Хаббл что такое: ХАББЛ | это… Что такое ХАББЛ?

Космический телескоп Хаббл (статья плюс ролик) / Хабр

На орбите Земли есть три объекта, о которых знают даже далекие от астрономии и космонавтики люди: Луна, Международная Космическая Станция и космический телескоп Хаббл. Последний на целых восемь лет старше МКС и застал еще Орбитальную Станцию «Мир». Многие считают его просто большим фотоаппаратом в космосе. Реальность же немного сложнее, не зря ведь люди, работающие с этим уникальным аппаратом с уважением называют его небесной обсерваторией.

Очень много картинок!

История постройки Хаббла — это постоянное преодоление трудностей, борьба за финансирование и поиск решений в непредвиденные ситуации. Роль же Хаббла в науке бесценна. Невозможно составить полный список открытий в астрономии и смежных направлениях, совершенных благодаря снимкам телескопа, настолько много работ ссылаются на полученную им информацию. Тем не менее, официальная статистика говорит о почти 15 тысячах публикаций.

История

Идея разместить телескоп на орбите возникла почти сто лет назад. Научное обоснование важности постройки такого телескопа в виде статьи опубликовал астрофизик Лайман Спитцер в 1946-м году. В 65-м его сделали главой комитета академии наук, которая определила задачи такого проекта.

В шестидесятых удалось провести несколько успешных запусков и доставить на орбиту более простые устройства, и в 68-м НАСА дало зеленый свет предтече Хаббла — аппарату LST, Большому Космическому Телескопу, с более крупным диаметром зеркала — 3 метра против хаббловских 2,4 — и амбициозной задаче запустить его уже в 72-м году, с помощью находящегося тогда в разработке космического шаттла. Но расчетная проектная смета вышла слишком дорогой, с деньгами возникали трудности, а в 74-м финансирование и вовсе отменили. Активное лоббирование проекта астрономами, привлечение Европейского Космического Агентства и упрощение характеристик приблизительно до хаббловских позволили в 78-м получить финансирование от Конгресса в размере смешных по итоговым затратам 36-и миллионов долларов, что на сегодняшний день равно примерно 137-и миллионам.

Тогда же будущий телескоп назвали в честь Эдвина Хаббла, астронома и космолога, подтвердившего существование других галактик, создавшего теорию расширения Вселенной и давшего свое имя не только телескопу, но еще научному закону и величине.

Телескоп разрабатывали несколько компаний, отвечающих за разные элементы, из которых самые сложные: оптическая система, которой занималась Перкин-Элмер, и космический аппарат, который создавала Локхид. Бюджет вырос уже до 400 млн долларов.

Локхид затянула создание аппарата на три месяца и превысила свой бюджет на 30%. Если посмотреть на истории строительства похожих по сложности аппаратов, то это нормальная ситуация. У Перкин-Элмер же все было значительно хуже. Компания полировала зеркало по инновационной технологии до конца 81-го года, сильно превысив бюджет и испортив отношения с НАСА. Интересно, что болванку зеркала им сделала компания Корнинг, которая сегодня выпускает стекла Горилла Гласс, активно используемые в телефонах. Кстати, Кодак получил контракт на изготовление запасного зеркала с использованием традиционных методов полировки, если с полировкой основного зеркала возникнут проблемы. Задержки по созданию остальных компонентов тормозили процесс настолько, что стала известной цитата из характеристики НАСА по поводу графиков работ, которые были «неопределенными и изменяющимися ежедневно».

Запуск стал возможен лишь к 86-у году, но из-за катастрофы Челленжера, запуски шаттлов приостановили на время доработок.

Хаббл по частям положили на хранение в специальные продуваемые азотом камеры, что обходилось в шесть миллионов долларов в месяц.

В итоге, 24 апреля 1990-го года, шаттл Дискавери стартовал с телескопом на орбиту. К этому моменту на Хаббл потратили 2,5 миллиарда долларов. Общие затраты на сегодня подбираются к десяти миллиардам.

Со времени запуска произошло несколько драматичных событий с участием Хаббла, но главное произошло в самом начале.

Когда после вывода на орбиту, телескоп начал свою работу, оказалось, что его резкость на порядок ниже расчетной. Вместо десятой доли угловой секунды получалась целая секунда. После нескольких проверок, оказалось, что зеркало телескопа слишком плоское по краям: на целых два микрометра не совпадает с расчетным. Аберрация вследствие этого в буквальном смысле микроскопического дефекта делала большинство планируемых исследований невозможными.

Была собрана комиссия, члены которой нашли причину: невероятно точно рассчитанное зеркало неправильно отшлифовали. Более того, еще до запуска такие же отклонения показывала используемая в тестах пара нуль-корректоров — устройств, которые здесь отвечали за нужную кривизну поверхности. Но тогда этим показаниям не стали доверять, положившись на показания главного нуль-корректора, который показывал правильные результаты и по которому производили шлифовку. И одна из линз которого, как оказалось, была неправильно установлена.

Человеческий фактор.

