Kosmiczny teleskop Hubble'a jest, od momentu wystrzelenia w 1990 roku, jednym z najważniejszych przyrządów w historii astronomii, a także jedną z najpopularniejszych i najbardziej cenionych maszyn jakie kiedykolwiek powstały. Z tej okazji przyjrzyjmy się bliżej samemu teleskopowi oraz powiedzmy sobie kilka słów na temat odkryć dokonanych z jego pomocą.
foto / wikimedia
Kosmiczny Teleskop Hubble’a (ang. Hubble Space Telescope, HST), został wyniesiony na orbitę przez prom kosmiczny Discovery podczas misji STS-31, 24 kwietnia 1990 roku. Porusza się na orbicie okołoziemskiej na wysokości od 612 km do 620 km. Nazwany został na cześć amerykańskiego astronoma Edwina Hubble’a.
Historia Kosmicznego Teleskopu Hubble’a swoje początki ma w 1946 roku, kiedy to astronom Lyman Spitzer napisał referat zatytułowany Zalety pozaziemskiego obserwatorium astronomicznego. Rozważał on w praktyce wyższość obserwatoriów pozaziemskich nad tymi znajdującymi się na powierzchni planety. Warto wspomnieć, że począwszy od pomysłu w 1946 aż do momentu wystrzelenia projekt budowy teleskopu kosmicznego był trapiony przez opóźnienia i problemy finansowe.
Rozprawiając o początku Kosmicznego Teleskopu Hubbla należy jednak wrócić pamięcią do programu Orbitalnych Obserwatoriów Astronomicznych Program OAO (Orbiting Astronomical Observatory). Były to amerykańskie astronomiczne, obserwacyjne i pomiarowe satelity wyposażone w aparaturę optyczną i urządzenia do przetwarzania i przekazywania danych. Na orbicie znalazły się trzy satelity tej serii, czwarty uległ zniszczeniu podczas nieudanego startu. Maksymalna długość satelity wynosiła 5,5 m, masa w zależności od wyposażenia od 1600 do 2000 kg. Zasilane w energię elektryczną z baterii słonecznych. Sukces programu OAO opiera się min. o 4 misje, które wymienię poniżej:
- OAO-1 (indeks COSPAR 1966-31A) – wystrzelony 8 kwietnia 1966 roku. Wskutek defektu instalacji elektrycznej nie osiągnął gotowości do pracy.
- OAO-2 (indeks COSPAR 1968-110A) – wystrzelony 7 grudnia 1968 roku na orbitę o parametrach: perygeum 766 km, apogeum 777 km, inklinacji 35°. Masa satelity wynosiła 1993 kg, w tym aparatura i sprzęt optyczny 450 kg.
- OAO-B (indeks COSPAR 1970-U03) – start odbył się 30 listopada 1970, nie oddzieliła się osłona satelity, wskutek czego nie osiągnął on orbity okołoziemskiej
- OAO-3 (indeks COSPAR 1972-65A) – wystrzelony 21 sierpnia 1972 roku na prawie kołową orbitę 741/749 km. Satelita wyposażony był w teleskop o średnicy 82 cm oraz inną aparaturę badawczą. Dla uczczenia 500 rocznicy urodzin Mikołaja Kopernika otrzymał nazwę Kopernik (Copernicus)
Sukces programu OAO doprowadził do porozumienia w kręgu astronomów, które uznało, iż budowa LST jest celem najwyższej wagi. W 1970 roku NASA powołała dwie specjalne komisje: jedną odpowiedzialną za stronę techniczną projektu, drugą do wyznaczenia naukowych celów misji. Po ich ustaleniu głównym problemem NASA stało się znalezienie funduszy na realizację projektu, wielokrotnie przewyższających koszty teleskopu naziemnego. Ostatecznie koszty operacji związanej z Teleskopem Hubble'a wyniosły ok. 2,5 miliarda USD.
Najważniejszym elementem teleskopu było zaprojektowane przystającego do wymagających warunków zwierciadła wraz z systemami optycznymi. Teleskopy optyczne mają zazwyczaj zwierciadła wypolerowane z dokładnością do dziesiątej części długości fali świetlnej, lecz ze względu na szerokie spektrum wykonywanych obserwacji (od ultrafioletu aż po podczerwień) zwierciadło Hubble’a musiało być wykonane z dokładnością do 10 nanometrów (około 1/65 długości światła czerwonego).
