Hubble: všetko, čo potrebujete vedieť o orbitálnom ďalekohľade

Hubblov ďalekohľad na obežnej dráhe
Je to referenčný orbitálny ďalekohľad a v roku 2020 oslávi svoje 30. výročie. Hubblov vesmírny ďalekohľad je mimoriadne vedecké dobrodružstvo, neuveriteľný úspech a príbeh plný zvratov.
Hubblov teleskop, nazývaný tiež HST (Hubble Space Telescope), je skutočným kľúčom k nášmu porozumeniu vesmíru, a to od našej slnečnej sústavy po najvzdialenejšiu galaxiu, aká bola kedy objavená, vzdialenú 13,37 miliárd svetelných rokov. . Z čísel, ktoré sa ho týkajú, sa vám rýchlo zakrútila hlava. Viac ako 15 000 citácií vo vedeckých článkoch, 30 rokov služby, 120 GB obrázkov prenášaných na zem každý deň a šesť misií raketoplánu … Hubble je obrovský skok v pozorovaní na obežnej dráhe.
Astronauti opravujú Hubblov ďalekohľad

Oko vo vesmíre

Hubble je impozantný orbitálny ďalekohľad dlhý 13,2 metra a široký 4,2 m (rozmiestnené panely), ktorý sa skladá z optickej časti s hlavným zrkadlom s priemerom 2,4 m, ktorý bol vyrobený s presnosťou iba 10 nanometrov! Za touto optickou časťou sú vedecké prístroje misie: jej štyri snímače prispôsobené rôznym astronomickým doménam (Hubble „vidí“ vo frekvenčných doménach väčších ako ľudské oko v infračervenej oblasti až po ultrafialové žiarenie), ako aj jej „Hviezdicový ukazovateľ“, ktorý umožňuje zostať uzamknutý na terči. Nakoniec je tu aj zariadenie, ktoré umožňuje stabilizáciu, palubný počítač a to, čo prenáša jeho údaje. Do roku 1999 boli duplikované v rámci samotného Hubbla na … magnetických pásoch!
Tento veľmi veľký 11-tonový ďalekohľad, ktorý uzrel svetlo sveta vďaka príspevku mladej európskej agentúry (ESA) na konci 70. rokov, bol vynesený na obežnú dráhu 24. apríla 1990 vo veľkom nákladnom priestore americký raketoplán Discovery. Do služby vstúpila o mesiac neskôr.
Galaxia Messier-82 z pohľadu Hubbla

Neuveriteľný problém

V skutočnosti Hubble vidí … rozmazane. Napriek neuveriteľnej presnosti použitej pri jeho výrobe musia pozemné posádky niekoľko týždňov po uvedení do prevádzky čeliť faktom: je tu veľký problém. Nie je možné zhodnotiť dôležité zdroje svetla, prítomnosť artefaktov na obrázkoch … Začína sa veľké vyšetrovanie. Katastrofa: zrkadlo skonštruované Perkin-Elmerom s veľkými nákladmi je skreslené.
Ukázalo sa, že kalibračný prístroj používaný na opracovanie zrkadla utrpel chybu. Počas prvých testov na zemi sa tiež ukázali nepresné výsledky, ale keďže prístroj, ktorý bol vyrobený špeciálne pre tento projekt, bol považovaný za najpresnejší na svete, považovalo sa meranie testov za nesprávne. . V roku 1992 médiá neváhali hovoriť o HST ako o skutočnom fiasku. Bolo urobené veľké množstvo fotografií vesmíru a nie všetky sú zmeškané, ale snímky zahŕňajúce zdroje vzdialeného svetla sú rozmazané. Vyčítajte to chybe 22 mikrometrov!
Horšie: Hubblovo zrkadlo sa nedá zmeniť, je to hlavná časť. Niektoré zábery naznačujú návrat ďalekohľadu cez raketoplán alebo dokonca vytvorenie repliky. Vedci však budú vytrvalí, pomáhajú im tímy inžinierov. Nemôžeme opraviť zrkadlo? Chyba meracích prístrojov musí byť preto opravená! To sa podarilo dosiahnuť v roku 1993, počas prvej servisnej misie pre Hubble. Hlavný snímač je nahradený snímačom, ktorý obsahuje deformáciu, zatiaľ čo prístroj s názvom COSTAR používa dve sekundárne zrkadlá na odstránenie chyby ostatných prístrojov HST.
Zábavné je počuť a ​​čítať, že Hubble bol opravený, keď je to naopak: všetky prístroje boli mimo prevádzky, aby zohľadnili chybu a zrušili ju.
Jupiter a jeho mesiac Ganymede videný Hubblom