Установить новое зеркало прямо на орбите было технически невозможно, а спускать телескоп и затем снова выводить — слишком дорого. Решение нашлось изящное.

Да, зеркало было сделано неправильно. Но оно было сделано неправильно с очень высокой точностью. Искажение было известно, и его оставалось лишь компенсировать, для чего разработали специальную систему корректировки COSTAR. Установить ее решили в рамках первой экспедиции по обслуживанию телескопа. Такая экспедиция — это сложная десятидневная операция с выходами астронавтов в открытый космос. Более футуристической работы и представить нельзя, а ведь это всего лишь техобслуживание. Всего экспедиций за время работы телескопа было четыре, с двумя вылетами в рамках третьей.

2 декабря 1993-го года шаттл Индевор, для которого это был пятый полет, доставил астронавтов к телескопу. Те установили Костар и заменили камеру.

Костар скорректировала сферическую аберрацию зеркала, сыграв роль самых дорогостоящих очков в истории. Система оптической коррекции выполняла свою задачу до 2009-го года, когда нужда в ней отпала в связи с использованием во всех новых приборах собственной корректирующей оптики. Она уступила драгоценное место в телескопе спектрографу и заняла почетное место в Национальном музее воздухоплавания и астронавтики, после демонтажа в рамках четвертой экспедиции по обслуживанию Хаббла в 2009-м году.

Управление

Управляется и контролируется телескоп в реальном времени 24/7 из центра управления в городе Гринбелт в штате Мэриленд. Задачи центра делятся на два вида: технические (обслуживание, управление и мониторинг состояния) и научные (выбор объектов, подготовка задач и непосредственно сбор данных). Еженедельно Хаббл получает с Земли более 100 000 разных команд: это корректирующие орбиту инструкции, и задания на съемку космических объектов.

В ЦУПе сутки разбиты на три смены за каждой из которых закреплена отдельная команда из трех-пяти человек. Во время экспедиций к самому телескопу штат работников увеличивается до нескольких десятков.

Кстати, существует отдельный сайт, разработанный Крисом Питом, где можно отследить положение небесной обсерватории. Там же есть данные и по другим искусственным орбитальным объектам:
www.heavens-above.com

Хаббл — телескоп занятой, но даже его плотный график позволяет помочь совершенно любому, даже непрофессиональному, астроному. Ежегодно в Институт Исследований Космоса с Помощью Космического Телескопа поступает по тысяче заявок на бронирование времени от астрономов из разных стран. Около 20% заявок получают одобрение экспертной комиссии и, по данным НАСА, благодаря международным запросам проводится плюс-минус 20 тысяч наблюдений ежегодно. Все эти заявки стыкуются, программируются и отправляются Хабблу из все того же центра в Мэриленде.

Оптика

Актуальный набор инструментов:

NICMOS

Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer

Камера и мультиобъектный спектрометр ближнего инфракрасного диапазона

ACS

Advanced Camera для Surveys

Усовершенствованная обзорная камера

WFC3

Wide Field Camera 3

Широкоугольная камера 3

COS

Cosmic Origins Spectrograph

Ультрафиолетовый спектрограф

STIS

Space Telescope Imaging Spectrograph

Регистрирующий спектрограф космического телескопа

FGS

Fine Guidance Sensor

Система наведения

Основная оптика Хаббла сделана по системе Ричи-Кретьена. Она состоит из круглого, гиперболически изогнутого, зеркала диаметром 2,4 м с отверстием в центре. Это зеркало отражает на вторичное зеркало тоже гиперболической формы, которое отражает в центральное отверстие первичного пригодный к оцифровке пучок. Для отсеивания лишних частей спектра и выделения нужных диапазонов используются всевозможные фильтры.

В таких телескопах используют именно систему зеркал, а не линз, как в фотокамерах. Тому много причин: перепады температур, допуски полировки, общие размеры и отсутствие потерь пучка внутри самой линзы.

Основная оптика на Хаббле не менялась с самого начала. А набор разнообразных инструментов, ее использующих, полностью сменили за несколько обслуживающих экспедиций. Хабблу обновляли инструментарий, и за время его существования там работало тринадцать разных инструментов. Сегодня он несет шесть, один из которых в гибернации.

За фотографии в оптическом диапазоне отвечали Широкоугольные и планетарные камеры первого и второго поколения, и Широкоугольная камера третьего сейчас.

Потенциал первой WFPC так и не был раскрыт из-за проблем с зеркалом. А экспедиция 93-го года, установив Костар, заодно и заменила ее на вторую версию.

У камеры WFPC2 было четыре квадратных матрицы, изображения с которых формировали большой квадрат. Почти. Одна матрица — как раз-таки «планетарная» — получала изображение с бо́льшим увеличением, и при восстановлении масштаба эта часть изображения захватывает меньше шестнадцатой части общего квадрата вместо четверти, но в более высоком разрешении. Остальные три матрицы отвечали за «широкоугольность». Именно поэтому полные снимки камеры выглядят как квадрат, у которого отъели 3 блока с одного угла, а не из-за проблем с загрузкой файлов или других неполадок.