Kolejnym, równie wymagającym elementem teleskopu był statek kosmiczny, w którym zamontowane miały być instrumenty pokładowe. Konstrukcja miała wytrzymywać częste przejścia z bezpośredniego działania promieni słonecznych w cień Ziemi (generujące duże zmiany temperatury), a przy tym pozostawać wystarczająco stabilna do wykonywania precyzyjnych pomiarów. Powłoka zintegrowanej izolacji wielowarstwowej utrzymuje stałą wewnętrzną temperaturę i otacza lekki aluminiowy kadłub teleskopu. W jego wnętrzu szkielet wykonany z tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem węglowym sztywno utrzymuje pracujące części teleskopu.
Do komunikacji z HST służą specjalne satelity umieszczone na orbicie geostacjonarnej. Są to satelity śledzenia i transmisji danych (Tracking and Data Relay Satellite System, TDRSS). Sterowanie położeniem teleskopu możliwe jest wtedy, gdy co najmniej jeden z tych satelitów znajduje się w zasięgu anten kierunkowych teleskopu. HST wykonuje ustalony program zadań i rejestruje wyniki, które są przesyłane na Ziemię w czasie, gdy w zasięgu systemu komunikacyjnego teleskopu znajduje się chociaż jeden satelita TDRSS. System wykorzystuje do komunikacji z HST trzy satelity, pozostałe są traktowane jako rezerwowe. Schemat działania systemu TDRSS jest następujący:
- Światło z kosmosu dociera do teleskopu kosmicznego
- Teleskop rejestruje światło bez zakłóceń, których źródłem byłaby atmosfera ziemska
- Satelity TDRSS odbierają dane wysłane przez HST dwukrotnie w ciągu jednej doby
- Stacja w White Sands odbiera dane wysłane przez satelity TDRSS
- Centrum Kontroli Kosmicznego Teleskopu odbiera dane z White Sands za pomocą linii naziemnych oraz satelitów telekomunikacyjnych
- Instytut Naukowy Teleskopu Kosmicznego opracowuje dane z HST
20 maja 1990 roku rozpoczęła się nowa era w dziejach astronomii. Teleskop zarejestrował „pierwsze światło” – był to wielki dzień dla pracujących przy HST inżynierów i astronomów. Jako pierwszy obiekt wybrano gromadę otwartą NGC 3532, a jako detektor – szerokokątną kamerę WF/PC.
Do końca 2011 roku na podstawie danych z Hubble’a napisano ponad 10 000 prac naukowych. Teleskop Hubble’a rozwikłał wiele długowiecznych problemów astronomicznych, dostarczył również wiele danych, których wyjaśnienie wymaga nowych teorii. Spośród nich głównymi celami misji był dokładniejszy pomiar odległości do Cefeid, w wyniku czego stała Hubble’a, która określa tempo rozszerzania się Wszechświata proporcjonalnie do jego wieku, mogła być precyzyjniej oszacowana. Przed wystrzeleniem teleskopu błąd tego oszacowania wynosił ponad 50%, wraz z wykonaniem pomiarów odległości do cefeid w Gromadzie galaktyk w Pannie i innych dalekich gromad zmniejszył się do 10%.
W związku z urodzinami będą miały miejsce liczne imprezy oraz wydarzenia. Część z nich przedstawiam państwu poniżej.
- Jednotygodniowa konferencja naukowa Hubble 2020 odbędzie się w instytucie Space Telescope Science. Transmisja z sympozjum będzie dostępna na stronie internetowej www.stsci.edu/webcast/
- Od godziny 9.00 do godziny 9.45 rano, jeden z dyrektorów NASA, Charles Bolden, Jr (generał major amerykańskiej piechoty morskiej (w stanie spoczynku), były astronauta. Magister, absolwent Uniwersytetu Kalifornijskiego, specjalizował się w elektronice, ukończył Akademię Marynarki) w asyście Johna Grunsfelda przybędzie do Waszyngotnu na spotkanie dotyczące teleskopu Hubblea. Opowie on o swoich spacerach kosmicznych (odbył ich aż osiem!) podczas prac przy teleskopie w przestrzeni kosmicznej.
