Космический Телескоп Хаббл: Фотографии, Факты И История

{h1}

С момента запуска в 1990 году космический телескоп хаббл (hst) предоставил удивительные изображения, которые привели к открытиям. Исследуйте историю и факты хаббла.

С момента своего запуска в 1990 году космический телескоп Хаббл (HST) предоставил великолепный набор изображений, которые внушали благоговение и вдохновляли публику. Больше, чем просто красивые картинки, десятки терабайт собранных данных позволили получить представление о Вселенной, от объектов, расположенных на расстоянии, близких к луне, до самых отдаленных галактик, с невероятными фотографиями сверхновых и туманностей между ними.

Ниже мы рассмотрим историю телескопа и его открытий, а также факты Хаббла и ссылки на некоторые из лучших картин орбитальной обсерватории. Сначала мы взглянем на культовое фото. Эта картина Хаббла широко признана; Это вид так называемых Столпов Творения в туманности Орла. [Смотрите галерею последних фотографий Хаббла.]

Это изображение «Столпов Творения», сделанное космическим телескопом Хаббла в 1995 году, является, пожалуй, самым известным астрономическим изображением 20-го века. Взятый в видимом свете с использованием комбинации фильтров SII / H-alpha и OIII, он показывает часть туманности Орла, где формируются новые звезды. Высота самой высокой колонны составляет около 4 световых лет.

Это изображение «Столпов Творения», сделанное космическим телескопом Хаббла в 1995 году, является, пожалуй, самым известным астрономическим изображением 20-го века. Взятый в видимом свете с использованием комбинации фильтров SII / H-alpha и OIII, он показывает часть туманности Орла, где формируются новые звезды. Высота самой высокой колонны составляет около 4 световых лет.

Предоставлено: NASA / ESA / STScI, Hester & Scowen (Университет штата Аризона).

Телескоп изначально запускался с изъяном в зеркале, что ограничивало его способность делать наблюдения. Это вызвало большое беспокойство среди научного сообщества, учитывая, что Хаббл стоил 1,5 миллиарда долларов в 1990 году (примерно 2,87 миллиарда долларов в 2017 году). Но после успешной миссии по ремонту челнока в 1993 году репутация Хаббла восстановилась, и сегодня она является одной из самых знаменитые телескопы.

После завершения последней миссии по обслуживанию в 2009 году, Хаббл остается в добром здравии и должен продолжить работу еще до запуска новой обсерватории - космического телескопа Джеймса Вебба - в 2020 году.

История Хаббла: от серьезного недостатка к совершенству

Когда Галилей впервые обратил подзорную трубу в небеса в 1610 году, у него возникли проблемы с разглядыванием колец Сатурна, которые сегодня можно увидеть в недорогих телескопах. Достижения в области оптики улучшили представления ученых о планетах, звездах и далеких галактиках, но атмосфера Земли все еще блокировала большую часть света для наблюдателей на земле. Большие телескопы были (и остаются) размещены в высоких горах, где более тонкие атмосферы позволяют получить более четкие снимки.

Космический телескоп Хаббл: фотографии, факты и история: хаббл

В 1923 году немецкий ученый Герман Оберт впервые предположил, что телескоп может быть запущен на орбиту, чтобы помочь преодолеть искажения, вызванные атмосферой. Поскольку запуск ракет стал более распространенным явлением, идея стала осуществимой, и в 1969 году было одобрено запуск Большого космического телескопа. Но его разработка заняла больше времени, чем подготовка к поездке на Луну.

В 1975 году Европейское космическое агентство начало работать с НАСА над планом, который в конечном итоге станет Хабблом. Конгресс одобрил финансирование телескопа в 1977 году. Рождение космического корабля многоразового использования обеспечило новый механизм доставки такого телескопа в космос.

