Astronominin başlangıcından bu yana, Galileo'nun zamanından beri gökbilimciler ortak bir hedefin peşindeydiler: Daha fazlasını görmek, daha uzağı görmek, daha derini görmek.

Keşifler gökbilimcilerin Evrene bakış açısını değiştirdi. Çok detaylı görebilme yeteneği, bazı astronomik hipotezlerin gerçeğe dönüştürülmesine yardımcı oldu.

Tek bir doğru yöne gitmek için birçok teori bir kenara atıldı.

Hubble'ın başarıları arasında en önemlilerinden biri, bugün bilim adamlarının 13 - 14 milyar yıl olarak tahmin ettiği Evrenin yaşını belirlemektir. Bu şüphesiz 10-20 milyar yıllık önceki verilere göre daha doğrudur. Hubble ayrıca evrenin giderek artan bir hızla genişlemesine neden olan gizemli güç olan karanlık enerjinin keşfinde de önemli bir rol oynadı. Hubble sayesinde gökbilimciler, genç Evren'de meydana gelen oluşumdan başlayarak, galaksileri gelişimlerinin tüm aşamalarında görebildiler ve bu, bilim adamlarının galaksilerin doğumunun nasıl gerçekleştiğini anlamalarına yardımcı oldu. Teleskop kullanılarak, genç yıldızların etrafında proto-gezegen diskleri, gaz ve toz birikimleri bulundu ve bunların etrafında yakında yeni gezegen sistemleri (tabii ki astronomik standartlara göre) ortaya çıkacak. Süper kütleli yıldızların çöküşü sırasında uzak galaksilerdeki gama ışını patlamalarının (garip, inanılmaz derecede güçlü enerji patlamaları) kaynaklarını bulmayı başardı. Ve bu, benzersiz bir astronomik enstrümanın keşiflerinin sadece bir kısmı, ancak yaratım, yörüngeye fırlatma ve bakım için harcanan 2,5 milyar doların tüm insanlık ölçeğinde en karlı yatırım olduğunu zaten kanıtlıyorlar.

Teleskobun Dünya'ya yakın uzaya fırlatılması neden gerekliydi ve cihaz neden gökbilimciler arasında bu kadar yüksek talep görüyor? Gerçek şu ki Hubble teleskopu, yer tabanlı teleskopların iki sorununu aynı anda çözebildi. Birincisi, Dünya'nın atmosferinden gelen sinyal bulanıklığı, teknik gelişmişlikleri ne olursa olsun, yer tabanlı teleskopların yeteneklerini sınırlıyor. Atmosferdeki bulanıklık, gökyüzüne baktığımızda yıldızların parıldadığını görmemizi sağlar. İkincisi, atmosfer belirli bir dalga boyuna sahip radyasyonu, en güçlüsü ultraviyole, x-ışını ve gama radyasyonunu emer. Ve bu ciddi bir sorundur, çünkü uzay nesnelerinin incelenmesi, enerji aralığı ne kadar geniş olursa o kadar etkili olur.
Ve tam da atmosferin, ortaya çıkan görüntülerin kalitesi üzerindeki olumsuz etkisini önlemek için teleskopun yüzeyden 569 kilometre yüksekte konumlandırılması gerekiyor. Aynı zamanda teleskop, saniyede 8 kilometre hızla hareket ederek 97 dakikada Dünya çevresinde bir tur atıyor.

Hubble teleskop optik sistemi

Hubble teleskopu bir Ritchie-Chrétien sistemi veya Cassegrain sisteminin geliştirilmiş bir versiyonudur; burada ışık başlangıçta birincil aynaya çarpar, yansır ve ikincil aynaya çarparak ışığı odaklar ve onu teleskobun bilim enstrüman sistemine yönlendirir. birincil aynadaki küçük bir delikten. İnsanlar sıklıkla yanlışlıkla teleskopun görüntüyü büyüttüğüne inanırlar.
Aslında nesneden yalnızca maksimum miktarda ışık toplar.

Buna göre ana ayna ne kadar büyük olursa o kadar fazla ışık toplayacak ve görüntü o kadar net olacaktır. İkinci ayna sadece radyasyona odaklanır.

Yakın Kızılötesi Kamera ve Çok Nesneli Spektrometre (NICMOS). Aktif yıldız oluşum bölgeleri gibi nesneler yıldızlararası toz veya gaz tarafından gizlendiğinde ısıyı algılayan bir kızılötesi sensör.

Yakın kızılötesi kamera ve çok nesneli spektrometre (Uzay Teleskobu Görüntüleme Spektrografı - STIS). Bir prizma gibi davranarak ışığı ayrıştırır. Ortaya çıkan spektrumdan, incelenen nesnelerin sıcaklığı, kimyasal bileşimi, yoğunluğu ve hareketi hakkında bilgi elde edilebilir. STIS, teknik sorunlar nedeniyle 3 Ağustos 2004'te çalışmasını durdurdu, ancak teleskop 2008'de planlı bir bakım sırasında yenilenecek.

Geniş Alan ve Gezegensel Kamera 2 (WFPC2). Herkesin bildiği fotoğrafların çoğunun çekildiği evrensel bir araç. 48 filtre sayesinde oldukça geniş bir dalga boyu aralığındaki nesneleri görmenizi sağlar.

Hassas Kılavuz Sensörleri (FGS). Onlar sadece teleskopun uzayda kontrolünden ve yönlendirilmesinden sorumlu değiller; teleskobu yıldızlara göre yönlendiriyorlar ve rotadan sapmalarına izin vermiyorlar, aynı zamanda yıldızlar arasındaki mesafelerin hassas ölçümlerini yapıyorlar ve göreceli kayıtları kaydediyorlar. hareket.
Dünyanın yörüngesinde dönen birçok uzay aracı gibi, Hubble Teleskobu'nun enerji kaynağı da, on iki metrelik iki güneş paneli tarafından yakalanan ve Dünya'nın gölgeli tarafından geçerken kesintisiz çalışma için depolanan güneş ışınımıdır. İstenilen hedefe - Evrendeki bir nesneye - yönelik rehberlik sisteminin tasarımı da çok ilginçtir - sonuçta uzak bir galaksinin veya kuasarın saniyede 8 kilometre hızla başarıyla fotoğraflanması çok zor bir iştir. Teleskobun yönlendirme sistemi aşağıdaki bileşenleri içerir: aparatın iki "öncü" yıldıza göre konumunu işaretleyen, daha önce bahsedilen hassas yönlendirme sensörleri; Güneş'e göre konum sensörleri yalnızca teleskobu yönlendirmek için yardımcı araçlar değildir, aynı zamanda odaklanmış güneş ışığı ona çarptığında ekipmanın "yanmasını" önleyen açıklık kapısını kapatma/açma ihtiyacını belirlemek için de gerekli araçlardır; uzay aracını Dünyanın manyetik alanına göre yönlendiren manyetik sensörler;

teleskobun hareketini izleyen bir jiroskop sistemi; ve teleskopun seçilen yıldıza göre konumunu izleyen bir elektro-optik detektör.

Bütün bunlar yalnızca teleskopu kontrol etme ve istenen uzay nesnesine "nişan alma" yeteneğini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda işlevsel bir ekipmanla hızlı bir şekilde değiştirilemeyen değerli ekipmanın bozulmasını da önler.

Yer tabanlı araştırma ekibinden elde edilen veriler Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ne, ardından da bir grup uzmanın verileri işleyip manyeto-optik ortama kaydettiği Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'ne gidiyor. Teleskop her hafta yirmiden fazla DVD'yi doldurmaya yetecek kadar bilgiyi Dünya'ya geri gönderiyor ve bu büyük miktardaki değerli bilgiye erişim herkese açık. Verilerin büyük bir kısmı, analiz için çok uygun olan ancak medyada yayınlanmaya son derece uygun olmayan dijital FITS formatında depolanır. Bu nedenle genel halk için en ilginç görüntüler daha yaygın görüntü formatlarında (TIFF ve JPEG) yayınlanmaktadır. Böylece, Hubble teleskopu yalnızca benzersiz bir bilimsel araç haline gelmekle kalmadı, aynı zamanda herkesin - profesyonel, amatör ve hatta astronomiye aşina olmayan bir kişinin - Kozmos'un güzelliğine bakabileceği birkaç fırsattan biri haline geldi. Üzülerek söylemeliyiz ki, proje finansmanının azalması nedeniyle amatör gökbilimcilerin teleskopa erişimi artık kapalı.

Hubble Yörünge Teleskobu

Hubble Teleskobu'nun geçmişi bugününden daha az ilginç değil. Böyle bir tesis yaratma fikri ilk olarak 1923 yılında Alman roketçiliğinin kurucusu Hermann Oberth ile ortaya çıktı. Roketlerin kendisi bile henüz mevcut olmasa da, bir roket kullanarak alçak Dünya yörüngesine bir teleskop gönderme olasılığından ilk bahseden oydu.

Bu fikir, 1946 yılında Amerikalı astrofizikçi Lyman Spitzer'in bir uzay gözlemevi oluşturma ihtiyacına ilişkin yayınlarında geliştirildi. Zemin koşullarında çekilmesi imkansız olan benzersiz fotoğraflar elde etme olasılığını öngördü. Sonraki elli yıl boyunca astrofizikçi, gerçek uygulamasının başlangıcına kadar bu fikri aktif olarak destekledi.

1974 yılında, 0,1 yay saniyesi çözünürlüğe sahip ve morötesinden görünür ve kızılötesine kadar dalga boylarında çalışan değiştirilebilir cihazların yapılması önerildi. Mekiğin, teleskopu yörüngeye taşıması ve uzayda da mümkün olan bakım ve onarımlar için Dünya'ya geri göndermesi gerekiyordu.

1975 yılında NASA ve Avrupa Uzay Ajansı (ESA) Hubble Teleskobu üzerinde çalışmaya başladı. 1977'de Kongre teleskopun finansmanını onayladı.

Bu kararın ardından teleskop için bilimsel araçların bir listesi derlenmeye başlandı ve ekipman oluşturma yarışmasının beş kazananı seçildi.

Önümüzde çok büyük bir iş vardı. Teleskoba, teleskopla görülebilen küçük "artıklar"ın uzak galaksiler olduğunu gösteren ve Evrenin genişlediğini kanıtlayan gökbilimcinin adını vermeye karar verdiler.