- W Obserwatorium w Lowell w Flagstaff, Ariz, o godzinie 7.00 odbędzie się spotkanie z dziennikarzami i publiką, którego tematem będą oczywiście odkrycia Hubble'a oraz ciekawostki na temat teleskopu i wydarzeń z nim związanych.
- American Visionary Arts Museum w Baltimore przyjmie kompozytora Tima Otto Rotha na imprezie z okazji 25-lecia istnienia teleskopu Hubblea, będzie ona trwać do 2. Maja.
- Drzwi otwarte na Uniwersytecie Arizona State University w Tempe rozpoczną się od godziny 7.15. W ramach imprezy odbędą się pokazy planetarne, wykłady na temat teleskopów oraz możliwość przetestowania kilku z nich.
- The University of Leicester w Anglii oferuje publiczne spotkanie, którego tematem będzie “The Universe Through Many Lenses” i będzie się ono odbywać od godziny 6.30.
- W piątek od godziny 20.00 do 21.00 w Smithsonian’s National Air and Space Museum odbędą się spotkania z naukowcami, astronautami, inżynierami, technikami i naukowcami, którzy brali udział w projekcie misji Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Spotkanie nie będzie otwarte dla publiki ale będzie możliwość obejrzenia go w Telewizji NASA oraz poprzez transmisje internetowe.
W chwili obecnej Teleskop Hubble'a jest na etapie odchodzenai na emeryturę, i chociaż wciąż jest w niezłym stanie, naukowcy już szykują dla niego następcę. Gdy tylko będzie gotowy, misja teleskopu dobiegnie końca. Zamiast niego informacji będzie dostarczać teleskop Webba, który będzie prowadzić obserwacje w podczerwieni. Dlatego sfotografuje pierwsze gwiazdy i młode galaktyki, które uformowały Wszechświat po Wielkim Wybuchu. Poniżej przedstawię państwu kilkanaście spośród wielu bardzo ciekawych zdjęć wykonanych za pomocą Teleskopu Hubble'a. Oczywiście nie będzie możliwe przedstawienie wszystkich odkryć z uwagi na ich ilość.
#1. Mgławica Carina znajdująca się w gwiazdozbiorze Kila. Jest jedną z największych i najjaśniejszych odkrytych mgławic.
.jpg)
foto / wikimedia
#2. Gwiazda V838 Monocerotis, czerwony nadolbrzym, który w 2002 roku gwałtownie pojaśniał.
foto / ytimg.com
#3. Mgławica Koński Łeb znajduje się w konstelacji Oriona. Czerwony blask pochodzi od gazu wodorowego zjonizowanego przez pobliską gwiazdę Sigma Orionis.
foto / nasa
#4. Mgławica Kraba. Za zasilanie tej mgławicy odpowiada centralny pulsar, pozostałość po gwieździe która eksplodowała jako supernowa widziana z Ziemi w 1054 roku.
foto / wykop
#5. Galaktyka Sombrero. Leży w gwiazdozbiorze Panny i jest jednym z najjaśniejszych jego obiektów.
foto / carstenfuehrmann
#6. Południowa Konstelacja Fornax.
foto / certificate.ulo.ucl.ac.uk
#7. Galaktyka NGC 1275
foto / wikimedia
#8. Mgławica Orzeł
foto / holtz
#9. Pillars of Creation
foto / spacetelescope.
#10. Bipolarna mgławica planetarna NGC 6302 (Konstelacja Skorpiona)
foto / waid-observatory
Miejmy nadzieję, że odkrycia następcy Teleskopu Hubble'a, czyli Teleskopu Webba, będą nie mniejsze i nie mniej ważne niż jego poprzednika. Wszechświat wciąż skrywa wiele tajemnic czekających na odkrycie zatem miejmy nadzieję, że następne lata odkryć będą przynajmniej tak owocne jak ostatnie.
Źródło:
Discovery
wiadomości24
Internet
wikipedia
Użytkownik ✪Critter edytował ten post 23.04.2015 - 12:12