WFPC2 заменили на WFC3 в 2009-м. Разницу между ними хорошо иллюстрируют переснятые Столпы Творения, о которых позже.

Кроме оптического и ближнего инфракрасного диапазона широкоугольной камерой, Хаббл видит:

• с помощью спектрографа STIS в ближнем и дальнем ультрафиолете, а также от видимого до ближнего ифракрасного;
• там же с помощью одного из каналов ACS, другие каналы которой перекрывают огромный диапазон частот от инфракрасной до ультрафиолетовой области;
• слабые точечные источники в ультрафиолетовом диапазоне спектрографом COS.

Снимки Хаббла — это не совсем фотографии в привычном понимании. Очень много информации недоступно в оптическом диапазоне. Многие космические объекты активно излучают в других диапазонах. Хаббл оборудован множеством устройств с разнообразными фильтрами, что позволяют уловить данные, которые позже астрономы обрабатывают и могут свести в наглядное изображение. Богатство цветов обеспечивают разные диапазоны излучения звезд и ионизированных ими частиц, а также их отраженный свет.

Фотографий очень много, расскажу лишь о нескольких, самых захватывающих. Все фотографии имеют свой ID, по которому легко находятся на сайте Хаббла spacetelescope.org или прямо в Гугле. Многие снимки лежат на сайте в высоком разрешении, здесь же я оставляю screensize-версии.

Столпы творения

ID: opo9544a

Свой самый знаменитый кадр Хаббл сделал первого апреля 95-го года, не отвлекаясь от умной работы в день дурака. Это Столпы Творения, названные так потому, что из этих скоплений газа формируются звезды, и потому, что напоминают формой. На снимке — небольшой кусочек центральной части туманности Орел. Туманность эта интересная тем, что крупные звезды в ее центре частично ее же развеяли, да еще и как раз со стороны Земли. Такая удача позволяет посмотреть в самый центр туманности и, например, сделать знаменитый выразительный снимок.

Другие телескопы тоже снимали этот регион в разных диапазонах, но в оптическом Столпы выходят выразительнее всего: ионизированный теми самыми звездами, что развеяли часть туманности, газ светится синим, зеленым и красным цветами, создавая красивые переливы.

В 2014-м году Столпы пересняли обновленным оборудованием Хаббла: первую версию снимала камера WFPC2, а вторую — WFC3.

ID: heic1501a

Роза, сделанная из галактик

ID: heic1107a

Объект Арп 273 — красивый пример коммуникации между галактиками, оказавшимися близко друг к другу. Ассиметричная форма верхней — это следствие так называемых приливных взаимодействий с нижней. Вместе они образуют грандиозный цветок, подаренный человечеству в 2011-м году.

Магическая галактика Сомбреро

ID: opo0328a

Мессье 104 — величественная галактика, которую как будто придумали и нарисовали в Голливуде. Но нет, прекрасная сто-четвертая находится на южной окраине созвездия Девы. И она настолько яркая, что видна даже в домашние телескопы. Хабблу эта красавица позировала в 2004-м году.

Новый вид туманности Конской головы в инфракрасном спектре — изображение на 23-ю годовщину Хаббла

ID: heic1307a

В 2013-м году Хаббл переснял Барнард 33 в инфракрасном спектре. И мрачная туманность Конская Голова в созвездии Ориона, почти непрозрачная и черная в видимом диапазоне, предстала в новом свете. То есть, диапазоне.

До этого Хаббл уже фотографировал ее в 2001-м:

ID: heic0105a

Тогда она победила в интернет-голосовании на юбилейный объект для одинадцати лет на орбите. Интересно, что и до фотографий Хаббла, Конская Голова была одним из самых снимаемых объектов.

Хаббл запечатлел звездообразовательный регион S106

ID: heic1118a

S106 — звездообразовательная область в созвездии Лебедя. Красивая структура обусловлена выбросами молодой звезды, что окутана пылью в форме пончика в центре. Эта пылевая завеса имеет бреши сверху и снизу, через которые вещество звезды вырывается активнее, образуя форму, напоминающую известную оптическую иллюзию. Снимок сделан в конце 2011-го года.

Кассиопея А: красочные последствия смерти звезды

ID: heic0609a

Вы, вероятно слышали о взрывах Сверхновых звезд. А этот снимок наглядно показывает один из сценариев дальнейшей судьбы таких объектов.

На фото 2006-го года — последствия взрыва звезды Кассиопеи А, что случилось прямо в нашей галактике. Прекрасно видна волна разлетающегося из эпицентра вещества, со сложной и детальной структурой.

Изображение Хаббла Arp 142

ID: heic1311a

И снова снимок, демонстрирующий последствия взаимодействия двух галактик, оказавшихся близко одна к другой во время своего Вселенского пути.

NGC 2936 и 2937 столкнулись и повлияли друг на друга. Это уже само по себе интересное событие, но в этом случае добавился еще один аспект: нынешняя форма галактик напоминает пингвина с яйцом, что работает как большой плюс для популярности этих галактик.