Niekoľko malých objavov

Hubblov ďalekohľad je neuveriteľne flexibilný prístroj, ktorý sa dá používať. Za 30 rokov sa používala na množstvo rôznych štúdií. Napríklad v našej slnečnej sústave dokázal pozorovať niekoľko asteroidov blízko Zeme, ale aj všetky planéty okrem Merkúra, oblaky Jupitera (najmä dopad kométy Shoemaker-Levi 9), jeho mesiace, gejzíry Enceladus okolo Saturnu, búrky na Uráne a Neptúne. Podarilo sa mu objaviť štyri z piatich mesiacov Pluta a Arrokotha, najvzdialenejšieho objektu, aký kedy preletel sondou. Hubble sa podieľa na objavovaní väčšiny trpasličích planét v Kuiperovom páse a pravidelne „loví“ potenciálnu planétu 9.
Hubble je ale tiež mimoriadnym obrazom susedných hviezd, plynových mračien, supernov, hviezdnych škôlok a galaxií, a to vďaka obrazom, ktoré nazývame „Hubblovo hlboké pole“. Hubble, to sú údaje, ktoré boli nevyhnutné na odhadnutie veku vesmíru, jeho expanzie, pôsobenia supermasívnych čiernych dier, hmotnosti a veľkosti Mliečnej dráhy alebo účinkov gravitačných šošoviek. A potom samozrejme ide o obrázky, ktorých pozoruhodná krása inšpirovala generáciu za generáciou mladých i starých, vedcov i jednoduchých pozorovateľov.
Každý jasný bod na tomto obrázku je galaxia!

Koniec opráv

Ak je Hubble stále aktívny aj dnes, vďačí za to piatim mimoriadnym misiám a schopnostiam amerických raketoplánov. Tieto misie v rokoch 1993, 1997, 1999, 2002 a 2009 zachránili Hubble nielen prispôsobením sa svojej zrkadlovej chybe, ale aj nahradením a vylepšením takmer všetkých svojich prístrojov, aby mohol zostať na čele ranných astrofyzikálnych objavov. z 21 ^st storočia. Posledná misia STS-125, ktorá sa za normálnych okolností nemala uskutočniť po katastrofe v Kolumbii (raketoplány mohli ísť iba na ISS), umožnila dať starnúcemu ďalekohľadu maximálny potenciál, najmä nahradením jeho šesť gyroskopických kolies, ktoré umožňujú veľmi presnú orientáciu (aby sa zachránil ich potenciál, používajú sa naraz iba dve).
Pozemné posádky, desať rokov po poslednej oprave, niekedy zatajujú dych: napriek svojim mimoriadnym výsledkom a nedávnym prínosom pre astronómiu (napríklad Hubble pozoroval medziplanetárnu kométu 2i / Borisov), sa teleskop jedného dňa pokazí . Alebo sa už nebude vedieť orientovať. Bez raketoplánov a vhodných robotických prostriedkov je Hubble odsúdený na zánik. Tímy dúfajú, že do tej doby budú naďalej šetriť a v roku 2021 uvedú do prevádzky svojho „nástupcu“ ďalekohľad Jamesa Webba (JWST).