Çeşitli gecikmelerden sonra fırlatmanın Ekim 1986'da yapılması planlandı, ancak 28 Ocak 1986'da Challenger uzay mekiği kalkıştan bir dakika sonra patladı. Mekiklerin testleri iki yıldan fazla sürdü; bu da Hubble teleskopunun yörüngeye fırlatılmasının dört yıl ertelendiği anlamına geliyor. Bu süre zarfında teleskop geliştirildi ve 24 Nisan 1990'da benzersiz cihaz yörüngesine yükseldi.

Hubble teleskobuyla mekiğin fırlatılması

Aralık 1993'te, yedi kişilik mürettebatıyla Endeavor mekiği, teleskopun bakımını yapmak üzere yörüngeye taşındı. İki kameranın yanı sıra güneş panelleri de değiştirildi. 1994 yılında teleskoptan kalitesi gökbilimcileri şok eden ilk fotoğraflar çekildi. Hubble kendini tamamen haklı çıkardı.

Kameraların, güneş panellerinin bakımı, modernizasyonu ve değiştirilmesi, termal koruma kaplamasının incelenmesi ve bakım üç kez daha gerçekleştirildi: 1997, 1999 ve 2002'de.

Hubble teleskop yükseltmesi, 2002
Bugün teleskop normal şekilde çalışıyor ve haftada 120 GB bilgi aktarıyor. Hubble'ın halefi Webb Uzay Teleskobu da erken Evren'deki yüksek kırmızıya kaymalı nesneleri keşfedecek şekilde geliştiriliyor. 1,5 milyon kilometre yükseklikte olacak, lansmanının 2013 yılında yapılması planlanıyor.

Elbette Hubble sonsuza kadar var olmayacak. Bir sonraki onarımın 2008 yılında yapılması planlanıyor ancak teleskop hâlâ yavaş yavaş yıpranıyor ve kullanılamaz hale geliyor.

Bu 2013 yılı civarında gerçekleşecek. Bu olduğunda teleskop bozulana kadar yörüngede kalacaktır. Daha sonra Hubble bir spiral halinde Dünya'ya düşmeye başlayacak ve ya Mir istasyonunu takip edecek ya da güvenli bir şekilde Dünya'ya teslim edilerek eşsiz bir tarihe sahip bir müze sergisine dönüşecek. Ancak yine de Hubble teleskopunun mirası: keşifleri, neredeyse kusursuz çalışma örneği ve herkesin bildiği fotoğraflar kalacak.

Onun başarılarının, Hubble teleskobunun inanılmaz derecede zengin yaşamının bir zaferi olarak, Evrenin gizemlerinin çözülmesine uzun bir süre daha yardımcı olmaya devam edeceğinden emin olabilirsiniz.

Eylül 2008'in sonunda adını taşıyan teleskopta. Dünya'ya bilgi iletmekten sorumlu Hubble birimi başarısız oldu. Teleskop onarım görevi Şubat 2009'a ertelendi.
Adını taşıyan teleskobun teknik özellikleri. Hubble:
Lansman: 24 Nisan 1990 12:33 UT
Boyutlar: 13,1 x 4,3 m
Ağırlık: 11.110 kg
Optik tasarım: Ritchie-Chretien
Kenar ayrıntısı kaybı: %14
Görüş alanı: 18" (bilimsel amaçlar için), 28" (yönlendirme için)
Açısal çözünürlük: 632,8 nm'de 0,1"
Spektral aralık: 115 nm - 1 mm
Stabilizasyon doğruluğu: 24 saatte 0,007"
Uzay aracının tasarım yörüngesi: yükseklik - 693 km, eğim - 28,5°
Zesli çevresindeki yörünge süresi: 96 ila 97 dakika arası
Planlanan çalışma süresi: 20 yıl (bakım dahil)
Teleskop ve uzay aracının maliyeti: 1,5 milyar dolar (1989 dolarıyla)
Ana ayna: Çap 2400 mm; Eğrilik yarıçapı 11.040 mm; Eksantriklik karesi 1.0022985

İkincil ayna: Çap 310 mm; Eğrilik yarıçapı 1,358 mm; Kare eksantriklik 1,49686

Mesafeler: Ayna merkezleri arası 4906.071 mm; İkincil aynadan odağa 6406.200 mm Arka plan, kavramlar, ilk projeler ).

Yörüngesel teleskop kavramının ilk sözü Hermann Oberth'in "Gezegenlerarası Uzayda Roket" kitabında bulunur. Dünya dışı bir gözlemevinin astronomik avantajları ). Makale böyle bir teleskopun iki ana avantajını vurgulamaktadır. Birincisi, açısal çözünürlüğü atmosferdeki türbülanslı akışlarla değil, yalnızca kırınımla sınırlı olacaktır; o zamanlar yer tabanlı teleskopların çözünürlüğü 0,5 ila 1,0 yay saniyesi iken, 2,5 metrelik aynaya sahip bir teleskop için teorik kırınım çözünürlük sınırı yaklaşık 0,1 saniyedir. İkincisi, uzay teleskopu, radyasyonun dünya atmosferi tarafından emilmesinin çok önemli olduğu kızılötesi ve morötesi aralıklarda gözlem yapabilir.

Spitzer bilimsel kariyerinin önemli bir bölümünü projeyi ilerletmeye adadı. 1962'de ABD Ulusal Bilimler Akademisi tarafından yayınlanan bir rapor, yörüngeli bir teleskopun geliştirilmesinin uzay programına dahil edilmesini önerdi ve 1965'te Spitzer, büyük bir uzay teleskopunun bilimsel hedeflerini tanımlamakla görevli bir komitenin başına atandı.

Uzay astronomisi İkinci Dünya Savaşı'nın bitiminden sonra gelişmeye başladı. 1946 yılında ilk kez Güneş'in ultraviyole spektrumu elde edildi. Güneş araştırmalarına yönelik yörüngeli bir teleskop, 1962 yılında Ariel programının bir parçası olarak Birleşik Krallık tarafından fırlatıldı ve 1966'da NASA, ilk yörüngesel gözlemevi OAO-1'i uzaya fırlattı. Yörüngedeki Astronomik Gözlemevi ). Görev, fırlatıldıktan üç gün sonra batarya arızası nedeniyle başarısız oldu. 1968 yılında, 1972 yılına kadar yıldızlardan ve galaksilerden gelen ultraviyole radyasyonun gözlemlerini yapan ve 1 yıllık tasarım ömrünü önemli ölçüde aşan OAO-2 fırlatıldı.

OAO görevleri, yörüngedeki teleskopların oynayabileceği rolün açık bir gösterimini sağladı ve 1968'de NASA, 3 m çapında aynaya sahip bir yansıtıcı teleskop inşa etme planlarını onayladı. Projenin kod adı LST idi. Büyük Uzay Teleskobu). Fırlatma 1972 için planlandı. Program, pahalı cihazın uzun süreli çalışmasını sağlamak amacıyla teleskopun bakımını yapmak için düzenli olarak insanlı seferlere duyulan ihtiyacı vurguladı. Paralel olarak gelişen Uzay Mekiği programı, ilgili fırsatların elde edilmesi konusunda umut verdi.

Projeyi finanse etme mücadelesi

JSC programının başarısı nedeniyle astronomi camiasında büyük bir yörüngeli teleskop inşa etmenin bir öncelik olması gerektiği konusunda bir fikir birliği var. 1970 yılında NASA, biri teknik hususları incelemek ve planlamak, ikincisi ise bilimsel bir araştırma programı geliştirmek için iki komite kurdu. Bir sonraki büyük engel, maliyetinin herhangi bir yer tabanlı teleskopun maliyetini aşması beklenen projenin finansmanıydı. ABD Kongresi, önerilen tahminlerin çoğunu sorguladı ve başlangıçta gözlemevinin araçları ve tasarımına ilişkin büyük ölçekli araştırmaları içeren ödenekleri önemli ölçüde kesti. 1974 yılında Başkan Ford'un başlattığı bütçe kesintileri programının bir parçası olarak Kongre, projeye yönelik finansmanı tamamen ortadan kaldırdı.

Buna yanıt olarak gökbilimciler geniş bir lobi kampanyası başlattı. Pek çok bilim adamı senatörler ve kongre üyeleriyle kişisel olarak görüştü ve projeyi desteklemek için çok sayıda büyük mektup postası da gönderildi. Ulusal Bilimler Akademisi, yörüngede dönen büyük bir teleskop inşa etmenin önemini vurgulayan bir rapor yayınladı ve sonuç olarak Senato, Kongre tarafından onaylanan bütçenin yarısının tahsis edilmesini kabul etti.

Mali sorunlar kesintilere yol açtı; bunların başında maliyetleri azaltmak ve daha kompakt bir tasarım elde etmek için aynanın çapını 3 metreden 2,4 metreye düşürme kararı geldi. Sistemlerin test edilmesi ve test edilmesi amacıyla başlatılması planlanan 1,5 metre aynalı teleskop projesi de iptal edilerek Avrupa Uzay Ajansı ile iş birliği yapılması kararı alındı. ESA, Avrupalı ​​gökbilimcilerin gözlem süresinin en az %15'ini ayırması karşılığında, finansmana katılmanın yanı sıra gözlemevi için bir dizi alet ve güneş paneli sağlamayı kabul etti. 1978'de Kongre 36 milyon dolarlık finansmanı onayladı ve hemen ardından tam ölçekli tasarım çalışmaları başladı. Lansman tarihi 1983 olarak planlandı. 1980'lerin başında teleskopa Edwin Hubble'ın adı verildi.

Tasarım ve inşaat organizasyonu

Uzay teleskobunu oluşturma çalışmaları birçok şirket ve kurum arasında paylaştırıldı. Marshall Uzay Merkezi teleskobun geliştirilmesinden, tasarımından ve yapımından sorumluydu; Goddard Uzay Uçuş Merkezi ise bilimsel araçların geliştirilmesinin genel yönetiminden sorumluydu ve yer kontrol merkezi olarak seçildi. Marshall Merkezi, teleskobun optik sistemini tasarlamak ve üretmek için Perkin-Elmer ile sözleşme imzaladı. Optik Teleskop Düzeneği, OTA ) ve hassas yönlendirme sensörleri. Lockheed Corporation, teleskop için uzay aracını inşa etmek üzere bir sözleşme aldı.

Optik sistemin imalatı

Teleskobun ana aynasının parlatılması, Perkin-Elmer Laboratuvarı, Mayıs 1979.