В милой картинке 2013-го года можно увидеть следы случившегося столкновения: например, глаз пингвина сформирован, по большей части, телами из галактики-яйца.

Зная возраст обеих галактик, можно наконец-то ответить, что же было раньше: яйцо или пингвин.

Бабочка, появляющаяся из остатков звезды в планетарной туманности NGC 6302

ID: heic0910h

Иногда раскаленные до 20 тысяч градусов потоки газа, летящие со скоростью почти в миллион км/ч выглядят как крылышки хрупкой бабочки, нужно лишь найти правильный ракурс. Хабблу не пришлось искать, туманность NGC 6302 — ее еще называют туманностью Бабочка или Жук — сама повернулась к нам подходящей стороной.

Создает эти крылья умирающая звезда нашей галактики в созвездии Скопиона. Форму крыльев потоки газа получают снова из-за кольца пыли вокруг звезды. Эта же пыль закрывает саму звезду от нас. Возможно, кольцо было сформировано потерей вещества звездой вдоль экватора на относ ительно низкой скорости, а крылья — более быстрой потерей от полюсов.

Фотография сделана в 2009-м году.

Deep Field

Есть несколько снимков Хаббла, в названии которых имеется Deep Field. Это кадры с огромным многодневным временем экспозиции, демонстрирующие маленький кусочек звездного неба. Чтобы их снять, пришлось очень тщательно выбирать подходящий для такого экспонирования участок. Его не должны были перекрывать Земля и Луна, поблизости не должно было быть ярких объектов и так далее. В итоге Дип Филд стали очень полезными для астрономов кадрами, по которым можно изучать процессы формирования вселенной.

Самый последний такой кадр — Hubble Extreme Deep Field 2012-го года — достаточно скучный на обывательский взгляд — это беспрецедентная съемка с выдержкой в два миллиона секунд (~23 дня), показавшая 5,5 тысяч галактик, самые тусклые из которых имеют яркость в десять миллиардов меньше чувствительности человеческого зрения.

ID: heic1214a

И эта невероятная картинка свободно лежит на сайте Хаббла, показывая всем желающим крохотную часть 1 / 30 000 000 нашего неба, на которой видны тысячи галактик.

Масскульт

Ценность работы телескопа Хаббл столь велика, что он перестал быть сугубо научным достижением, давно став культурным явлением, часто появляясь в кино и других видах искусства в разных ипостасях.

Конечно же, Голливуд не мог пройти мимо истории с зеркалом, и в фильме «Голый Пистолет 2 с половиной» 91-го года его изображение можно заметить в сцене вечерней депрессии лейтенанта Фрэнка Дребина среди фотографий главных катастроф века.

Уже более уважительный референс можно встретить в масштабном фантастическом дурдоме «Армагеддон» 98-го года, где именно Хаббл делает первые снимки огромного метеорита, летящего к Земле.

Одно из первых заметных появлений полученных телескопом снимков в массовой культуре — четвертый сезон сериала Стар Трек Вояджер в 97-м году.

Хаббл много снимается в кино и на телевидении, и перечислять все фильмы с его участием слишком долго. Одним из самых красивых применений фотографий телескопа, помимо документальных, можно назвать Контакт 97-го года с Джоди Фостер. Также завязка недавней Гравитации происходит во время ремонтной миссии на Хаббле.

Из неожиданных применений наследия Хаббла: меметичные космические леггинсы. Ну и в качестве принтов для одежды в целом.

Хаббл (1990 – 203_)

Хаббл должен сойти с орбиты после 2030-го года. Этот факт кажется грустным, но на самом деле телескоп на много лет превысил длительность своей изначальной миссии. Телескоп несколько раз модернизировали, меняли оборудование на все более совершенное, но основной оптики эти доработки не касались. И в ближайшие годы человечество получит более продвинутую замену старому бойцу, когда запустят телескоп Джеймс Уэбб. Но и после этого Хаббл продолжит работать, пока не выйдет из строя. В телескоп вложены невероятные объемы труда ученых, инженеров, астронавтов, людей других профессий и денег американских и европейских налогоплательщиков.

В ответ человечество имеет беспрецедентную базу научных данных и объектов искусства, помогающих понять устройство вселенной и создающих моду на науку.

Сложно понять ценность Хаббла не астроному, но для нас это прекрасный символ достижений человечества. Не беспроблемный, со сложной историей, телескоп стал успешным проектом, который еще, будем надеяться, больше десяти лет будет трудиться на благо науки.

Ролик

В формате статьи историю Хаббла я подготовил для Гиктаймс, но изначально мы делали ролик. В нем закадровый текст с историческими, техническими и просто красивыми иллюстрациями.

Орбитальный телескоп имени Эдвина Хаббла

Хаббл на фоне Земли

Телескоп Хаббл носит название в честь Эдвина Хаббла и является работающей в абсолютно автоматическом режиме обсерваторией, местом нахождения которой является орбита планеты Земля.

