kirkkaista kohteista, ja myös spektroskopia jäi suurelta osin ennalleen. Merkittävän osan valontuoton menetys epätarkkuuden vuoksi heikensi kuitenkin merkittävästi kaukoputken soveltuvuutta hämärien kohteiden havainnointiin ja suurikontrastisten kuvien saamiseen. Tämä tarkoitti sitä, että lähes kaikista kosmologisista ohjelmista tuli yksinkertaisesti mahdottomia, koska ne vaativat erityisen hämärien kohteiden havainnointia.

Vian syyt

Analysoimalla pistevalolähteiden kuvia tähtitieteilijät havaitsivat, että peilin kartiovakio oli −1,0139 vaaditun −1,00229 sijaan. Sama luku saatiin testaamalla Perkin-Elmerin käyttämiä nollakorjaajia (instrumentteja, jotka mahdollistavat kiillotetun pinnan kaarevuuden erittäin tarkan mittauksen) sekä analysoimalla peilin maatestauksen aikana saatuja interferogrammeja.

Liu Allenin johtama komissio Lew Allen), Jet Propulsion Laboratoryn johtaja, havaitsi, että vika syntyi virheen seurauksena päänollakorjaimen asennuksessa, jonka kenttälinssi oli siirtynyt 1,3 mm suhteessa oikeaan asentoon. Siirto johtui laitteen kokoaneen teknikon virheestä. Hän teki virheen työskennellessään lasermittarilla, jota käytettiin laitteen optisten elementtien tarkkaan sijoittamiseen, ja kun asennuksen päätyttyä hän huomasi odottamattoman raon linssin ja sitä tukevan rakenteen välillä, hän yksinkertaisesti asetti tavallinen metallialuslevy.

Peiliä kiillotettaessa sen pinta tarkastettiin käyttämällä kahta muuta nollakorjainta, joista kumpikin osoitti oikein pallopoikkeaman olemassaolon. Nämä tarkastukset on erityisesti suunniteltu estämään vakavat optiset viat. Selkeistä laadunvalvontaohjeista huolimatta yritys jätti mittaustulokset huomiotta ja uskoi, että kaksi nollakorjainta olivat vähemmän tarkkoja kuin pää, jonka lukemat osoittivat peilin täydellisen muodon.

Komissio syytti tapahtuneesta ensisijaisesti esiintyjää. Optisen yrityksen ja NASA:n välinen suhde heikkeni merkittävästi kaukoputken parissa työskennellessä jatkuvien aikataulujen ja kustannusten ylitysten vuoksi. NASA totesi, että yhtiö ei pitänyt peilityötä liiketoimintansa ydinosana ja uskoi, että tilausta ei voitu siirtää toiselle urakoitsijalle työn alkaessa. Vaikka komissio kritisoi yritystä ankarasti, NASA kantoi myös jonkin verran vastuuta ensisijaisesti siitä, ettei se havaitse vakavia laadunvalvontaongelmia ja urakoitsijan menettelyrikkomuksia.

Etsitään ratkaisua

Koska kaukoputken suunnittelu sisälsi alun perin kiertoradalla tapahtuvaa huoltoa, tutkijat alkoivat heti etsiä mahdollista ratkaisua, jota voitaisiin soveltaa ensimmäisellä teknisellä tehtävällä, joka suunniteltiin vuodelle 1993. Vaikka Kodak oli valmistunut kaukoputkeen korvaavan peilin, sen vaihtaminen avaruudessa ei ollut mahdollista, ja kaukoputken poistaminen kiertoradalta peilin korvaamiseksi maan päällä olisi ollut liian aikaa vievää ja kallista. Se, että peili tarkasti kiillotettiin epäsäännölliseen muotoon, johti ajatukseen uuden optisen komponentin kehittämisestä, joka tekisi virhettä vastaavan muunnoksen, mutta päinvastaisella merkillä. Uusi laite toimisi kuten teleskooppilasit ja korjaa pallopoikkeaman.

Instrumenttien suunnitteluerojen vuoksi oli tarpeen kehittää kaksi erilaista korjauslaitetta. Toinen oli tarkoitettu laajakuva- ja planeettakameralle, jossa oli erityiset peilit, jotka ohjasivat valon sen antureihisi, ja korjaus voitiin suorittaa käyttämällä erikoismuotoiltuja peilejä, jotka kompensoivat poikkeaman täysin. Vastaava muutos sisällytettiin uuden Planetaarikammion suunnitteluun. Muissa instrumenteissa ei ollut heijastavia välipintoja, joten ne vaativat ulkoisen korjauslaitteen.