Ayna ve optik sistem bir bütün olarak teleskop tasarımının en önemli parçalarıydı ve bunlara özellikle katı gereksinimler getirildi. Tipik olarak, teleskop aynaları görünür ışığın dalga boyunun yaklaşık onda biri kadar bir toleransla yapılır, ancak uzay teleskopunun ultraviyole ile yakın kızılötesi aralığında gözlem yapması amaçlandığından ve çözünürlüğün, teleskopunkinden on kat daha yüksek olması gerekiyordu. yer tabanlı cihazlar, üretimi için tolerans Ana ayna, görünür ışığın dalga boyunun 1/20'sine veya yaklaşık 30 nm'ye ayarlandı.

Perkin-Elmer şirketi, belirli bir şekle sahip bir ayna üretmek için yeni bilgisayarlı sayısal kontrol makinelerini kullanmayı amaçladı. Kanıtlanmamış teknolojilerden kaynaklanan öngörülemeyen sorunların ortaya çıkması durumunda, geleneksel cilalama yöntemlerini kullanarak bir yedek ayna üretmek üzere Kodak ile sözleşme imzalandı (Kodak tarafından üretilen ayna şu anda müzede sergileniyor). Ana ayna üzerindeki çalışmalar 1979'da ultra düşük genleşme katsayısına sahip cam kullanılarak başladı. Ağırlığı azaltmak için ayna, bal peteği yapısının kafes yapısıyla birbirine bağlanan alt ve üst olmak üzere iki yüzeyden oluşuyordu.

Teleskop yedekleme aynası, Smithsonian Hava ve Uzay Müzesi, Washington.

Aynanın cilalanması çalışmaları Mayıs 1981'e kadar devam etti, ancak orijinal teslim tarihleri ​​kaçırıldı ve bütçe önemli ölçüde aşıldı. Döneme ait NASA raporları, Perkin-Elmer'in yönetiminin yetkinliği ve bu kadar önemli ve karmaşık bir projeyi başarıyla tamamlama yeteneği hakkındaki şüpheleri dile getirdi. NASA, paradan tasarruf etmek için yedek ayna siparişini iptal etti ve lansman tarihini Ekim 1984'e taşıdı. Çalışma, 75 nm kalınlığında yansıtıcı bir alüminyum kaplama ve 25 nm kalınlığında koruyucu bir magnezyum florür kaplama uygulandıktan sonra 1981 yılı sonunda tamamlandı.

Buna rağmen, optik sistemin geri kalan bileşenlerinin tamamlanma tarihi sürekli ertelendiğinden ve proje bütçesi arttığından Perkin-Elmer'in yetkinliğine ilişkin şüpheler devam etti. NASA, şirketin programını "belirsiz ve her gün değişen" olarak nitelendirdi ve teleskopun fırlatılışını Nisan 1985'e kadar erteledi. Ancak teslim tarihleri ​​kaçırılmaya devam etti, gecikme her üç ayda bir ortalama bir ay arttı ve son aşamada her gün bir gün arttı. NASA, fırlatmayı önce Mart ayına, ardından Eylül 1986'ya olmak üzere iki kez daha ertelemek zorunda kaldı. O zamana kadar toplam proje bütçesi 1.175 milyar dolara yükseldi.

Uzay aracı

Uzay aracındaki çalışmanın ilk aşamaları, 1980.

Bir diğer zor mühendislik problemi ise teleskop ve diğer araçlar için bir uzay aracı yaratmaktı. Ana gereksinimler, ekipmanın doğrudan güneş ışığından ısınma ve Dünya'nın gölgesinde soğuma sırasındaki sabit sıcaklık değişikliklerinden korunması ve özellikle teleskopun hassas yönlendirilmesiydi. Teleskop, sabit bir sıcaklık sağlamak için çok katmanlı ısı yalıtımıyla kaplanmış hafif bir alüminyum kapsülün içine monte edilmiştir. Kapsülün sertliği ve aletlerin montajı, dahili bir karbon fiber uzay çerçevesi tarafından sağlanır.

Uzay aracı optik sistemden daha başarılı olmasına rağmen Lockheed ayrıca programın biraz gerisinde ve bütçeyi aştı. Mayıs 1985'e gelindiğinde, maliyet aşımları orijinal hacmin yaklaşık %30'una ulaştı ve planın gerisinde kalma süresi 3 aydı. Marshall Uzay Merkezi tarafından hazırlanan bir raporda, şirketin çalışmaları yürütme konusunda inisiyatif göstermediği, NASA'nın talimatlarına güvenmeyi tercih ettiği belirtildi.

Araştırma koordinasyonu ve uçuş kontrolü

1983 yılında NASA ile bilim topluluğu arasındaki bazı anlaşmazlıkların ardından kuruldu. Enstitü, Üniversiteler Astronomi Araştırmaları Birliği tarafından yönetilmektedir. Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği ) (İngilizce) AURA) ve Baltimore, Maryland'deki Johns Hopkins Üniversitesi kampüsünde yer almaktadır. Hopkins Üniversitesi, derneğe üye olan 32 Amerikan üniversitesi ve yabancı kurumdan biridir. Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü, NASA'nın kendi kontrolü altında tutmak istediği ancak bilim adamlarının akademik kurumlara dış kaynak sağlamayı seçtiği işlevler olan bilimsel çalışmaları organize etmekten ve verileri gökbilimcilerin kullanımına sunmaktan sorumludur.

Avrupa Uzay Teleskobu Koordinasyon Merkezi, Avrupalı ​​gökbilimcilere benzer olanakları sağlamak amacıyla 1984 yılında Almanya'nın Garching kentinde kuruldu.

Uçuş kontrolü Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ne verildi. Goddard Uzay Uçuş Merkezi), Greenbelt, Maryland'de, Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'ne 48 kilometre uzaklıkta yer almaktadır. Teleskopun çalışması dört uzman grubu tarafından vardiyalı olarak 24 saat izlenmektedir.

Teknik destek, Goddard Merkezi aracılığıyla NASA ve müteahhitlik şirketleri tarafından sağlanmaktadır.

Başlatma ve başlama

Discovery mekiğinin Hubble teleskobuyla birlikte fırlatılışı.

Teleskobun başlangıçta Ekim 1986'da yörüngeye fırlatılması planlanmıştı, ancak 28 Ocak'taki Challenger felaketi Uzay Mekiği programını birkaç yıl boyunca durdurdu ve fırlatma ertelenmek zorunda kaldı.

Zorunlu gecikme bir dizi iyileştirmenin yapılmasına olanak sağladı: güneş panelleri daha verimli olanlarla değiştirildi, araçtaki bilgisayar kompleksi ve iletişim sistemleri modernleştirildi ve teleskopun bakımını kolaylaştırmak için kıç koruyucu muhafazanın tasarımı değiştirildi. yörüngede.

Bunca zaman boyunca teleskopun parçaları yapay olarak arındırılmış atmosfere sahip odalarda saklandı ve bu da projenin maliyetini daha da artırdı.

1988 yılında mekik uçuşlarının yeniden başlamasının ardından, fırlatma nihayet 1990 yılında planlandı. Lansmandan önce ayna üzerinde biriken toz, sıkıştırılmış nitrojen kullanılarak temizlendi ve tüm sistemler kapsamlı bir şekilde test edildi.

Lansman sırasında kurulu cihazlar

Fırlatma sırasında gemide beş bilimsel araç kuruluydu:

• Geniş açılı ve planet kamera Geniş Alan ve Planet Kamera ) (İngilizce) Geniş Alan ve Planet Kamera, WFPC ). Kamera NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'nda inşa edildi. Astrofizik gözlemler için özellikle ilgi çekici olan spektrum alanlarını vurgulamak için 48 ışık filtresinden oluşan bir setle donatılmıştı. Cihazda, her biri 4 matris kullanan iki kameraya bölünmüş 8 CCD matrisi vardı. Geniş açılı kamera daha geniş bir görüş alanına sahipken, gezegen kamerası daha uzun bir odak uzaklığına sahipti ve bu nedenle daha fazla büyütme sağlıyordu.

• Loş nesnelerin çekimi için kamera Zayıf Nesne Kamerası) (İngilizce) Zayıf Nesne Kamerası, FOC). Cihaz ESA tarafından geliştirilmiştir. Kamera, ultraviyole aralığındaki nesneleri 0,05 saniyeye kadar yüksek çözünürlükle çekmek için tasarlandı.

• Loş nesnelerin spektrografı Sönük Nesne Spektrografı) (İngilizce) Zayıf Nesne Spektrografı, FOS ). Ultraviyole aralığındaki özellikle sönük nesnelerin incelenmesi için tasarlanmıştır.

• Yüksek hızlı fotometre Yüksek Hızlı Fotometre) (İngilizce) Yüksek Hızlı Fotometre, HSP). Wisconsin Üniversitesi'nde geliştirilen bu aygıt, değişen yıldızları ve değişen parlaklığa sahip diğer nesneleri gözlemlemek için tasarlandı. Yaklaşık %2'lik bir hatayla saniyede 10.000'e kadar ölçüm alabilir.

Ana ayna kusuru

Zaten işin başlamasından sonraki ilk haftalarda ortaya çıkan görüntüler, teleskobun optik sisteminde ciddi bir sorun olduğunu ortaya koydu. Görüntü kalitesi yer tabanlı teleskoplara göre daha iyi olmasına rağmen Hubble istenilen keskinliğe ulaşamadı ve görüntülerin çözünürlüğü beklenenden çok daha kötü oldu. Spesifikasyona göre görüntülerin çapı 0,1 saniye olan bir daireye odaklanmak yerine bir saniyenin üzerinde bir yarıçapa sahipti.

Görüntü analizi, sorunun kaynağının birincil aynanın yanlış şekli olduğunu gösterdi. Görünür ışığın dalga boyunun 1/20'sinden fazla olmayan bir toleransla şimdiye kadar yapılmış belki de en hassas şekilde hesaplanmış ayna olmasına rağmen, kenarları çok düz bir şekilde üretilmişti. Belirtilen yüzey şeklinden sapma yalnızca 2 mikrondu, ancak sonuç felaketti - güçlü küresel sapma, aynanın kenarlarından yansıyan ışığın aynadan yansıyan noktadan farklı bir noktaya odaklandığı bir optik kusur. aynanın merkezi odaklanmıştır.

Kusurun astronomik araştırmalar üzerindeki etkisi, spesifik gözlem türüne bağlıydı; saçılma özellikleri, parlak nesnelerin benzersiz yüksek çözünürlüklü gözlemlerini elde etmek için yeterliydi ve spektroskopi de büyük ölçüde etkilenmedi. Ancak odak kaybı nedeniyle ışık çıkışının önemli bir kısmının kaybı, teleskopun loş nesneleri gözlemleme ve yüksek kontrastlı görüntüler elde etme uygunluğunu önemli ölçüde azalttı. Bu, özellikle sönük nesnelerin gözlemlenmesini gerektirdiğinden neredeyse tüm kozmolojik programların imkansız hale geldiği anlamına geliyordu.