Содержание:

• 1 Общие сведения
• 2 Трехмерная модель телескопа
• 3 Технические данные
• 4 Установленные приборы
• 5 Достижения телескопа

Общие сведения

Шаттл Дискавери 24 апреля 1990 года вывел космический телескоп Хаббл на заданную орбиту. Нахождение на орбите дает отличную возможность фиксировать электромагнитное излучение в инфракрасном диапазоне Земли. Вследствие отсутствия атмосферы, способности Хаббла увеличиваются в разы по сравнению с такими же аппаратами, находящимися на Земле.

Трехмерная модель телескопа

Технические данные

Общий вид на орбите

Космический телескоп Хаббл, представляет собой сооружение цилиндрической формы протяжённостью 13,3 м, окружность которого составляет 4,3 м. Масса телескопа до оснащения спец. оборудованием составляла 11 000 кг, но после установки всех необходимых для исследования приборов общая его масса достигла 12 500 кг. Питание всего установленного в обсерватории оборудования осуществляется за счет двух солнечных батарей, установленных прямо в корпус данного агрегата. Принцип работы представляет собой рефлектор системы Ричи-Кретьена с диаметром главного зеркала 2,4 м, это дает возможность получать изображения с оптическим разрешением порядка 0,1 угловой секунды.

Установленные приборы

Главное зеркало

В данном устройстве имеется 5 отсеков предназначенных для приборов. В одном из пяти отсеков долгое время находилась с 1993 по 2009 годы корректирующая оптическая система (COSTAR), она предназначалось для того, чтобы компенсировать неточность главного зеркала. Благодаря тому, что все приборы, которые были установленные, имеют встроенные системы коррекции дефекта, COSTAR демонтировали, а отсек стали использовать для установки ультрафиолетового спектрографа.

Схема строения Хаббла

На момент отправки аппарата в космос, на нем были установлены следующие приборы:

1. Планетарная и широкоугольная камеры;
2. Спектрограф высокого разрешения;
3. Камера съемки и спектрограф тусклых объектов;
4. Датчик точного наведения;
5. Высокоскоростной фотометр.

Достижения телескопа

На фотографии телескопа — звезда RS Кормы

За все время своей работы Хаббл передал на Землю около двадцати терабайтов информации. В результате чего, были опубликованы около четырех тысяч статей, возможность наблюдать небесные тела получили более трехсот девяноста тысяч астрономов. Только за пятнадцать лет работы телескопу удалось получить семьсот тысяч изображений планет, всевозможных галактик, туманностей и звезд. Данные, которые ежедневно проходят через телескоп в процессе работы составляют примерно 15 Гб.

Снимок газопылевого облака IRAS 20324+4057

Несмотря на все достижения этого оборудования обслуживание, содержание и ремонт телескопа в 100 раз превышает стоимость содержания его «наземного коллеги». Правительства США задумывается об отказе от использования данного аппарата, но пока он на орбите и исправно работает. Есть предположение, что данная обсерватория будет располагаться на орбите до 2014 года, затем ее заменит космический собрат «Джеймс Вебб».

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 35313

Запись опубликована: 21.09.2013
Автор: Максим Заболоцкий

Что такое космический телескоп Хаббл? Определение космического телескопа Хаббла, космического телескопа Хаббла Значение

Что такое космический телескоп Хаббла? Определение космического телескопа Хаббла, значение космического телескопа Хаббла — The Economic Times Капитальный рост фонда

Доходность за 5 лет

12,81 %

Invest Now

Избранные фонды

★ ★ ★ ★ ★

ICICI Prudential India Fund Fund — Grow ..

3Y возврат

25,41 %

Инвестиции сейчас

Поиск

+

Business News ›Определения› › Космические технологии›Космический телескоп Хаббл

Предложить новое определение

Предлагаемые определения будут рассмотрены для включения в Economictimes. com

Космические технологии

• ПРЕДЫДУЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

• СЛЕДУЮЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Определение : Космический телескоп Хаббла (HST) — космический телескоп, названный в честь известного астронома Эдвина Хаббла. Она была запущена в 1990 году и является одной из крупнейших обсерваторий НАСА.

Описание : Хаббл был создан для получения изображений Вселенной с высоким разрешением. Он способен делать снимки высокого разрешения с незначительным фоновым освещением. История: Хотя HST был запущен в 1990, идея создания этого телескопа пришла в голову ученым еще в 1923 году. Он был профинансирован в 1970 году и должен был быть запущен в 1980 году, но из-за проблем с бюджетом он был запущен в 1990 году. он вернулся не так резко, как хотелось бы, и лучшее качество изображения было ниже, чем ожидалось. Это произошло из-за того, что главное зеркало было неправильно заземлено по форме.

Изначально, учитывая стоимость телескопа и мощность, его называли «белым слоном». После этого ошибка была идентифицирована, и были сделаны некоторые оптические исправления с использованием сложных методов обработки изображений. Техническое обслуживание и поддержка: HST имеет наземную поддержку для технического обслуживания и нескольких операций, которые проводятся Научным институтом космического телескопа (STScI). STScI отвечает за доставку данных, полученных с помощью HST, астрономам. Технология: он использует оптическую науку для захвата изображений. HST — очень большой космический телескоп. Он способен собирать много света, что позволяет нам видеть и более слабые объекты.