Optinen korjausjärjestelmä (COSTAR)

Pallopoikkeaman korjaamiseen suunniteltu järjestelmä on nimeltään COSTAR. COSTAR) ja se koostui kahdesta peilistä, joista toinen kompensoi vian. COSTARin asentamiseksi teleskooppiin oli tarpeen purkaa yksi instrumenteista, ja tutkijat päättivät uhrata nopean fotometrin.

Kolmen ensimmäisen käyttövuoden aikana ennen korjauslaitteiden asennusta teleskooppi teki suuren määrän havaintoja. Varsinkaan vialla ei ollut suurta vaikutusta spektroskooppisiin mittauksiin. Vaikka kokeet peruutettiin vian vuoksi, saatiin monia tärkeitä tieteellisiä tuloksia, mukaan lukien uudet algoritmit kuvanlaadun parantamiseksi dekonvoluution avulla.

Teleskoopin huolto

Hubblea huolletaan uudelleenkäytettävien avaruusalusten, kuten avaruussukkulan, avaruuskävelyjen aikana.

Hubble-teleskoopin huoltoa varten suoritettiin yhteensä neljä tutkimusmatkaa:

Ensimmäinen tutkimusmatka

Työskentele kaukoputken parissa ensimmäisen tutkimusmatkan aikana.

Peilissä havaitun vian vuoksi ensimmäisen huoltoretken merkitys oli erityisen suuri, sillä sen piti asentaa korjaava optiikka kaukoputkeen. Endeavour STS-61 -lento tapahtui 2.-13. joulukuuta 1993 ja työ kaukoputken parissa jatkui kymmenen päivää. Retkikunta oli yksi historian vaikeimmista; se sisälsi viisi pitkää avaruuskävelyä.

Nopea fotometri korvattiin optisella korjausjärjestelmällä, laajakulma- ja planeettakamerat korvattiin uudella mallilla (WFPC2). Laajakenttä- ja planeettakamera 2 )) sisäisellä optisella korjausjärjestelmällä. Kamerassa oli kolme nelikulmaista CCD-kennoa kytkettynä kulmaan ja pienempi, korkeamman resoluution "planetaarinen" anturi neljännessä kulmassa. Siksi kameran kuvilla on tyypillinen sirpaloidun neliön muoto.

STIS:n toiminta-alue on 115-1000 nm ja se mahdollistaa kaksiulotteisen spektrografian, eli useiden kohteiden spektrin saamisen samanaikaisesti näkökentässä.

Myös lentonauhuri vaihdettiin, lämpöeristys korjattiin ja kiertorata korjattiin.

Kolmas tutkimusretki (A)

Expedition 3A ("Discovery" STS-103) tapahtui 19.-27.12.1999 sen jälkeen, kun oli tehty päätös suorittaa osa kolmannesta huolto-ohjelmasta etuajassa. Tämä johtui siitä, että kolme kuudesta ohjausjärjestelmän gyroskoopista epäonnistui. Neljäs gyroskooppi epäonnistui useita viikkoja ennen lentoa, minkä vuoksi kaukoputki ei sovellu havainnointiin. Retkikunta korvasi kaikki kuusi gyroskooppia, tarkkuusopastusanturin ja ajotietokoneen. Uudessa tietokoneessa käytettiin Intel 80486 -prosessorin erikoisversiota - parannetulla säteilynkestävyydellä. Tämä mahdollisti joidenkin aiemmin maassa suoritettujen laskelmien suorittamisen aluksella olevaa kompleksia käyttämällä.

Kolmas tutkimusretki (B)

Hubble sukkulan lastitilassa ennen paluutaan kiertoradalle maapallon noustessa taustalla. Tutkimusmatka STS-109.

Expedition 3B (neljäs tehtävä) suoritettiin 1.-12. maaliskuuta 2002, Columbian lento STS-109. Tutkimusmatkan aikana Faint Object Camera korvattiin Advanced Survey Cameralla. Edistyksellinen kamera kyselyihin) (Englanti) Advanced Camera for Surveys, ACS ) ja lähi-infrapunakameran ja -spektrometrin toiminta, jonka jäähdytysjärjestelmästä loppui nestemäinen typpi vuonna 1999, toiminta palautettiin.