Большой космический телескоп был переименован в Хаббл (HST) в честь Эдвина Хаббла, американского астронома, который, среди прочего, определил, что Вселенная простиралась за пределы Млечного Пути. Первый в мире космический телескоп был запущен в эксплуатацию 24 апреля 1990 года. Это стоило 1,5 миллиарда долларов, но расходы будут постоянными - как ожидаемыми, так и неожиданными.

Первоначальные инструменты на Хаббле включали широкоугольную планетарную камеру, спектрограф Годдарда с высоким разрешением (GHRS), камеру слабых объектов (FOC), спектрограф слабых объектов (FOS) и высокоскоростной фотометр. Но тут была большая проблема. У Хаббла было дефектное зеркало, исследователи узнали, когда телескоп достиг орбиты и был запущен в работу. Изображения были нечеткими - почти бесполезными. У главного зеркала Хаббла был серьезный дефект, сферическая аберрация, вызванная производственной ошибкой. Недостаток был всего 1/50 толщины листа бумаги.

Потребовалось три года, чтобы НАСА смогло провести ремонтную миссию. 2 декабря 1993 года «Спейс шаттл» отправил экипаж из семи человек, чтобы починить Хаббла во время пятидневного выхода в открытый космос. Во время исправления были установлены две новые камеры, в том числе широкоугольная планетарная камера 2 (WFPC-2), которая впоследствии сделала многие из самых известных фотографий Хаббла. В декабре 1993 года первые новые снимки из Хаббла достигли Земли. И они захватывали дух.

Хаббл факты

Хаббл - это совместный проект НАСА и Европейского космического агентства. Вот некоторые основные факты о телескопе и миссии, предоставленные Научным институтом космического телескопа (STScI), который управляет Хабблом для НАСА:

Размер телескопа

  • Длина: 43,5 фута (13,2 метра)
  • Вес: 24 500 фунтов. (11 110 кг)
  • Максимальный диаметр: 14 футов (4,2 м)

Миссия факты

  • Запуск: 24 апреля 1990 года с космического челнока Discovery (STS-31).
  • Развертывание: 25 апреля 1990 г.
  • Миссия по обслуживанию 1: декабрь 1993 года
  • Миссия по обслуживанию 2: февраль 1997 года
  • Обслуживающая миссия 3А: декабрь 1999 года
  • Миссия по обслуживанию 3B: февраль 2002 года
  • Миссия по обслуживанию 4: май 2009 года

Статистика космического полета

  • Орбита: средняя высота 307 морских миль (569 км или 353 миль), наклоненных к экватору на 28,5 градуса.
  • Время на прохождение одной орбиты: 97 минут
  • Скорость: 17 500 миль в час (28 000 км / ч)

Данные

Хаббл передает около 120 гигабайт научных данных каждую неделю. Это было бы примерно 3600 футов (1097 метров) книг на полке. Коллекция изображений и данных хранится на магнитооптических дисках.

Сила

  • Источник энергии: солнце
  • Механизм: две 25-футовые солнечные панели
  • Потребляемая мощность: 2800 Вт
  • Аккумуляторы: 6 никель-водородных (NiH), емкостью до 20 автомобильных аккумуляторов

оптика

  • Диаметр основного зеркала: 94,5 дюйма (2,4 м)
  • Вес основного зеркала: 1825 фунтов (828 кг)
  • Диаметр вторичного зеркала: 12 дюймов (0,3 м)
  • Вес вторичного зеркала: 27,4 фунта (12,3 кг)

Обслуживающие миссии

Хаббл обслуживался пять раз. Вот основные моменты каждой миссии обслуживания:

  • Миссия по обслуживанию 1 - STS-61, декабрь 1993 года: был установлен пакет корректирующей оптики, и широкоугольная планетарная камера была заменена широкоугольной и планетарной камерой 2 (включая внутреннюю систему оптической коррекции). Компьютеры были модернизированы. Космонавты также заменили солнечные батареи, гироскопы, магнитометры, компьютеры и другое оборудование.
  • Миссия по обслуживанию 2 - STS-82, февраль 1997 года. Среди прочих задач астронавты установили спектрограф для съемки космического телескопа (STIS), а также ближний инфракрасный фотоаппарат и многообъектный спектрометр (NICMOS), заменив GHRS и FOS. Неожиданная проблема с NICMOS сократила ожидаемый срок его службы всего до 2 лет, что составляет менее половины первоначальных прогнозов.
  • Сервисная миссия 3A - STS-103, декабрь 1999 г.: Третья сервисная миссия была разделена на две части после того, как три из шести гироскопов (указательных устройств) потерпели неудачу на Хаббле. Всего за несколько недель до того, как 3А взлетело, четвертый гироскоп вышел из строя и оставил телескоп неспособным указывать правильное направление для наблюдений. 3A, среди прочих задач, заменил все гироскопы, датчик точного наведения и компьютер. Миссия вернула Хаббла на вооружение вскоре после завершения ремонта.
  • Миссия по обслуживанию 3B - STS-109, март 2002 года. Эта миссия установила усовершенствованную камеру для съемки (заменяющую FOC), отремонтировала NICMOS и заменила солнечные батареи.
  • Миссия по обслуживанию 4: Миссия по обслуживанию 4 - STS-125, май 2009 года. Сначала эта миссия была запланирована на февраль 2005 года, но НАСА отменила ее после того, как во время запуска был поврежден шаттл "Колумбия", и разбился во время повторного входа в 2003 году, в результате чего погибли семь астронавтов., Хаббл находится на другой орбите, чем Международная космическая станция. Если шаттл будет поврежден при взлете, у астронавтов не будет безопасного убежища для отступления в случае крайней необходимости. Однако, после протестов Конгресса, научного сообщества и общественности, миссия Хаббла была восстановлена ​​и намечена на 2008 год. Когда один из блоков обработки данных Хаббла потерпел неудачу, миссия была перенесена обратно в 2009 год, чтобы включить запасную часть для этого тоже, Астронавты в Миссии 4 отремонтировали или заменили несколько систем и установили два новых прибора: Широкую Полевую Камеру 3 и Спектрограф Космического Происхождения.

Открытия Хаббла

Возвышенная перспектива и передовая оптика Хаббла позволяют ему смотреть дальше, чем может видеть предыдущая наземная оптика. Поскольку свету требуется время для перемещения на большие расстояния, дальность действия HST делает его похожим на машину времени; свет, который он видит от удаленных объектов, только показывает, как этот объект появился, когда свет покинул его, а не как он выглядит сегодня. Таким образом, когда мы смотрим на галактику Андромеды, в 2,5 миллиона световых лет от Земли, мы видим ее такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад.

На этом изображении показаны исконные кандидаты в галактические карлики, обведенные зеленым. Три увеличения справа показывают несколько карликовых объектов, которые находятся в пределах возможностей современных инструментов Хаббла. UDF Хаббла - это небольшая область неба в направлении южного созвездия Форнакс. Самые слабые объекты имеют яркость звезд менее чем на одну четверть миллиарда, которую можно увидеть невооруженным глазом.

На этом изображении показаны исконные кандидаты в галактические карлики, обведенные зеленым. Три увеличения справа показывают несколько карликовых объектов, которые находятся в пределах возможностей современных инструментов Хаббла. UDF Хаббла - это небольшая область неба в направлении южного созвездия Форнакс. Самые слабые объекты имеют яркость звезд менее чем на одну четверть миллиарда, которую можно увидеть невооруженным глазом.

Предоставлено: НАСА, ЕКА, Р. Виндхорст (Университет штата Аризона) и Х. Ян (Научный центр Спитцер, Калтех).

А с Хабблом обнаруживаются отдаленные объекты, которые иначе вообще не видны.