Прочитайте больше новостей на

• Space TelescopenasateLescopehst
• Эдвин Хаббл

• Предыдущий определение

• . во Вселенной? Чтобы правильно понять, что такое галактика, мы должны начать с рассмотрения нашей собственной галактики Млечный Путь.

• Космический телескоп Уэбба обнаружил ранние галактики, скрытые от Хаббла Астрономы заявили в четверг, что, если результаты подтвердятся, это недавно открытое скопление звезд превзойдет самую далекую галактику, идентифицированную космическим телескопом Хаббла, рекордсменом, сформировавшим 400 миллионов (400 млн. 40 крор) лет после возникновения Вселенной.
• Космический телескоп Уэбба показывает, как звезда рождается в огромной космической колыбели. Теперь космический телескоп Джеймса Уэбба, преемник Хаббла, обратил свои инфракрасные глаза, чтобы видеть сквозь те же столбы и осматривать новорожденных, все еще находящихся в пыльных кроватках. В новом представлении о Столбах, опубликованном в среду, вишнево-красные полосы и волны — это струи материала, выдавленные из комков газа и пыли — маленьких протозвезд — когда они коллапсировали и нагревались к славе.
• Космический телескоп Джеймса Уэбба делает первое изображение легендарных «Столпов творения» По данным НАСА, «Столпы творения» находятся на расстоянии 6 500 световых лет от Земли в огромной туманности Орел.
• Можно ли поднять орбиту телескопа Хаббл? Space X для финансирования исследований Высота Хаббла ранее много раз восстанавливалась во время миссий Space Shuttle, но эта программа была прекращена в 2011 году. синий на фоне королевского синего цвета Нептуна.
• Космический телескоп, отправленный в дерзкое путешествие, чтобы созерцать первые звезды Космический телескоп имени Джеймса Уэбба НАСА вылетел из Французской Гвианы на северо-восточное побережье Южной Америки на европейской ракете Ariane в рождественское утреннее небо.
• Самая передовая камера Хаббла отключилась: NASAHubble сделал более 1,3 миллиона наблюдений с момента начала своей миссии в 1990 году, сфотографировав звезды и галактики, вращающиеся вокруг Земли.
• Космический зонд НАСА «звонит домой» в рамках исторической миссии к краю Солнечной системы Запущенный в январе 2006 года, «Новые горизонты» отправился в путешествие протяженностью 4 миллиарда миль к краю Солнечной системы для изучения карликовой планеты Плутон и ее пяти спутников.
• Первые звезды образовались через 250 миллионов лет после Большого взрыва: Исследование такой молодой галактики, известной как MACS1149-JD1, чтобы содержать обнаруживаемые следы кислорода, должно было начать формировать звезды еще раньше — всего через 250 миллионов лет после Большого взрыва.

Загрузить еще

Trending Definitions Долговые фонды Ставка репоВзаимный фондВаловой внутренний продуктСбор данныхРекламаПродуктМонополияКриптографияАмортизация

Почему Хаббл важен? :: eCUIP

История космического телескопа Хаббл

Меня зовут Эдвин Хаббл, и моя жизнь посвящена пониманию того, насколько велика Вселенная на самом деле. Долгое время люди считали, что наша галактика составляет весь космос, но я чувствовал, что есть вопросы, на которые еще предстоит ответить. Существуют ли другие галактики? Сколько галактик во Вселенной? Как далеко они?

Глядя глубже во Вселенную

Используя большой телескоп на горе Вилсон в Калифорнии, я искал ответы на эти вопросы. Ночь за ночью, за ночью вы заставали меня в обсерватории смотреть на расплывчатые, нечеткие, похожие на облака массы. Я сделал много фотографий этих внегалактических явлений. Изучая их, я спросил себя: «Является ли наша Галактика Млечный Путь всей Вселенной или есть другие галактики?»

После многих лет фотографирования и изучения ночного неба я пришел к выводу, что Вселенная постоянно расширяется и содержит миллиарды галактик. Благодаря этим и другим открытиям космический телескоп Хаббла (HST) был назван в мою честь.

Космический телескоп Хаббл

Космический телескоп Хаббла (HST) возвращается к своей обычной работе после недели обслуживания и модернизации экипажем астронавтов STS-109 на борту космического корабля «Колумбия» в марте 2002 г.

Авторы и права: НАСА

Космический телескоп Хаббл был запущен в 1990 году, доставлен в космос в грузовом отсеке космического корабля «Дискавери». Его основная цель заключалась в том, чтобы выяснить масштаб расстояний Вселенной (насколько она велика) и откуда взялись элементы, присутствующие в космосе. Вот что интересует ученых. Но фотографии он делает! Вот что интригует большую часть человечества.