Kusurun nedenleri

Gökbilimciler, nokta ışık kaynaklarının görüntülerini analiz ederek aynanın konik sabitinin gerekli olan -1,00229 yerine -1,0139 olduğunu buldular. Aynı sayı, Perkin-Elmer tarafından kullanılan sıfır düzelticilerin (cilalı bir yüzeyin eğriliğinin yüksek hassasiyetli ölçümüne olanak tanıyan cihazlar) test edilmesinin yanı sıra aynanın zemin testi sırasında elde edilen interferogramların analiz edilmesiyle de elde edildi.

Liu Allen başkanlığındaki komisyon Lew Allen Jet Tahrik Laboratuvarı müdürü, kusurun, alan merceği doğru konuma göre 1,3 mm kaydırılan ana sıfır düzelticinin kurulumu sırasında bir hata sonucu ortaya çıktığını tespit etti. Değişim, cihazın montajını yapan teknisyenin hatasından kaynaklanmıştır. Cihazın optik elemanlarını doğru bir şekilde yerleştirmek için kullanılan lazer ölçüm cihazıyla çalışırken bir hata yaptı ve kurulum tamamlandıktan sonra lens ile onu destekleyen yapı arasında beklenmedik bir boşluk fark ettiğinde, basitçe yerleştirdi. sıradan bir metal rondela.

Ayna parlatılırken yüzeyi diğer iki sıfır düzeltici kullanılarak kontrol edildi; bunların her biri küresel sapmanın varlığını doğru bir şekilde gösterdi. Bu kontroller ciddi optik kusurları dışlamak için özel olarak tasarlanmıştır. Net kalite kontrol talimatlarına rağmen şirket, ölçüm sonuçlarını görmezden geldi ve iki sıfır düzelticinin, okumaları aynanın mükemmel şeklini gösteren ana düzelticiden daha az doğru olduğuna inanmayı tercih etti.

Komisyon, olanların suçunu öncelikle sanatçıya yükledi. Optik şirketi ile NASA arasındaki ilişki, teleskop üzerinde yapılan çalışmalar sırasında sürekli program gecikmeleri ve maliyet aşımları nedeniyle ciddi şekilde kötüleşti. NASA, şirketin ayna işini işinin temel bir parçası olarak görmediğini belirledi ve iş başladıktan sonra siparişin başka bir yükleniciye devredilemeyeceğine inandı. Komisyonun şirketi sert bir şekilde eleştirmesine rağmen NASA, öncelikle yüklenicinin ciddi kalite kontrol sorunlarını ve prosedür ihlallerini tespit edememesinden dolayı bazı sorumluluklar da taşıyordu.

Bir çözüm arıyorum

Teleskobun tasarımı başlangıçta yörünge servisini de içerdiğinden, bilim insanları hemen 1993 için planlanan ilk teknik görev sırasında uygulanabilecek potansiyel bir çözümü aramaya başladılar. Kodak, teleskop için bir yedek ayna tamamlamış olmasına rağmen, onu uzayda değiştirmek mümkün değildi ve teleskopu yörüngeden çıkarıp Dünya'daki aynayı değiştirmek çok zaman alıcı ve pahalı olurdu. Aynanın hassas bir şekilde parlatılarak düzensiz bir şekle getirilmesi, hataya eşdeğer ancak ters işaretli bir dönüşüm gerçekleştirecek yeni bir optik bileşen geliştirme fikrine yol açtı. Yeni cihaz teleskop gözlüğü gibi çalışarak küresel sapmayı düzeltecek.

Alet tasarımındaki farklılık nedeniyle iki farklı düzeltme cihazının geliştirilmesi gerekliydi. Bunlardan biri, ışığı sensörlerine yönlendiren özel aynalara sahip olan Geniş Format ve Gezegensel Kamera için tasarlanmıştı ve sapmayı tamamen telafi edecek özel şekillendirilmiş aynalar kullanılarak düzeltme gerçekleştirilebiliyordu. Yeni Gezegen Odasının tasarımına da buna karşılık gelen bir değişiklik dahil edildi. Diğer aletlerin ara yansıtıcı yüzeyleri yoktu ve bu nedenle harici bir düzeltme cihazına ihtiyaç duyuyorlardı.

Optik düzeltme sistemi (COSTAR)

Küresel sapmayı düzeltmek için tasarlanan sisteme COSTAR adı veriliyor. COSTAR) ve biri kusuru telafi eden iki aynadan oluşuyordu. COSTAR'ı teleskopa kurmak için cihazlardan birinin sökülmesi gerekiyordu ve bilim adamları yüksek hızlı bir fotometreyi feda etmeye karar verdiler.

Teleskop, düzeltici cihazların kurulmasından önceki ilk üç yıl boyunca çok sayıda gözlem yaptı. Özellikle kusurun spektroskopik ölçümler üzerinde büyük bir etkisi olmadı. Kusur nedeniyle deneyler iptal edilmesine rağmen, ters evrişim kullanarak görüntü kalitesini iyileştirmeye yönelik yeni algoritmalar da dahil olmak üzere birçok önemli bilimsel sonuç elde edildi.

Teleskop Bakımı

Hubble'a uzay yürüyüşleri sırasında Uzay Mekiği gibi yeniden kullanılabilir uzay araçlarından hizmet verilmektedir.

Hubble teleskopuna hizmet vermek için toplam dört sefer gerçekleştirildi:

İlk sefer

İlk keşif sırasında teleskop üzerinde çalışın.

Aynada bir kusurun keşfedilmesi nedeniyle, teleskopa düzeltici optiklerin takılması gerektiğinden ilk bakım gezisinin önemi özellikle büyüktü. Endeavor STS-61 uçuşu 2-13 Aralık 1993 tarihleri ​​arasında gerçekleşti ve teleskop üzerindeki çalışmalar on gün sürdü. Keşif, tarihteki en zor keşiflerden biriydi; beş uzun uzay yürüyüşünü içeriyordu.

Yüksek hızlı fotometre optik düzeltme sistemiyle, geniş açılı ve planet kameralar ise yeni modelle (WFPC2) değiştirildi. Geniş Alan ve Planet Kamera 2 )) dahili bir optik düzeltme sistemi ile. Kameranın bir köşesine bağlı üç kare CCD'si ve dördüncü köşesinde daha küçük, daha yüksek çözünürlüklü bir "gezegensel" sensör vardı. Bu nedenle, kamera görüntüleri yontulmuş bir karenin karakteristik şekline sahiptir.

STIS, 115-1000 nm çalışma aralığına sahiptir ve iki boyutlu spektrografiye, yani görüş alanında aynı anda birden fazla nesnenin spektrumunun elde edilmesine olanak tanır.

Uçuş kayıt cihazı da değiştirildi, ısı yalıtımı onarıldı ve yörünge düzeltildi.

Üçüncü Sefer (A)

Sefer 3A (“Keşif” STS-103), üçüncü servis programının bir kısmının planlanandan önce gerçekleştirilmesine karar verilmesinin ardından 19-27 Aralık 1999'da gerçekleşti. Bunun nedeni altı yönlendirme sistemi jiroskopundan üçünün arızalanmasıydı. Dördüncü jiroskop, uçuştan birkaç hafta önce başarısız oldu ve teleskopu gözlemler için uygunsuz hale getirdi. Keşif gezisi altı jiroskopun tamamını, hassas yönlendirme sensörünü ve araç bilgisayarını değiştirdi. Yeni bilgisayar, Intel 80486 işlemcinin radyasyona karşı direnci arttırılmış özel bir versiyonunu kullanıyordu. Bu, daha önce yerde yapılan bazı hesaplamaların yerleşik kompleksi kullanarak gerçekleştirilmesini mümkün kıldı.

Üçüncü Sefer (B)

Arka planda Dünya yükselirken, yörüngeye dönmeden önce Hubble mekiğin kargo bölümünde. Sefer STS-109.

Expedition 3B (dördüncü görev) 1-12 Mart 2002'de Columbia STS-109 uçuşunu gerçekleştirdi. Keşif sırasında Zayıf Nesne Kamerası, Gelişmiş Araştırma Kamerası ile değiştirildi. Anketler için Gelişmiş Kamera) (İngilizce) Anketler için Gelişmiş Kamera, ACS ) ve 1999 yılında soğutma sisteminde sıvı nitrojen tükenen Yakın Kızılötesi Kamera ve Spektrometrenin işleyişi yeniden sağlandı.

ACS, biri ultraviyole ışında çalışan ve diğerleri WFPC2'nin yeteneklerini kopyalayıp geliştiren üç kameradan oluşur. 29 Ocak 2007'den beri kısmen çalışmıyor.

Güneş panelleri ikinci kez değiştirildi. Yeni panellerin alanı üçte bir oranında daha küçüktü; bu da atmosferdeki sürtünmeden kaynaklanan kayıpları önemli ölçüde azalttı, ancak aynı zamanda %30 daha fazla enerji üreterek gözlemevine kurulu tüm cihazlarla aynı anda çalışmayı mümkün kıldı. Güç dağıtım ünitesi de değiştirildi; bu, lansmandan bu yana ilk kez gemideki gücün tamamen kapatılmasını gerektirdi.

Yapılan çalışma, teleskobun yeteneklerini önemli ölçüde genişletti. Çalışma sırasında devreye alınan iki cihaz - ACS ve NICMOS - derin uzay görüntülerinin elde edilmesini mümkün kıldı.

Dördüncü sefer

Pilleri ve jiroskopları değiştirmenin yanı sıra yeni ve geliştirilmiş aletlerin kurulmasını içeren bir sonraki bakım görevi Şubat 2005'te planlandı, ancak 1 Mart 2003'te Columbia uzay mekiği felaketinden sonra süresiz olarak ertelendi ve bu da daha fazla çalışmayı tehlikeye attı. Hubble". Mekik uçuşları yeniden başladıktan sonra bile, uzaya gönderilen her mekiğin, arıza tespit edilmesi durumunda ISS'ye ulaşabilmesi gerektiğine karar verildiği ve yörüngelerin eğimi ve rakımlarındaki büyük fark nedeniyle mekiğin, ISS'ye ulaşabilmesi kararlaştırıldığı için görev iptal edildi. Teleskop ziyaretlerinden sonra istasyona yanaşmayın.

Bu görevden sonra Hubble teleskopunun en az 2014 yılına kadar yörüngede çalışmaya devam etmesi gerekecek.