ACS koostuu kolmesta kamerasta, joista yksi toimii kaukaa ultraviolettivalossa ja toiset kopioivat ja parantavat WFPC2:n ominaisuuksia. Osittain poissa käytöstä 29.1.2007 lähtien.

Aurinkopaneelit vaihdettiin toisen kerran. Uudet paneelit olivat pinta-alaltaan kolmanneksen pienemmät, mikä vähensi merkittävästi ilmakehän kitkasta aiheutuvia häviöitä, mutta samalla tuotti 30 % enemmän energiaa, mikä mahdollistaa samanaikaisen käytön kaikkien observatorioon asennettujen laitteiden kanssa. Myös sähkönjakeluyksikkö vaihdettiin, mikä edellytti täydellistä virran katkaisua aluksella ensimmäistä kertaa käynnistämisen jälkeen.

Tehty työ laajensi merkittävästi kaukoputken ominaisuuksia. Kaksi työn aikana käyttöön otettua instrumenttia - ACS ja NICMOS - mahdollistivat kuvien saamisen syvästä avaruudesta.

Neljäs retkikunta

Seuraava huoltotehtävä akkujen ja gyroskooppien vaihtamiseksi sekä uusien ja parannettujen instrumenttien asentamiseksi ajoitettiin helmikuulle 2005, mutta Columbian avaruussukkulan katastrofin jälkeen 1. maaliskuuta 2003 se lykättiin määräämättömäksi ajaksi, mikä vaaransi työn jatkotyön. Hubble". Jopa sukkulalentojen uudelleen alkamisen jälkeen tehtävä peruttiin, koska päätettiin, että jokaisen avaruuteen lähetetyn sukkulan pitäisi päästä ISS:lle, jos toimintahäiriöitä havaitaan, ja kiertoradan kaltevuuden ja korkeuden suuren eron vuoksi sukkula voisi älä kiinnitä asemaa teleskooppikäyntien jälkeen.

Tämän tehtävän jälkeen Hubble-teleskoopin on jatkettava toimintaansa kiertoradalla ainakin vuoteen 2014 asti.

Saavutukset

Yli 15 vuoden toiminnan aikana matalalla Maan kiertoradalla Hubble vastaanotti 700 tuhatta kuvaa 22 tuhannesta taivaankappaleesta - tähdistä, sumuista, galakseista, planeetoista. Sen päivittäin havaintoprosessin aikana luoma tietovirta on noin 15 Gt. Niiden kokonaismäärä, joka on kertynyt koko kaukoputken toiminnan ajalta, ylittää 20 teratavua. Yli 3 900 tähtitieteilijällä on ollut mahdollisuus käyttää sitä havaintoihin, ja noin 4 000 artikkelia on julkaistu tieteellisissä aikakauslehdissä. On havaittu, että kaukoputkeen perustuvien tähtitieteellisten artikkelien viittausindeksi on keskimäärin kaksi kertaa korkeampi kuin muuhun tietoon perustuvien artikkelien. Joka vuosi 200 siteeratuimman artikkelin luettelossa vähintään 10 % on Hubblen materiaaleihin perustuvia teoksia. Noin 30 prosentilla tähtitieteestä yleensä on nollaviittausindeksi ja vain 2 prosentilla avaruusteleskoopin avulla tehdyistä töistä.

Hubblen saavutuksista maksettava hinta on kuitenkin erittäin korkea: erityyppisten kaukoputkien vaikutusta tähtitieteen kehitykseen tutkivassa erityistutkimuksessa havaittiin, että vaikka kiertoradalla suoritetun työn viittausindeksi on 15 kertaa enemmän kuin maassa sijaitseva heijastin, jossa on 4 metrin peili, avaruusteleskoopin ylläpitokustannukset ovat 100 kertaa tai enemmän.

Tärkeimmät havainnot

Teleskooppipääsy

Kuka tahansa henkilö tai organisaatio voi hakea työskentelyä kaukoputken kanssa – ei ole kansallisia tai akateemisia rajoituksia. Kilpailu havaintoajasta on erittäin kovaa, yleensä pyydetty kokonaisaika on 6-9 kertaa suurempi kuin todellisuudessa käytettävissä oleva aika.