Но HST случился не просто так. Столетия работы любопытных астрономов привели к его зачатию. Как сказал Исаак Ньютон: «Если я могу видеть дальше, то это потому, что я стою на плечах гигантов». Космический телескоп Хаббл может сделать то же самое. Вот краткая история событий и изобретателей, которые привели к его развитию.

Вопросы

«Оборудованный пятью чувствами, человек исследует Вселенную вокруг себя и называет это приключение Наукой.» — Эдвин Хаббл.

Расскажите о случае, когда вы использовали каждое из своих чувств, чтобы понять что-то о мире или Вселенной.

Краткая история телескопов

В какой-то момент между 1508 и 1514 годами польский астроном Николай Коперник объявил, что планеты вращаются не вокруг Земли, как все считали, а вокруг Солнца. Он наблюдал за небом одними глазами, так как до изобретения телескопа должно было пройти еще сто лет.

11 ноября 1572 года Тихо Браге, датский астроном, с помощью точных расчетов показал, что яркий свет в ночном небе не является близкой кометой, а на самом деле является сверхновой или взорвавшейся звездой, которая находится на таком же расстоянии как другие звезды. К 1600 году он измерил положения планет вдоль их орбит и, по-видимому, фиксированные положения более 777 звезд.

Первые устройства, используемые для точного определения и измерения звезд, были грубыми, неуклюжими «параллакическими инструментами». Этот аппарат был сделан из трех линеек, скрепленных вместе в виде треугольника. Цель линеек состояла в том, чтобы измерить зенит звезды, или самую высокую точку, которую звезда достигает над горизонтом. С помощью сферической тригонометрии ранние астрономы использовали эти зенитные расстояния для расчета долготы и широты звезды и, таким образом, определения ее положения на небе.

Параллактический прибор

Что может быть проще наблюдения за звездами? Люди всегда смотрели в небо, но точно определить местонахождение звезд и измерить их положение — непростая задача. Для многих измерений ранние астрономы полагались на неуклюжий параллактический инструмент. Этот инструмент измерял расстояние звезды от зенита (точки прямо над головой), которое использовалось для расчета ее долготы и широты.

Авторы и права: Планетарий Адлера и Музей астрономии

Астролябия — очень древний астрономический прибор, приспособленный для отображения того, как выглядит небо в определенном месте в данное время. Астрономы использовали его для определения времени восхода и захода солнца и, следовательно, продолжительности дня, а также для определения местоположения небесных объектов на небе. Это было сделано путем рисования неба на лицевой стороне астролябии и маркировки его таким образом, чтобы положение на небе было легко найти.

Астролябия

Астролябия — исторический астрономический инструмент. Он использовался для определения местоположения и предсказания положения Солнца, Луны, планет и звезд. Прицел на задней части астролябии позволял первым астрономам измерять высоту звезды над горизонтом.

Авторы и права: Планетарий Адлера и Музей астрономии

Квадрант — еще один ранний измерительный инструмент, использовавшийся астрономами. Визируя вдоль края квадранта, ранние астрономы фокусировались на высоте звезды над горизонтом. Струна или металлическая полоса свисали прямо вниз под действием силы тяжести на изогнутой резной шкале. Удерживая квадрант в одной руке, астроном другой рукой прижимал струну или металлическую полосу к шкале и считывал число, указывающее высоту. К 1600-м годам в астрономических квадрантах иногда устанавливались оптические прицелы и даже микрометры для повышения точности.

Квадрант

Зрение вдоль края квадранта позволяло ранним астрономам измерять высоту звезды над горизонтом. К 1600-м годам в астрономических квадрантах иногда использовались оптические прицелы для повышения точности.

Авторы и права: Планетарий Адлера и Музей астрономии

Астрономам нужно больше точности от своих квадрантов. Их решение состояло в том, чтобы сделать их больше. Таким образом, пользователь мог читать более мелкие деления на шкале при измерении положения звезды. Квалифицированные мастера были наняты для изготовления исключительно больших квадрантов, которые были постоянно закреплены (для устойчивости) на северно-южных стенах. Поскольку они были частью стены, их называли квадрантами фрески и они были частью сложных украшений. Используя часы рядом с квадрантом фрески, астроном мог измерить время и высоту звезды, по которым он мог вычислить ее точное положение.

Настенный квадрант

Очевидный способ сделать простой инструмент более точным — сделать его больше. Это позволяло его пользователю читать более мелкие деления на шкале при измерении положения звезды. Квалифицированные мастера сделали очень большие квадранты фресок, которые постоянно устанавливались на стенах с севера на юг. Используя часы рядом с квадрантом фрески, астроном мог измерить время и высоту звезды, когда она находилась прямо над головой. Используя эти измерения, астроном мог рассчитать точное положение звезды. На этом квадранте настенной росписи датского астронома Тихо Браге (1546–1601) был изображен портрет членов его семьи.

Авторы и права: Планетарий Адлера и Музей астрономии

Ученые и астрономы, изучавшие небо, делали это, потому что их привлекала его тайна. Они не могли не учиться. Что бы вы попытались сделать, если бы знали, что не можете потерпеть неудачу?