Başarılar

Alçak Dünya yörüngesinde 15 yılı aşkın süredir faaliyet gösteren Hubble, yıldızlar, bulutsular, galaksiler, gezegenler gibi 22 bin gök nesnesinin 700 bin görüntüsünü aldı. Gözlem sürecinde günlük olarak ürettiği veri akışı yaklaşık 15 GB'tır. Teleskobun tüm çalışması boyunca biriken toplam hacimleri 20 terabaytı aşıyor. 3.900'den fazla gökbilimci gözlem amacıyla kullanma fırsatı bulmuş ve bilimsel dergilerde 4.000'e yakın makale yayınlanmıştır. Teleskop verilerine dayalı astronomi makalelerinin alıntı indeksinin ortalama olarak diğer verilere dayalı makalelere göre iki kat daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Her yıl en çok alıntı yapılan 200 makale listesinin en az %10'u Hubble materyallerine dayanan çalışmalardır. Genel olarak astronomi üzerine yapılan çalışmaların yaklaşık %30'unun atıf indeksi sıfırdır ve çalışmaların yalnızca %2'si uzay teleskopu kullanılarak gerçekleştirilir.

Ancak Hubble'ın başarıları için ödenmesi gereken bedel çok yüksek: Çeşitli teleskop türlerinin astronominin gelişimi üzerindeki etkisini araştırmaya yönelik özel bir çalışma, yörüngesel teleskop kullanılarak yapılan çalışmaların toplam atıf indeksinin 15 olmasına rağmen ortaya çıktı. 4 metrelik aynaya sahip yer tabanlı bir reflektörden kat kat daha fazla olan bir uzay teleskopunun bakım maliyeti 100 kat veya daha fazladır.

En önemli gözlemler

Teleskop erişimi

Teleskopla çalışmak için herhangi bir kişi veya kuruluş başvurabilir; herhangi bir ulusal veya akademik kısıtlama yoktur. Gözlem süresi için rekabet çok yüksektir; genellikle talep edilen toplam süre, gerçekte mevcut olan sürenin 6-9 katıdır.

Gözlem başvuru çağrısı yaklaşık olarak yılda bir kez duyurulmaktadır. Başvurular birkaç kategoriye ayrılmıştır:

• Genel gözlemler Genel gözlemci). Rutin bir prosedür ve gözlem süresi gerektiren uygulamaların çoğu bu kategoriye girer.
• Yıldırım gözlemleri Anlık görüntü gözlemleri), teleskop işaretleme süresi de dahil olmak üzere 45 dakikayı aşmayan gözlemler, genel gözlemler arasındaki boşlukları doldurmayı mümkün kılar.
• Acil gözlemler Fırsat Hedefi), sınırlı, önceden bilinen bir zaman diliminde gözlemlenebilecek olayları incelemek.

Ayrıca gözlem süresinin %10'u “yönetmen rezervinde” kalır. Gökbilimciler rezervi kullanmak için istedikleri zaman başvurabilirler ve genellikle süpernova patlamaları gibi planlanmamış kısa vadeli olayların gözlemleri için kullanılır. Hubble Deep Field ve Hubble Ultra Deep Field programları kapsamında derin uzayın çekimleri de yönetmenin rezervi pahasına gerçekleştirildi.

İlk birkaç yıl rezerv süresinin bir kısmı amatör gökbilimcilere ayrıldı. Başvuruları, aynı zamanda en önde gelen gökbilimcilerden oluşan bir komite tarafından incelendi. Başvuru için temel gereksinimler, araştırmanın özgünlüğü ve konu ile profesyonel gökbilimcilerin sunduğu talepler arasındaki tutarsızlıktı. Toplamda 1997 ile 1997 yılları arasında amatör gökbilimcilerin önerdiği programlar kullanılarak 13 gözlem yapıldı. Daha sonra enstitüdeki bütçe kesintileri nedeniyle profesyonel olmayanlara zaman sağlanması durduruldu.

Gözlemlerin planlanması

Gözlemleri planlamak son derece karmaşık bir iştir, çünkü birçok faktörün etkisini hesaba katmak gerekir:

• Teleskop, hizmet sağlamak için gerekli olan alçak yörüngede olduğundan, astronomik nesnelerin önemli bir kısmı, yörünge süresinin yarısından biraz daha az bir süre boyunca Dünya tarafından gizlenir. Yörünge düzlemine yaklaşık 90° uzaklıkta "uzun görüş bölgesi" adı verilen bir bölge vardır, ancak yörünge deviniminden dolayı tam yön sekiz haftalık bir süre içinde değişir.
• Artan radyasyon seviyeleri nedeniyle, teleskop Güney Atlantik Anomalisi üzerinde uçarken gözlem yapmak mümkün değildir.
• Güneşten minimum sapma, doğrudan güneş ışığının optik sisteme girmesini önlemek için 45°'dir; bu, özellikle Merkür gözlemlerini imkansız hale getirir ve hassas yönlendirme sensörleri devre dışı bırakıldığında Ay ve Dünya'nın doğrudan gözlemlerine izin verilir.
• Teleskop, yoğunluğu zamanla değişen üst atmosferde yörüngede olduğundan, teleskopun konumunu doğru bir şekilde tahmin etmek imkansızdır. Altı haftalık bir tahminin hatası 4 bin km'ye kadar çıkabiliyor. Bu bağlamda, gözlem için seçilen nesnenin belirlenen zamanda görülemeyeceği bir durumu önlemek amacıyla, kesin gözlem programları yalnızca birkaç gün önceden hazırlanır.

Teleskop verilerinin iletilmesi, saklanması ve işlenmesi

Dünya'ya İletim

Hubble verileri ilk olarak yerleşik depolama cihazlarında depolanıyor; lansman sırasında, bu kapasitede makaradan makaraya kayıt cihazları kullanıldı; Expeditions 2 ve 3A sırasında bunların yerini katı hal sürücüleri aldı. Daha sonra iletişim uydu sistemi (TDRSS) aracılığıyla. TDRSS)) alçak yörüngede bulunan veriler Goddard Merkezine iletilir.

Arşivleme ve veri erişimi

Alındığı tarihten itibaren ilk yıl boyunca veriler yalnızca asıl araştırmacıya (gözlem için başvuran kişiye) sunulur ve daha sonra ücretsiz olarak erişilebilen bir arşive yerleştirilir. Araştırmacı bu sürenin azaltılması veya arttırılması için enstitü müdürüne talepte bulunabilir.

Direktörün rezervindeki zaman kullanılarak yapılan gözlemler, destekleyici ve teknik veriler gibi anında kamuya açık hale gelir.

Arşivdeki veriler cihaz formatında saklanır ve analize uygun hale gelmeden önce bir takım dönüşümlerden geçmesi gerekir. Uzay Teleskobu Enstitüsü, otomatik veri dönüşümü ve kalibrasyonu için bir yazılım paketi geliştirdi. Veri istendiğinde dönüşümler otomatik olarak gerçekleştirilir. Bilgi miktarının büyük olması ve algoritmaların karmaşıklığı nedeniyle işlem bir gün veya daha uzun sürebilir.

Gökbilimciler ayrıca ham verileri alıp bu prosedürü kendileri de gerçekleştirebilirler; bu, dönüştürme süreci standart olandan farklı olduğunda faydalıdır.

Veriler çeşitli programlar kullanılarak işlenebilir ancak Telescope Institute bir paket sunmaktadır. STSDAS(Uzay Teleskobu Bilimsel Veri Analiz Sistemi, İngilizce. Uzay Teleskobu Bilim Veri Analiz Sistemi ). Paket, Hubble bilgileriyle çalışmak üzere optimize edilmiş, veri işleme için gerekli tüm programları içerir. Paket, popüler astronomi programı IRAF'ın bir modülü olarak çalışıyor.

Halkla ilişkiler

Uzay teleskopu projesinin genel kamuoyunun, özellikle de Hubble'ın finansmanına en önemli katkıyı sağlayan Amerikalı vergi mükelleflerinin dikkatini ve hayal gücünü çekmesi her zaman önemli olmuştur.

Halkla ilişkiler açısından en önemlilerinden biri Hubble Miras Projesi'dir. Hubble Mirası). Misyonu teleskopla elde edilen görsel ve estetik açıdan en etkileyici görüntüleri yayınlamaktır. Proje galerileri sadece orijinal fotoğrafları değil aynı zamanda bunlardan oluşturulan kolajları ve çizimleri de içeriyor. Spektrumun görünür kısmında fotoğraflanması araştırma için gerekli olmayan nesnelerin tam renkli görüntülerini elde etmek için projeye küçük bir gözlem süresi ayrıldı.

Buna ek olarak, Uzay Teleskobu Enstitüsü, teleskopla ilgili görseller ve kapsamlı bilgiler içeren çeşitli web sitelerine sahiptir.

2000 yılında çeşitli departmanların çalışmalarını koordine etmek için bir Halkla İlişkiler Bürosu oluşturuldu. Kamuya Erişim Ofisi).

Avrupa'da 1999'dan beri Avrupa Bilgi Merkezi halkla ilişkilerle ilgilenmektedir. Hubble Avrupa Uzay Ajansı Bilgi Merkezi ) (İngilizce) Hubble Avrupa Uzay Ajansı Bilgi Merkezi, HEIC ), Avrupa Uzay Teleskobu Koordinasyon Merkezi'nde kuruldu. Merkez aynı zamanda ESA'nın teleskopla ilgili eğitim programlarından da sorumludur.

Hubble'ın geleceği

Dördüncü seferle gerçekleştirilen onarım çalışmalarının ardından Hubble'ın 2014 yılına kadar yörüngede çalışması, ardından yerini James Webb Uzay Teleskobu'nun alması bekleniyor.

Teknik veriler

Teleskobun genel görünümü.

Yörünge parametreleri

• Eğim: 28.469°.
• Apogee: 571 km.
• Perigee: 565 km.
• Yörünge süresi: 96,2 dk.

Uzay aracı

• Uzay aracının uzunluğu 13,3 m, çapı 4,3 m, güneş panellerinin açıklığı 12,0 m, kütlesi 11.000 kg'dır (kurulu cihazlarla yaklaşık 12.500 kg).
• Teleskop, 2,4 m ayna çapına sahip bir Ritchie-Chrétien reflektörüdür ve 0,1 yay saniyesi mertebesinde optik çözünürlüğe olanak tanır.