Havaintohaku julkaistaan ​​noin kerran vuodessa. Sovellukset on jaettu useisiin luokkiin:

• Yleisiä huomioita Yleinen tarkkailija). Useimmat rutiinimenettelyä ja tarkkailun kestoa vaativat sovellukset kuuluvat tähän luokkaan.
• Blitzin havainnot Tilannekuvahavainnot), korkeintaan 45 minuuttia vaativat havainnot, mukaan lukien kaukoputken osoittamisaika, mahdollistavat yleisten havaintojen välisten aukkojen täyttämisen.
• Kiireellisiä havaintoja Mahdollisuuden kohde), tutkia ilmiöitä, joita voidaan havaita rajoitetun, aiemmin tunnetun ajanjakson aikana.

Lisäksi 10 % havaintoajasta jää ns. "ohjaajan reserviin". Tähtitieteilijät voivat hakea reservin käyttöä milloin tahansa, ja sitä käytetään tyypillisesti suunnittelemattomien lyhytaikaisten tapahtumien, kuten supernovaräjähdyksen, havainnointiin. Myös syvän avaruuden kuvaaminen Hubble Deep Field- ja Hubble Ultra Deep Field -ohjelmien alla toteutettiin ohjaajan reservin kustannuksella.

Muutaman ensimmäisen vuoden ajan osa varaajasta oli varattu amatööritähtitieteilijöille. Heidän hakemuksensa käsitteli komitea, joka koostui myös merkittävimmistä tähtitieteilijöistä. Tärkeimmät vaatimukset hakemukselle olivat tutkimuksen omaperäisyys ja ristiriita aiheen ja ammattitähtitieteilijöiden pyyntöjen välillä. Yhteensä vuosina 1997-1997 tehtiin 13 havaintoa amatööritähtitieteilijöiden ehdottamilla ohjelmilla. Myöhemmin instituutin budjettileikkausten vuoksi ajan antaminen ei-ammattilaisille lopetettiin.

Suunnitteluhavainnot

Havaintojen suunnittelu on erittäin monimutkainen tehtävä, koska on tarpeen ottaa huomioon monien tekijöiden vaikutus:

• Koska kaukoputki on matalalla kiertoradalla, mikä on välttämätöntä palvelujen tuottamiseksi, merkittävä osa tähtitieteellisistä kohteista on Maan peitossa hieman alle puolet kiertoradan ajasta. Suunnilleen 90° kiertoradan tasoon nähden on niin kutsuttu "pitkän näkyvyyden vyöhyke", mutta kiertoradan precession vuoksi tarkka suunta muuttuu kahdeksan viikon aikana.
• Lisääntyneiden säteilytasojen vuoksi havainnot eivät ole mahdollisia, kun teleskooppi lentää Etelä-Atlantin poikkeaman yli.
• Vähimmäispoikkeama Auringosta on 45°, jotta suora auringonvalo ei pääse optiseen järjestelmään, mikä tekee erityisesti Merkuriuksen havainnoista mahdottomaksi, ja Kuun ja Maan suorat havainnot ovat sallittuja tarkkojen opastusanturien ollessa pois käytöstä.
• Koska kaukoputki kiertää yläilmakehässä, jonka tiheys vaihtelee ajan myötä, on mahdotonta ennustaa tarkasti kaukoputken sijaintia. Kuuden viikon ennusteen virhe voi olla jopa 4 tuhatta km. Tältä osin tarkkoja havaintoaikatauluja laaditaan vain muutama päivä etukäteen, jotta vältytään siltä, ​​että havainnointiin valittu kohde ei ole näkyvissä sovittuna aikana.

Teleskooppidatan siirto, tallennus ja käsittely

Lähetys Maahan

Hubble-data tallennetaan ensin laitteissa oleviin tallennuslaitteisiin; julkaisun yhteydessä käytettiin kelasta kelaan nauhureita tässä ominaisuudessa; Expedition 2:n ja 3A:n aikana ne korvattiin solid-state-asemilla. Sitten viestintäsatelliittijärjestelmän (TDRSS) kautta. TDRSS)), joka sijaitsee matalalla kiertoradalla, tiedot välitetään Goddard Centeriin.

Arkistointi ja tietojen käyttö

Ensimmäisen vuoden aikana vastaanottamispäivästä tiedot toimitetaan vain päätutkijalle (havaintohakijalle), minkä jälkeen ne sijoitetaan vapaasti käytettävään arkistoon. Tutkija voi pyytää laitoksen johtajalta määräajan lyhentämistä tai pidentämistä.