Например, когда в 1995 году астрономы указали HST на кажущийся пустым участок неба на Большой Медведице, они сняли изображение более 3000 галактик, слишком удаленных для обнаружения другими телескопами. (Это было позже названо Глубокое Поле Хаббла). Некоторые из галактик были настолько молоды, что еще не начали серьезного звездообразования. Были проведены другие глубоководные наблюдения в той же области, каждый раз заглядывая вглубь космоса. Они назывались Hubble Ultra-Deep Field (выпущен в 2004 году) и Hubble eXtreme Deep Field (выпущен в 2012 году).

Помимо наблюдения за ранней вселенной, Хаббл также помог астрономам оценить, сколько времени прошло с момента Большого взрыва. Измеряя особый тип пульсирующей звезды, известной как переменная цефеиды, они смогли сузить возраст Вселенной от диапазона до HST от 10 до 20 миллиардов лет до более точных 13,7 миллиардов лет.

Хаббл также исследует отдельные звезды на разных этапах их развития - от облаков пыли, которые образуют детские звезды, до трупов тех, кто давно взорвался, и тех, которые находятся между ними. Он даже смог заглянуть за пределы нашей галактики, Млечного Пути, и на своих соседей, Магеллановы Облака и Галактику Андромеды.

Более сложно увидеть, чем звезды, планеты, вращающиеся вокруг других солнц. Тем не менее, в 2008 году Хаббл сделал снимки планеты Фомальгаут b, когда впервые была получена планета вне Солнца в видимом свете. Но большинство планет сложнее фотографировать. Большая часть работы HST с другими планетами происходит через обнаружение их атмосферы, когда они проходят перед их солнцем; атмосфера фильтрует свет от звезд, и Хаббл регистрирует изменения.

Хаббл может проводить большую часть своего времени, глядя в световые годы от Земли, но иногда требуется время, чтобы сфотографировать планеты, путешествующие вокруг нашего Солнца. Изображения с высоким разрешением, снятые с Юпитера, Сатурна и даже Плутона, могут обеспечить понимание, которое может быть достигнуто только с помощью планетарных зондов, окружающих планеты. Изображения из HST позволяют ученым на Земле отслеживать изменения в атмосфере и поверхности планеты. Когда комета Шумейкер-Леви врезалась в Юпитер в 1994 году, Хаббл сфотографировал роковое столкновение. Последствия показали многое об атмосфере газового гиганта.

Кроме того, Хаббл видел то, что похоже на водяные струи, извергающиеся с луны Европы, луны Юпитера. Телескоп провел первоначальное наблюдение в марте 2014 года, а затем в том же месте в феврале 2016 года увидел дополнительный шлейф-кандидат.

На орбите более двух десятилетий Хаббл предоставил ученым лучшее понимание планет, галактики и всей вселенной. Среди самых удивительных открытий Хаббла и исследовательских проектов:

  • Создание трехмерной карты таинственной темной материи.
  • Обнаружив Никс и Гидру, две луны Плутона.
  • Помогает определить скорость расширения вселенной.
  • Обнаружив, что почти каждая крупная галактика привязана к черной дыре.
  • Помогаем уточнить возраст вселенной.

Недавние открытия Хаббла

Вот несколько дополнительных моментов открытий Хаббла за последние пять лет:

  • 2013: Провел несколько наблюдений за впечатляющей кометой ISON до того, как комета распалась возле Солнца вокруг Дня благодарения, исследовал взрыв на далекой звезде, обнаружил новолуние вокруг Нептуна и раскрыл подробности об истории Млечного Пути, основанные на изображениях 400 галактик на различных этапах эволюции.
  • 2014: Смотрел, как разваливается астероид P / 2013 R3; наблюдали редкую, близкую сверхновую, называемую SN 2014J; нашел чрезвычайно далекое «космическое увеличительное стекло»; и выпустил изображение под названием «Ультрафиолетовое покрытие сверхглубокого поля Хаббла», которое показало эволюцию Вселенной.
  • 2015: Сделал свежие наблюдения «Столпов Творения», чтобы увидеть, как они менялись с течением времени, запечатлел самый четкий вид из когда-либо существовавших галактик Андромеды, выполнил лучший трехмерный обзор глубокой вселенной и наблюдал темный вихрь на планете Нептун. 2015 год был также 25 Хабблаго юбилей в космосе.
  • 2016: Сделал подробные наблюдения кометы 252P / LINEAR), обнаружил самую дальнюю из известных галактик и показал, что во Вселенной, вероятно, в 10 раз больше галактик, которые, как считалось ранее, существовали.
  • 2017Обнаружил стратосферу на огромной экзопланете, заметил сверхяркие галактики, наблюдал самую дальнюю известную активную комету и случайно обнаружил несколько астероидов, когда они проникли в наблюдения за скоплением галактик.

Великие фотографии Хаббла

Ниже приведены некоторые из лучших снимков, снятых Хабблом. галерея удивительных фотографий Хаббла]:

Туманность Спираль, планетарная туманность в созвездии Водолея, также известная как

Туманность Спираль, планетарная туманность в созвездии Водолея, также известная как «Глаз Бога».

Предоставлено: НАСА, ЕКА и К. Р. О'Делл (Университет Вандербильта).

Этой массивной молодой звездной группировке, называемой R136, всего несколько миллионов лет, и она находится в туманности 30 Дорадус, в бурной области звездообразования в Большом Магеллановом облаке, спутниковой галактике Млечного Пути.

Этой массивной молодой звездной группировке, называемой R136, всего несколько миллионов лет, и она находится в туманности 30 Дорадус, в бурной области звездообразования в Большом Магеллановом облаке, спутниковой галактике Млечного Пути.

Предоставлено: НАСА, ЕКА и Ф. Паресе (INAF-IASF, Болонья, Италия), Р. О'Коннелом (Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль) и Комитетом по надзору за наукой в ​​формате Wide Field Camera 3.

Космический телескоп Хаббл запечатлел самый детальный вид Крабовидной туманности на одном из самых больших изображений, когда-либо собранных космической обсерваторией.

Космический телескоп Хаббл запечатлел самый детальный вид Крабовидной туманности на одном из самых больших изображений, когда-либо собранных космической обсерваторией.

Предоставлено: НАСА / ЕКА и Джефф Хестер (Университет штата Аризона).

Хаббл ловит Юпитера, меняющего свои полосы. Облака на больших и низких высотах меняются местами, изменяя свою форму и цвет при этом.

Хаббл ловит Юпитера, меняющего свои полосы. Облака на больших и низких высотах меняются местами, изменяя свою форму и цвет при этом.

Предоставлено: НАСА, ЕКА, А. Саймон-Миллер (Центр космических полетов имени Годдарда НАСА), А. Санчес-Лавега, Р. Уэсо и С. Перез-Ойос (Университет Страны Басков), Э. Гарсия -Мелендо (Фонд Обсерватории им. Эстеве Дюрана, Испания) и Дж. Ортон (Лаборатория реактивного движения)

Хаббл мгновенно видит множество сотен тысяч звезд, движущихся в шаровом скоплении M13.

Хаббл мгновенно видит множество сотен тысяч звезд, движущихся в шаровом скоплении M13.

Предоставлено: НАСА, ЕКА и Командой наследия Хаббла (STScI / AURA).

Кольца Сатурна в ультрафиолете - новый взгляд на некоторые из самых известных колец в Солнечной системе. Предоставлено: НАСА и Е. Каркошкой (Университет Аризоны).