Cihazlar

Teleskop modüler bir yapıya sahiptir ve optik aletler için beş bölme içerir. Bölmelerden biri uzun süre (1993-2009) düzeltici optik sistem tarafından kullanıldı. Düzeltici Optik Uzay Teleskobu Eksenel Değişimi ) (COSTAR), ana aynadaki üretim hatalarını telafi etmek için 1993'teki ilk servis görevi sırasında kuruldu. Teleskobun fırlatılmasından sonra kurulan tüm aletler yerleşik kusur düzeltme sistemlerine sahip olduğundan, son keşif sırasında COSTAR sistemini sökmek ve bölmeyi bir ultraviyole spektrograf kurmak için kullanmak mümkün hale geldi.

Uzay teleskopuna aletlerin kurulumunun kronolojisi (yeni kurulan aletler italik harflerle yazılmıştır):

Yukarıda belirtildiği gibi rehberlik sistemi bilimsel amaçlarla da kullanılmaktadır.

Notlar

1. Resmi web sitesinde tarihsel inceleme, bölüm 2 (İngilizce)
2. Lyman S. Spitzer. (1979) Uzay Teleskobu Tarihi // Üç Aylık Kraliyet Astronomi Topluluğu Dergisi. V. 20. S. 29
3. Bölüm 12. Hubble Uzay Teleskobu // Dunar A.J., Waring S.P. (1999) Keşfetme Gücü - Marshall Uzay Uçuş Merkezi'nin Tarihi 1960-1990. BİZ. Devlet Matbaası, ISBN 0-16-058992-4
4. NASA web sitesindeki bilgiler (İngilizce)
5. Resmi web sitesinde tarihsel inceleme, bölüm 3 (İngilizce)
6. NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu Avrupa Ana Sayfası - Sıkça Sorulan Sorular. Erişim tarihi: 10 Ocak 2007.
7. Brandt J.C. ve diğerleri (1994). Goddard Yüksek Çözünürlüklü Spektrograf: Cihaz, hedefler ve bilim sonuçları // Pasifik Astronomi Topluluğu Yayınları. V. 106., s. 890-908
8. G. Fritz Benedict, Barbara E. McArthur. (2005) Hubble Uzay Teleskobu hassas yönlendirme sensörlerinden elde edilen yüksek hassasiyetli yıldız paralaksları. Venüs'ün Geçişleri: Güneş Sistemi ve Galaksinin Yeni Görünümleri. IAU Konferans Bildirileri #196, Ed. D. W. Kurtz. Cambridge Üniversitesi Yayınları. S.333-346
9. Burrows C. J. ve diğerleri (1991) Hubble Uzay Teleskobu'nun görüntüleme performansı // Astrophysical Journal. V. 369. S. 21
10. Nokta nesnelerini görüntülemek için gerçek ve hesaplanmış grafiklerin karşılaştırılması (İngilizce)
11. Allen Komisyon Raporu (İngilizce) Hubble Uzay Teleskobu Optik Sistemler Arıza Raporu, 1990, Lew Allen, Başkan, NASA Teknik Raporu NASA-TM-103443
12. ABD Tarihinden Seçilmiş Belgeler Sivil Uzay Programı Cilt V: Kozmos'u Keşfetmek / John M. Logsdon, editör. 2001
13. Jedrzejewski R.I., Hartig G., Jakobsen P., Crocker J.H., Ford H.C. (1994) COSTAR ile düzeltilmiş Zayıf Nesne Kamerasının yörünge içi performansı // Astrophysical Journal Letters. V.435.P.L7-L10
14. IC 2944'teki Thackeray Kürecikleri. Hubble Mirası. Erişim tarihi: 25 Ocak 2009.
15. Trauger J.T., Ballester G.E., Burrows C.J., Casertano S., Clarke J.T., Crisp D. (1994) WFPC2'nin yörünge performansı // Astrophysical Journal Letters. V.435.P.L3-L6
16. STSci NICMOS sayfaları
17. Guy Gugliotta. Aday, NASA'nın Hubble Kararının Gözden Geçirilmesini Destekliyor, Washington Post(12 Nisan 2005). Erişim tarihi: 10 Ocak 2007. (dilde)
18. NASA, Hubble'a Dönüş İçin Görevi Onayladı ve Mürettebatın Adlarını Belirledi (İngilizce) NASA, 31 Ekim 2006

Hubble teleskopu muhtemelen şu ya da bu şekilde uzayla bağlantılı en popüler ve ünlü nesnedir; çok az kişi bu ismi duymamıştır.

Adını büyük Amerikalı bilim adamının adını taşıyan teleskop Edwin Powell Hubble'ın Asıl başarısı Evrenin Genişlemesinin etkisinin keşfiydi.

Hubble'ın Nisan 1990'da Dünya yörüngesine fırlatıldı. Özünde bu sadece bir teleskop değil, gerçek bir otomatik yörünge gözlemevidir.

Hubble gibi karmaşık ve büyük ölçekli bir projeyi hayata geçirmek ve başlatmak inanılmaz miktarda zaman, kaynak ve finansal kaynak gerektirdi. Görünüşe göre Hubble'ın dünyanın en büyük iki uzay ajansının ortak projesi haline gelmesinin nedeni budur: NASA ve ESA(Avrupa Uzay Ajansı).

Konaklama teleskop Dünya atmosferi bazı aralıklarda (özellikle kızılötesi, daha az ultraviyole) gözlemi büyük ölçüde karmaşıklaştırdığı ve aynı zamanda orta ve düşük yoğunluklu elektromanyetik radyasyonun kaydedilmesine pratik olarak izin vermediği için uzayda, çalışmaya yönelik kesinlikle mantıklı bir adımdı. Böylece Hubble, dünya yüzeyindeki benzer cihazlara göre 7-10 kat daha kaliteli görüntüler alıyor.

Hubble, lansmanından hemen sonra ana "göksel göz" statüsünü kazanamadı çünkü Başlangıçta, optiklerin, özellikle de ana aynanın üretimi sırasında müteahhitler ciddi bir hata yaptılar ve bu, ortaya çıkan görüntülerin kalitesini büyük ölçüde etkiledi. Kusur, 1993 yılında düzeltici optik sistemin kurulması sonucunda ilk bakım ve onarım seferiyle giderildi. COSTAR. Bu sistemin kurulum prosedürü, astronotik tarihindeki en karmaşık operasyonlardan biriydi. Sonucun gelmesi uzun sürmedi; görüntülerin kalitesi birkaç kat arttı ve Hubble, uzayın yeni, bilinmeyen sırlarını fethetmeye hazırdı.

COSTAR sistemini kurmadan önce ve sonra aynı galaksinin anlık görüntüsü

1997, 1999, 2002 ve 2009'daki birbirini takip eden dört bakım gezisinin her birinde, uzay teleskopu teknik cephaneliğindeki en son güncellemeleri aldı ve uzayın enginliğini keşfetmek için giderek daha karmaşık ve çok yönlü bir araç haline geldi. Şu anda Hubble'ın elinde şu cihazlar bulunmaktadır: geniş açılı ve gezegensel kameralar, gelişmiş bir araştırma kamerası, çok nesneli yakın kızılötesi spektrometre ve bir ultraviyole spektrograf. Teknik cephaneliği sayesinde Hubble, 1993'ten bu yana uzay haberlerinde aslan payına şu ya da bu şekilde dahil olmuştur: Evrenin keşifleri, gözlemleri ve resimleri.

Hubble, alçak Dünya yörüngesinde geçirdiği neredeyse 23 yıl boyunca efsanevi bir teleskop haline geldi. Birkaç milyon fotoğraf çekti, birden fazla kozmolojik teorinin inşa edildiği birçok keşif yaptı. Aylık veri akışı 80 Gigabyte'ı aşmış olup toplam hacimleri 50 Terabyte'a ulaşmıştır.

Hubble'ın en önemli gözlemleri:

1. Shoemaker-Levy Kuyruklu Yıldızı'nın 1994 yılında Jüpiter ile çarpışmasının filme alınması.
2. Plüton ve Eris'in (bir diğer cüce gezegen) yüzeyinin detaylı görüntüleri elde edildi.
3. Satürn, Jüpiter ve onun uydusu Ganymede'den gelen ultraviyole auroralar yakalandı.
4. Güneş sisteminin dışında gezegenlerin yanı sıra Orion Bulutsusu'ndaki yıldızların etrafında çok sayıda proto-gezegen diski de bulundu. Galaksimizdeki birçok yıldızda gezegen oluşumunun meydana geldiğine dair kanıtlar bulunmuştur.
5. Galaksilerin merkezlerinde süper kütleli kara deliklerin varlığına ilişkin teorinin kısmen doğrulanmasına katkıda bulundu.
6. Evrenin sabit (veya azalan) bir orandan ziyade, artan bir oranda genişlediğine dair kanıtlar elde edildi.
7. Evrenin kesin yaşı doğrulandı: 13,7 milyar yıl.
8. Optik aralıkta gama ışını patlamalarının analoglarının varlığı keşfedildi.
9. Evrenin izotropisi (yani Evrenin kendisinin aynılığı ve bireysel parçalarındaki özellikleri) hakkındaki hipotezin doğrulanması.
10. Evrenin en uzak kısımları, ilk yıldızların oluşumuna kadar fotoğraflandı (yani Hubble, geçmiş 12,7 - 13 milyar yıla bakmamıza izin verdi).

Teleskobun yararları arasında, bilimsel değerin yanı sıra estetik değere de sahip olan, gökyüzünün ve onun bireysel nesnelerinin çok sayıda etkileyici fotoğrafı da bulunmaktadır. Aşağıda Hubble'ın 23 yıllık operasyonundan en iyi görüntüler yer almaktadır. Bu karelere saatlerce bakıp hayran kalabilirsiniz.

24 Nisan 1990 Dünya yörüngesine fırlatıldı Hubble yörünge teleskopu Varlığının neredeyse çeyrek yüzyılı boyunca Evrene, onun tarihine ve sırlarına ışık tutan birçok büyük keşifte bulundu. Bugün ise çağımızın efsane haline gelmiş bu yörüngesel gözlemevinden bahsedeceğiz. tarih, ayrıca yaklaşık bazı önemli keşifler yardımıyla yapılmıştır.

Yaratılış tarihi

İlk yörüngesel teleskop 1962'de Büyük Britanya ve 1966'da Amerika Birleşik Devletleri tarafından fırlatıldı. Bu cihazların başarıları, sonunda dünya bilim camiasını, en derinlere bile bakabilecek geniş bir uzay gözlemevi inşa etme ihtiyacı konusunda ikna etti. Evrenin.

Sonunda Hubble Teleskobu haline gelen proje üzerindeki çalışmalar 1970 yılında başladı, ancak uzun bir süre bu fikrin başarıyla uygulanması için yeterli finansman yoktu. Amerikan otoritelerinin mali akışı tamamen askıya aldığı dönemler oldu.