Ohjaajan reservistä aikaa käyttäen tehdyt havainnot tulevat välittömästi julkisiksi, samoin kuin tuki- ja tekninen tieto.

Arkiston tiedot tallennetaan instrumenttimuotoon, ja niiden on läpikäytävä useita muunnoksia, ennen kuin niistä tulee analyysikelpoisia. Space Telescope Institute on kehittänyt ohjelmistopaketin automaattista tietojen muuntamista ja kalibrointia varten. Muunnokset suoritetaan automaattisesti, kun tietoja pyydetään. Suuren tietomäärän ja algoritmien monimutkaisuuden vuoksi käsittely voi kestää päivän tai kauemmin.

Tähtitieteilijät voivat myös ottaa raakadatan ja suorittaa tämän toimenpiteen itse, mikä on hyödyllistä, kun muunnosprosessi poikkeaa tavallisesta.

Tietoja voidaan käsitellä eri ohjelmilla, mutta Telescope Institute tarjoaa paketin STSDAS(Space Telescope Scientific Data Analysis System, englanti. Avaruusteleskooppi Science Data Analysis System ). Paketti sisältää kaikki tietojenkäsittelyyn tarvittavat ohjelmat, jotka on optimoitu työskentelemään Hubble-tietojen kanssa. Paketti toimii suositun tähtitieteen ohjelman IRAF moduulina.

Julkiset suhteet

Avaruusteleskooppiprojektille on aina ollut tärkeää vangita suuren yleisön huomio ja mielikuvitus, ja erityisesti amerikkalainen veronmaksaja, joka on antanut merkittävimmän panoksen Hubblen rahoitukseen.

Yksi tärkeimmistä PR:lle on Hubble Legacy Project. Hubblen perintö). Sen tehtävänä on julkaista kaukoputken visuaalisesti ja esteettisesti vaikuttavimmat kuvat. Projektigallerioissa on alkuperäisten valokuvien lisäksi myös niistä tehtyjä kollaaseja ja piirustuksia. Hankkeelle varattiin pieni määrä havaintoaikaa saadakseen täysvärikuvia kohteista, joiden valokuvaaminen spektrin näkyvässä osassa ei ollut tutkimuksen kannalta tarpeellista.

Lisäksi Space Telescope Institute ylläpitää useita verkkosivuja, joissa on kuvia ja kattavaa tietoa kaukoputkesta.

Vuonna 2000 perustettiin PR Bureau koordinoimaan eri osastojen toimia. Yleisön tiedotustoimisto).

Euroopassa vuodesta 1999 lähtien Euroopan tiedotuskeskus on osallistunut suhdetoimintaan. Hubble Euroopan avaruusjärjestön tietokeskus ) (Englanti) Hubblen Euroopan avaruusjärjestön tietokeskus, HEIC ), perustettiin Euroopanskukseen. Keskus vastaa myös ESAn teleskooppiin liittyvistä koulutusohjelmista.

Hubblen tulevaisuus

Neljännen tutkimusmatkan suorittaman korjaustyön jälkeen Hubblen odotetaan työskentelevän kiertoradalla vuoteen 2014 asti, jolloin sen korvaa James Webb -avaruusteleskooppi.

Tekniset tiedot

Yleiskuva kaukoputkesta.

Rataparametrit

• Kaltevuus: 28,469°.
• Apogee: 571 km.
• Perigee: 565 km.
• Kiertoaika: 96,2 min.

Avaruusalus

• Avaruusaluksen pituus on 13,3 m, halkaisija 4,3 m, aurinkopaneelien jänneväli 12,0 m, massa 11 000 kg (asennettujen instrumenttien kanssa noin 12 500 kg).
• Teleskooppi on Ritchie-Chrétien-heijastin, jonka peilin halkaisija on 2,4 m, mikä mahdollistaa 0,1 kaarisekunnin luokkaa olevan optisen resoluution.

Laitteet

Teleskooppi on modulaarinen ja sisältää viisi lokeroa optisille instrumenteille. Yhdessä osastossa oli korjaava optinen järjestelmä pitkään (1993-2009). Korjaavan optisen avaruusteleskoopin aksiaalinen vaihto ) (COSTAR), asennettu ensimmäisen huoltotehtävän aikana vuonna 1993 kompensoimaan ensisijaisen peilin valmistusvirheitä. Koska kaikissa kaukoputken laukaisun jälkeen asennetuissa instrumenteissa on sisäänrakennetut viankorjausjärjestelmät, viime tutkimusmatkalla tuli mahdolliseksi purkaa COSTAR-järjestelmä ja käyttää osastoa ultraviolettispektrografin asentamiseen.