Сверхглубокое поле Хаббла. Находясь в клочке темного неба, HST обнаружил более 10 000 ранних галактик, невидимых с поверхности Земли. Фото: НАСА, ЕКА, Р. Уиндхорст (Университет штата Аризона) и Х. Ян (Spitzer Science). Центр, Калтех)

Когда галактики сталкиваются - две сталкивающиеся галактики создали длиннохвостую галактику в форме кольца. Предоставлено: НАСА, ЕКА, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration и А. Эванс (Университет Вирджинии, Шарлоттсвилль / NRAO / Университет Стони Брук)

Луна Урана - HST захватывает затмение, когда луна, Ариэль, проходит перед солнцем. Предоставлено: НАСА, ЕКА, Л. Сромовским (Университет Висконсина, Мэдисон), Х. Хаммелом (Институт космических наук) и К. Рэйджесом (SETI).

Хаббл снимает изображения пыльных бурь на красной планете в полярных шапках. Предоставлено: НАСА, Джеймсом Беллом (Университет Корнелла), Майклом Вольфом (Институт космических наук) и Командой наследия Хаббла (STScI / AURA).

Бабочка выходит из звездной смерти - умирающая звезда, выбрасывающая пыль и газ, создала прекрасную планетарную туманность. Предоставлено: НАСА, ЕКА и ERO Team Хаббла SM4.

Космические жемчужины от сверхзвуковой ударной волны - ударные волны, испущенные сверхновой 1987 года, теперь сталкиваются с пылью и газом вокруг звезды, нагревая кольцо и вызывая его свечение. Предоставлено: НАСА, П. Чаллис, Р. Киршнер (Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики) и Б. Сугерман (STScI).

Галактические газовые пузыри - пузырь газа в центре галактики NGC 3079 поднимается над сплющенным диском. Авторы: НАСА, Джеральд Сесил (Университет Северной Каролины), Сильвен Вейе (Университет Мэриленда), Джосс Бланд-Хоторн (Англо-Австралийская обсерватория) и Алекс Филиппенко (Университет Калифорнии в Беркли).

Эта Киля - Взрыв Дамбеля - Пыль и газ, взрывающиеся с обеих сторон звезды, Эта Киля, показаны в замечательных деталях. Несмотря на большое расстояние между звездами, можно наблюдать структуры всего в 10 миллиардов миль в поперечнике. Предоставлено: Джон Морс (Университет Колорадо) и НАСА.

Кольцевые туманности - Умирающая звезда стряхнула пыль и газ, чтобы создать самые известные планетарные туманности. HST обнаружил темные скопления материала, встроенные в края газового кольца, в то время как умирающая звезда прячется в центре. Кредит: Команда Наследия Хаббла (AURA / STScI / NASA)

Подготовка к поездке в Весту - Снимки, сделанные HST, помогли астрономам и инженерам спланировать рассветную миссию НАСА на астероид Веста и протопланету Церера. Кредиты для Весты: НАСА; ESA; L. McFadden и J.Y. Ли (Университет Мэриленда, Колледж Парк); М. Мучлер и З. Левай (Научный институт космического телескопа, Балтимор); П. Томас (Корнельский университет); Дж. Паркер и Э. Ф. Янг (Юго-Западный исследовательский институт); и С.Т. Рассел и Б. Шмидт (Калифорнийский университет, Лос-Анджелес). Кредиты для Цереры: НАСА; ESA; Дж. Паркер (Юго-Западный исследовательский институт); П. Томас (Корнельский университет); Л. Макфадден (Университет Мэриленда, Колледж-Парк); и М. Матчлер и З. Левай (Научный институт космического телескопа)

Поток субатомных частиц - Электроны и другие субатомные частицы текут из черной дыры в центре галактики M87. Кредит: НАСА и Команда Наследия Хаббла (STScI / AURA)

Шумейкер-Леви Ушибает Юпитер - Когда комета Шумейкер-Леви бомбардировала Юпитер в 1994 году, она оставила свой след на планете. Предоставлено: Hubble Comet Team и NASA.

Дополнительное сообщение Элизабет Хауэлл, участник Space.com





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com