Belirsizlik, 1978'de ABD Kongresi'nin yörünge laboratuvarının kurulması için 36 milyon dolar ayırmasıyla sona erdi. Aynı zamanda dünya çapında birçok araştırma merkezi ve teknoloji şirketinin, toplam otuz iki kurumun da dahil olduğu tesisin tasarımı ve inşası konusunda aktif çalışmalar başladı.

Başlangıçta teleskopun 1983 yılında yörüngeye fırlatılması planlanmıştı, daha sonra bu tarihler 1986 yılına ertelendi. Ancak 28 Ocak 1986'da Challenger uzay mekiğinin yaşadığı felaket, bizi nesnenin fırlatma tarihini bir kez daha revize etmeye zorladı. Sonuç olarak Hubble, 24 Nisan 1990'da Discovery mekiğiyle uzaya fırlatıldı.

Edwin Hubble

Edwin Hubble 1953'te öldü, ancak en ünlü temsilcisi ve sembolü olan Amerikan astronomi okulunun kurucularından biri oldu. Sadece teleskopun değil, asteroitin de bu büyük bilim adamının adını alması boşuna değil.

Hubble teleskopunun en önemli keşifleri

Teleskop, bir milyondan fazla yüksek çözünürlüklü görüntünün fotoğrafını çekti ve Dünya'ya geri gönderdi; bu, kişinin Evrenin başka türlü ulaşılması imkansız olan derinliklerine bakmasına olanak tanıdı.

Medyanın Hubble teleskopu hakkında konuşmaya başlamasının ilk nedenlerinden biri, Temmuz 1994'te Jüpiter'e çarpan Shoemaker-Levy 9 kuyruklu yıldızının fotoğraflarıydı. Düşmeden yaklaşık bir yıl önce, bu nesneyi gözlemlerken, yörüngesel gözlemevi onun birkaç düzine parçaya bölündüğünü kaydetti ve bu parça bir hafta içinde dev gezegenin yüzeyine düştü.

Modernizasyon

Ancak zamanla Hubble'ın işleyişinde sorunlar ortaya çıkmaya başladı. Örneğin, teleskopun çalışmasının ilk haftasında, ana aynasının, görüntülerin beklenen keskinliğine ulaşılmasına izin vermeyen bir kusura sahip olduğu ortaya çıktı. Bu yüzden doğrudan yörüngedeki nesnenin üzerine iki dış aynadan oluşan bir optik düzeltme sistemi kurmak zorunda kaldık.

Gelecek

Dünya'nın yörüngesinde astronomi ve kozmonot biliminden uzak insanların bile bildiği üç cisim var: Ay, Uluslararası Uzay İstasyonu ve Hubble Uzay Teleskobu. İkincisi, ISS'den sekiz yaş daha eskidir ve aynı zamanda Mir Orbital İstasyonunu da içermektedir. Birçok kişi bunu uzaydaki büyük bir kamera olarak düşünüyor. Gerçeklik Biraz Daha da karmaşık olanı, bu eşsiz cihazla çalışan kişilerin ona saygıyla göksel gözlemevi adını vermeleri boşuna değil.

Bir sürü resim!

Hubble'ın inşasının tarihi, sürekli zorlukların üstesinden gelinmesi, finansman mücadelesi ve öngörülemeyen durumlara çözüm arayışı ile doludur. Hubble'ın bilimdeki rolü paha biçilemez. Teleskopun görüntüleri sayesinde astronomi ve ilgili alanlarda yapılan keşiflerin tam bir listesini derlemek mümkün olmadığından, pek çok eser teleskopun elde ettiği bilgilere atıfta bulunmaktadır. Ancak resmi istatistikler 15 bine yakın yayın olduğunu gösteriyor.

Hikaye

Altmışlı yıllarda, birkaç başarılı fırlatma gerçekleştirmek ve yörüngeye daha basit cihazlar göndermek mümkündü ve '68'de NASA, Hubble'ın öncülü olan, daha büyük ayna çapına sahip LST aygıtı Büyük Uzay Teleskobu'na yeşil ışık yaktı - 3 Hubble'ın 2,4'üne karşı metre - ve o zamanlar geliştirilmekte olan uzay mekiğinin yardımıyla onu 1972'de fırlatmak iddialı bir görev. Ancak tahmini proje tahmininin çok pahalı olduğu ortaya çıktı, para konusunda zorluklar çıktı ve 1974'te finansman tamamen iptal edildi. Gökbilimcilerin projeyle ilgili aktif lobi faaliyetleri, Avrupa Uzay Ajansı'nın katılımı ve özelliklerin yaklaşık olarak Hubble'ınkine benzer şekilde basitleştirilmesi, 1978'de Kongre'den toplam maliyet açısından 36 milyon dolar gibi saçma bir miktarda fon alınmasını mümkün kıldı. bugün yaklaşık 137 milyona eşittir.

Aynı zamanda, gelecekteki teleskop, diğer galaksilerin varlığını doğrulayan, Evrenin genişleme teorisini yaratan ve adını yalnızca teleskopa değil, aynı zamanda ona da veren gökbilimci ve kozmolog Edwin Hubble'ın onuruna verildi. bilimsel bir yasa ve büyüklük.

Teleskop, farklı unsurlardan sorumlu birkaç şirket tarafından geliştirildi; bunların en karmaşıkları Perkin-Elmer tarafından geliştirilen optik sistem ve Lockheed tarafından oluşturulan uzay aracıydı. Bütçe şimdiden 400 milyon dolara çıktı.

Lockheed, cihazın yapımını üç ay erteledi ve bütçesini %30 aştı. Benzer karmaşıklığa sahip cihazların yapım tarihine bakarsanız bu normal bir durumdur. Perkin-Elmer için işler çok daha kötüydü. Şirket, 1981 yılı sonuna kadar yenilikçi teknoloji kullanarak aynayı cilalayarak bütçeyi büyük ölçüde aştı ve NASA ile ilişkilerini bozdu. Aynanın boşluğunun bugün telefonlarda aktif olarak kullanılan Gorilla Glass'ı üreten Corning firması tarafından yapılmış olması ilginç. Bu arada, ana aynanın cilalanmasında sorun çıkması durumunda, geleneksel cilalama yöntemlerini kullanarak yedek bir ayna yapmak üzere Kodak'la sözleşme imzalanmıştı. Diğer bileşenlerin yaratılmasındaki gecikmeler süreci o kadar yavaşlattı ki, NASA'nın çalışma programlarıyla ilgili bir alıntısı yapıldı. “belirsiz ve her gün değişiyor.”

Fırlatma ancak 1986'da mümkün oldu, ancak Challenger felaketi nedeniyle, modifikasyonlar süresince mekik fırlatmaları askıya alındı.

Hubble, ayda altı milyon dolar maliyetle, nitrojenle doldurulmuş özel odalarda parça parça saklandı.

Sonuç olarak, 24 Nisan 1990'da Discovery mekiği teleskopla birlikte yörüngeye fırlatıldı. Bu noktada Hubble'a 2,5 milyar dolar harcanmıştı. Bugün toplam maliyetler on milyara yaklaşıyor.

Lansmandan bu yana, Hubble'la ilgili birçok dramatik olay meydana geldi, ancak asıl olay, başlangıçta gerçekleşti.

Teleskop yörüngeye fırlatıldıktan sonra çalışmaya başladığında, keskinliğinin hesaplanandan çok daha düşük olduğu ortaya çıktı. Yay saniyesinin onda biri yerine tam bir saniyeydi. Birkaç kontrolden sonra teleskop aynasının kenarlarının çok düz olduğu ortaya çıktı: hesaplananla iki mikrometre kadar örtüşmüyordu. Kelimenin tam anlamıyla mikroskobik kusurdan kaynaklanan sapma, planlı çalışmaların çoğunu imkansız hale getirdi.

Üyeleri bunun nedenini bulan bir komisyon kuruldu: İnanılmaz derecede doğru hesaplanmış ayna yanlış cilalanmıştı. Üstelik, lansmandan önce bile, testlerde kullanılan bir çift sıfır düzeltici - istenen yüzey eğriliğinden sorumlu cihazlar - aynı sapmaları gösterdi. Ancak daha sonra, doğru sonuçları gösteren ve taşlamanın yapıldığı ana sıfır düzelticinin okumalarına güvenerek bu okumalara güvenmediler. Ve ortaya çıktığı üzere lenslerden biri yanlış takılmış.

İnsan faktörü.

Yeni bir aynayı doğrudan yörüngeye yerleştirmek teknik olarak imkansızdı ve teleskopu indirip tekrar yukarı kaldırmak çok pahalıydı. Zarif bir çözüm bulundu.

Evet ayna yanlış yapılmış. Ancak çok yüksek hassasiyetle yanlış yapıldı. Distorsiyon biliniyordu ve geriye kalan tek şey bunu telafi etmekti ve bunun için özel bir COSTAR düzeltme sistemi geliştirdiler. Teleskopun bakımına yönelik ilk keşif gezisinin bir parçası olarak kurulmasına karar verildi. Böyle bir keşif, astronotların uzaya çıktığı on günlük karmaşık bir operasyondur. Daha fütüristik bir iş hayal etmek imkansızdır ve bu sadece bakımdır. Teleskobun çalışması sırasında, üçüncüsünün bir parçası olarak iki uçuş olmak üzere toplam dört sefer gerçekleştirildi.

2 Aralık 1993'te, beşinci uçuşu olan uzay mekiği Endeavor, astronotları teleskopa teslim etti. Kostar'ı kurdular ve kamerayı değiştirdiler.

Costar, tarihteki en pahalı gözlük rolünü oynayarak aynanın küresel sapmasını düzeltti. Optik düzeltme sistemi, tüm yeni cihazlarda kendi düzeltici optiklerinin kullanılması nedeniyle ihtiyacın ortadan kalktığı 2009 yılına kadar görevini yerine getirmiştir. Teleskoptaki değerli alanı spektrografa bıraktı ve 2009'daki dördüncü Hubble servis misyonunun bir parçası olarak söküldükten sonra Ulusal Hava ve Uzay Bilimleri Müzesi'nde gururla yerini aldı.

Kontrol

MCC'de gün, her birine üç ila beş kişilik ayrı bir ekip atanan üç vardiyaya bölünür. Teleskopun kendisine yapılan geziler sırasında personel birkaç düzineye çıkar.