Instrumenttien asennuksen kronologia avaruusteleskooppiin (äskettäin asennetut instrumentit on kursivoitu):

Kuten edellä todettiin, ohjausjärjestelmää käytetään myös tieteellisiin tarkoituksiin.

Huomautuksia

1. Historiallinen katsaus virallisella verkkosivustolla, osa 2 (englanniksi)
2. Lyman S. Spitzer. (1979) History of the Space Telescope // Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society. V. 20. S. 29
3. Luku 12. Hubble-avaruusteleskooppi // Dunar A. J., Waring S. P. (1999) Power To Explore-History of Marshall Space Flight Center 1960-1990. MEILLE. Valtion painotalo, ISBN 0-16-058992-4
4. Tietoja NASAn verkkosivuilta (englanniksi)
5. Historiallinen katsaus virallisella verkkosivustolla, osa 3 (englanniksi)
6. NASA/ESA Hubble-avaruusteleskoopin eurooppalainen kotisivu – usein kysyttyjä kysymyksiä. Haettu 10. tammikuuta 2007.
7. Brandt J. C. et ai (1994). Goddardin korkearesoluutioinen spektrografi: instrumentti, tavoitteet ja tieteelliset tulokset // Tyynenmeren tähtitieteellisen seuran julkaisut. V. 106., s. 890-908
8. G. Fritz Benedict, Barbara E. McArthur. (2005) Hubble-avaruusteleskoopin hienojen ohjausantureiden erittäin tarkkoja tähtien parallakseja. Venuksen kauttakulku: Uusia näkymiä aurinkokunnasta ja galaksista. Proceedings of IAU Colloquium #196, toim. D. W. Kurtz. Cambridge University Press. s. 333-346
9. Burrows C. J. et al. (1991) The imaging performance of the Hubble Space Telescope // Astrophysical Journal. V. 369. P. 21
10. Todellisten ja laskettujen kaavioiden vertailu pisteobjektien näyttämiseen (englanniksi)
11. Allen Commission -raportti (englanniksi) Hubble-avaruusteleskoopin optisten järjestelmien vikaraportti, 1990, Lew Allen, puheenjohtaja, NASA:n tekninen raportti NASA-TM-103443
12. Valitut asiakirjat Yhdysvaltojen historiasta Civil Space Program Volume V: Exploring the Cosmos / John M. Logsdon, toimittaja. 2001
13. Jedrzejewski R. I., Hartig G., Jakobsen P., Crocker J. H., Ford H. C. (1994) COSTAR-korjatun Faint Object Cameran suorituskyky kiertoradalla // Astrophysical Journal Letters. V. 435. P. L7-L10
14. Thackerayn pallot IC 2944:ssä. Hubblen perintö. Haettu 25. tammikuuta 2009.
15. Trauger J. T., Ballester G. E., Burrows C. J., Casertano S., Clarke J. T., Crisp D. (1994) The on-orbit performance of WFPC2 // Astrophysical Journal Letters. V. 435. P. L3-L6
16. STSci NICMOS -sivut
17. Guy Gugliotta. Ehdokas tukee NASAn Hubble-päätöksen tarkistusta, Washington Post(12. huhtikuuta 2005). Haettu 10. tammikuuta 2007. (en kieli)
18. NASA hyväksyy tehtävän ja nimeää miehistön paluuta varten Hubbleen (englanniksi) NASA, 31. lokakuuta 2006
19. NASA ilmoittaa uudet tavoitepäivämäärät, Status News Conference (englanniksi). NASA (24. syyskuuta 2008). Haettu 22. lokakuuta 2008.
20. (Englanti) . NASA
21. Lyhyt tietoa neljännestä tutkimusmatkasta (englanniksi). NASA (24. syyskuuta 2008). Haettu 30. toukokuuta 2009.
22. STSCi uutiskirje. V. 20. Numero 2. Kevät 2003
23. Benn C. R., Sánchez S. F. (2001) Suurten teleskooppien tieteellinen vaikutus // Tyynenmeren tähtitieteellisen seuran julkaisut. V. 113. S. 385