Bu arada Chris Peet tarafından geliştirilen, göksel gözlemevinin konumunu takip edebileceğiniz ayrı bir web sitesi var. Diğer yapay yörünge nesneleri hakkında da veriler var:
www.heavens-above.com

Hubble meşgul bir teleskoptur, ancak yoğun programı bile onun kesinlikle herkese, hatta profesyonel olmayan bir gökbilimciye bile yardım etmesine olanak tanır. Her yıl farklı ülkelerden gökbilimcilerden zaman rezervasyonu için binlerce başvuru alıyoruz. Başvuruların yaklaşık yüzde 20'si uzman bir komisyondan onay alıyor ve NASA'ya göre uluslararası talepler sayesinde yılda artı eksi 20 bin gözlem yapılıyor. Tüm bu talepler Maryland'deki aynı merkezden bağlanıyor, programlanıyor ve Hubble'a gönderiliyor.

Optik

Mevcut araç seti:

NICMOS
Yakın Kızılötesi Kamera ve Çok Nesneli Spektrometre
Yakın kızılötesi kamera ve çok nesneli spektrometre

ACS
Anketler için Gelişmiş Kamera
Gelişmiş genel bakış kamerası

WFC3
Geniş Alan Kamerası 3
Geniş Açı Kamera 3

çünkü
Kozmik Köken Spektrografı
Ultraviyole spektrograf

CYBE
Uzay Teleskobu Görüntüleme Spektrografı
Bir uzay teleskopunun spektrografını kaydetme

FGS
Hassas Kılavuz Sensörü
Rehberlik sistemi

Bu tür teleskoplar, kameralarda olduğu gibi merceklerden değil, aynalardan oluşan bir sistem kullanır. Bunun pek çok nedeni var: sıcaklık farklılıkları, cilalama toleransları, genel boyutlar ve merceğin kendisinde ışın kaybının olmaması.

Hubble'ın temel optikleri başından beri değişmedi. Ve onu kullanan çeşitli aletlerin seti, çeşitli bakım gezileri sonrasında tamamen değiştirildi. Hubble enstrümantasyonla güncellendi ve var olduğu süre boyunca orada on üç farklı enstrüman çalıştı. Bugün biri kış uykusunda olmak üzere altı tane taşıyor.

Optik aralıktaki fotoğraflardan birinci ve ikinci nesillerin geniş açılı ve gezegensel kameraları ve şimdi üçüncü neslin Geniş açılı kamerası sorumluydu.

Aynadaki sorunlar nedeniyle ilk WFPC'nin potansiyeli hiçbir zaman hayata geçirilmedi. Ve Kostar'ı kuran 1993 seferi aynı zamanda onu ikinci versiyonla değiştirdi.

WFPC2 kamerada, görüntülerin büyük bir kare oluşturduğu dört kare sensör vardı. Neredeyse. Bir matris - sadece "gezegensel" bir matris - daha yüksek büyütme oranına sahip bir görüntü aldı ve ölçek geri yüklendiğinde görüntünün bu kısmı, çeyrek yerine toplam karenin on altıda birinden daha azını, ancak daha yüksek bir çözünürlükte yakalar. Kalan üç matris “geniş açıdan” sorumluydu. Bu nedenle tam kamera çekimleri, dosya yükleme sorunları veya başka sorunlar nedeniyle değil, bir köşesinden 3 blok çıkarılmış bir kare gibi görünüyor.

WFPC2'nin yerini 2009'da WFC3 aldı. Aralarındaki fark, daha sonra anlatılacak olan Yaratılış Sütunları'nın yeniden çekiminde iyi bir şekilde gösterilmiştir.

Hubble, geniş açılı bir kamerayla optik ve yakın kızılötesi menzile ek olarak şunu görüyor:

• STIS spektrografının yakın ve uzak ultraviyole ile görünürden yakın kızılötesine kadar kullanılması;
• aynı yerde, diğer kanalları kızılötesinden ultraviyoleye kadar geniş bir frekans aralığını kapsayan ACS kanallarından birini kullanarak;
• COS spektrografı ile ultraviyole aralığındaki zayıf nokta kaynakları.

Resimler

Çok fazla fotoğraf var, size sadece en heyecan verici olanlardan birkaçını anlatacağım. Tüm fotoğrafların, Hubble web sitesi spacetelescope.org'da veya doğrudan Google'da kolayca bulunabilen kendi kimlikleri vardır. Resimlerin birçoğu sitede yüksek çözünürlükte yer alıyor ancak burada ekran boyutundaki versiyonlarını bırakıyorum.

Hubble en ünlü atışını 1 Nisan 1995'te, 1 Nisan Şaka Günü'nde yaptığı akıllı çalışmadan uzaklaşmadan gerçekleştirdi. Bunlar, yıldızların bu gaz birikimlerinden oluşması ve şekil olarak onlara benzemesi nedeniyle Yaratılış Sütunları olarak adlandırılmıştır. Resim Kartal Bulutsusu'nun orta kısmının küçük bir parçasını göstermektedir. Bu bulutsu ilginç çünkü merkezindeki büyük yıldızlar onu kısmen ve hatta Dünya'nın yanından uzaklaştırdı. Böyle bir şans, bulutsunun tam ortasına bakmanıza ve örneğin ünlü etkileyici fotoğrafı çekmenize olanak tanır.

Diğer teleskoplar da bu bölgeyi farklı aralıklarda fotoğrafladı, ancak optik açıdan Sütunlar en anlamlı şekilde ortaya çıkıyor: nebulanın bir kısmını dağıtan yıldızlar tarafından iyonize edilen gaz mavi, yeşil ve kırmızı renkte parlıyor ve güzel bir yanardönerlik yaratıyor.

2014 yılında Sütunlar güncellenmiş Hubble ekipmanıyla yeniden çekildi: ilk versiyon WFPC2 kamerayla, ikincisi ise WFC3 ile çekildi.

Galaksilerden yapılmış gül

Arp 273 nesnesi birbirine yakın galaksiler arasındaki iletişimin güzel bir örneğidir. Üsttekinin asimetrik şekli, alttakiyle sözde gelgit etkileşimlerinin bir sonucudur. Birlikte 2011 yılında insanlığa sunulan görkemli bir çiçek oluşturuyorlar.

Sihirli Galaksi Sombrero

Messier 104, Hollywood'da icat edilmiş ve boyanmış gibi görünen görkemli bir galaksidir. Ama hayır, güzel yüz dördüncü, Başak takımyıldızının güney eteklerinde yer alıyor. Ve o kadar parlak ki, evdeki teleskoplarla bile görülebiliyor. Bu güzellik 2004 yılında Hubble için poz vermişti.

Atbaşı Bulutsusu'nun yeni kızılötesi görünümü - Hubble 23. Yıldönümü görüntüsü

2013 yılında Hubble, Barnard 33'ü kızılötesi spektrumda yeniden görüntüledi. Ve Orion takımyıldızındaki kasvetli Atbaşı Bulutsusu, görünür aralıkta neredeyse opak ve siyah, yeni bir ışıkta ortaya çıktı. Yani aralık.

Bundan önce Hubble onu 2001'de fotoğraflamıştı:

Hubble yıldız oluşum bölgesi S106'yı yakaladı

S106, Kuğu takımyıldızı yönünde bulunan bir yıldız oluşum bölgesidir. Güzel yapı, merkezde çörek şeklindeki tozla örtülen genç bir yıldızın püskürmesi nedeniyle ortaya çıkıyor. Bu toz perdesinin üst ve alt kısmında, yıldızın malzemesinin daha aktif bir şekilde dışarı fırladığı ve ünlü optik yanılsamayı hatırlatan bir şekil oluşturan boşluklar bulunur. Fotoğraf 2011 yılının sonlarında çekildi.

Cassiopeia A: Bir yıldızın ölümünün renkli sonucu

Muhtemelen süpernova patlamalarını duymuşsunuzdur. Ve bu resim, bu tür nesnelerin gelecekteki kaderine ilişkin senaryolardan birini açıkça göstermektedir.

2006'daki fotoğraf, galaksimizde meydana gelen Cassiopeia A yıldızının patlamasının sonuçlarını gösteriyor. Merkez üssünden yayılan karmaşık ve detaylı bir yapıya sahip madde dalgası açıkça görülüyor.

Arp 142'nin Hubble görüntüsü

Ve yine Ekümenik yolculukları sırasında birbirine yakın bulan iki galaksinin etkileşiminin sonuçlarını gösteren bir resim.

NGC 2936 ve 2937 çarpıştı ve birbirini etkiledi. Bu başlı başına ilginç bir olay, ancak bu durumda başka bir yön daha eklendi: Galaksilerin mevcut şekli, yumurtalı bir penguene benziyor ve bu, bu galaksilerin popülaritesine büyük bir artı sağlıyor.

2013'e ait sevimli bir fotoğrafta meydana gelen çarpışmanın izlerini görebilirsiniz: örneğin penguenin gözü çoğunlukla yumurta galaksisindeki cisimlerden oluşuyor.

Her iki galaksinin de yaşını bildiğimizden, sonunda neyin önce geldiğine cevap verebiliriz: Yumurta mı yoksa penguen mi?

Gezegenimsi bulutsu NGC 6302'deki bir yıldızın kalıntılarından çıkan bir kelebek

Bazen 20 bin dereceye kadar ısınan ve saatte neredeyse bir milyon km hızla uçan gaz akıntıları, kırılgan bir kelebeğin kanatlarına benziyor, sadece doğru açıyı bulmanız gerekiyor. Hubble'ın bakmasına gerek yoktu, Kelebek veya Böcek Bulutsusu olarak da adlandırılan NGC 6302 Bulutsusu bize doğru yönde döndü.

Bu kanatlar, Üsküp takımyıldızında galaksimizin ölmekte olan yıldızı tarafından yaratılmıştır. Yıldızın etrafındaki toz halkası nedeniyle gaz akışları yeniden kanat şeklini alıyor. Aynı toz yıldızın kendisini de bizden kaplıyor. Halkanın, yıldızın ekvator boyunca nispeten düşük oranda madde kaybetmesi, kanatların ise kutuplardan daha hızlı madde kaybetmesi sonucu oluşmuş olması mümkündür.

Fotoğraf 2009 yılında çekildi.

Derin Alan

Bu türden en yeni kare - 2012'nin Hubble Aşırı Derin Alanı - ortalama bir göz için oldukça sıkıcıdır - bu, iki milyon saniyelik (~23 gün) enstantane hızıyla eşi benzeri görülmemiş bir çekimdir ve en sönük olan 5,5 bin galaksiyi gösterir. insan görüşünün hassasiyetinden on milyarlarca daha az parlaklığa sahiptir.