Телескоп-рефрактор

Около 1608 года голландский изготовитель очков Ганс Липперши собрал один из первых телескопов. Хотя он, конечно, не был первым, кто сделал это, тем не менее, он рассказал об этом многим людям, и новость облетела всю Европу.

Первым астрономом, использовавшим телескоп, был великий итальянский ученый Галилео Галилей в 1609 году. Именно он первым увидел лунные кратеры, солнечные пятна, четыре больших спутника Юпитера и кольца Сатурна.

Галилей (1564-1642)

Итальянский астроном, математик и физик. Галилей заложил основу современной экспериментальной науки, исследуя законы природы. Он также расширил человеческое видение и понимание Вселенной, построив астрономические телескопы. Галилея также помнят за то, что он дал математическую формулировку многим физическим законам.

Кредит: © Попечители Британского музея

Телескоп Галилея использовал группу стеклянных линз для увеличения объектов. Однако стеклянные линзы телескопа Галилео были не очень четкими. Они были полны маленьких пузырьков и имели зеленоватый оттенок, потому что было трудно очистить все частицы железа из песка, используемого в процессе производства стекла. Другая проблема заключалась в том, что форма стеклянных линз делала края поля зрения очень размытыми.

Хотя этот телескоп-рефрактор давал 30-кратное увеличение, Галилей мог видеть только очень узкое изображение. Можно было наблюдать лишь четверть поверхности Луны, прежде чем вращение Земли сместило телескоп со своего места. Затем ему пришлось переместить свой телескоп, чтобы наблюдать за другой областью.

Какими бы грубыми они ни были, телескопы-рефракторы открыли небо. Они отображали Вселенную, которая невообразимо огромна. Тем не менее, те же самые правила, которые действуют на Земле, справедливы и «там». Ранние телескопы были тонкими по уважительной причине. Чтобы увеличить внешний вид больших объектов, свет нужно было фокусировать все дальше и дальше за первичной линзой, что приводило к созданию все более и более длинных телескопов. Тогда для более длинных телескопов требовались линзы большего размера, и после того, как линза достигала 1 метра в диаметре, она деформировалась, провисая под собственным весом. Самый большой телескоп с линзовым объективом (первое стекло, на которое попадает свет) находится в обсерватории Йеркса в заливе Уильямс, штат Висконсин.

Телескопы 1600-х и 1700-х годов

Ранние телескопы были тощими по сравнению с гигантскими инструментами, которые астрономы используют сегодня, но на то есть веские причины. Если они не очень тонкие, простые линзы искажают изображение. Тонкие линзы требуют большего расстояния, чтобы сфокусировать изображение. На изображении показаны некоторые примеры ранних телескопов. Телескоп открыл небо для более глубокого изучения. Открывшаяся им Вселенная невообразимо огромна, но работает по тем же правилам, что и на Земле.

Авторы и права: Планетарий Адлера и Музей астрономии

Иоганн Кеплер, помощник Тихо Браге, заинтересовался телескопом и принципом его работы. Написав статью о том, как свет попадает в человеческий глаз и фокусируется, Кеплер использовал эту информацию для улучшения конструкции телескопа. Его идея состояла в том, чтобы иметь две изогнутые линзы, из-за которых изображение переворачивалось. Дизайн Кеплера до сих пор используется для изготовления рефракторов, хотя линзы и стекло были усовершенствованы.

Эксперименты Ньютона

Сэр Исаак Ньютон (1642-1727)

Английский математик и естествоиспытатель (физик). Он открыл закон всемирного тяготения, начал развивать исчисление и обнаружил, что белый свет состоит из всех цветов спектра. Эти открытия позволили ему внести фундаментальный вклад в математику, астрономию, теоретическую и экспериментальную физику.

Кредит: © Попечители Британского музея

Пока ученые все лучше и лучше разглядывали Вселенную, когда они смотрели в телескоп-рефрактор, изображения часто окружали кольца разных цветов. Исаак Ньютон провел много экспериментов со светом, и его открытия объяснили это явление. Он обнаружил, что белый свет на самом деле состоит из разных цветов — красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового. Изогнутые линзы расщепляют белый свет на установленный порядок цветов спектра.

Чтобы продемонстрировать это, Ньютон пропустил узкий луч солнечного света через небольшое отверстие в оконной ставне, а затем через призму. Белый свет преломлялся в продолговатый спектр на доске. Затем Ньютон выбрал один из этих спектральных цветов (например, красный) и позволил только этому цвету пройти через еще одно маленькое отверстие во вторую призму. Ньютон наблюдал, что произойдет, когда этот цвет преломится на второй доске.

Свет, проходящий через призму

Когда белый свет проходит через призму, световые волны преломляются. Каждый цвет света имеет немного другую длину волны, и более длинные волны (красные) изгибаются под меньшим углом, чем более короткие (синие). В результате получается разделение длин волн по цвету, образуя радугу. И наоборот, вторая призма может объединить все длины волн обратно в белый свет.

Авторы и права: НАСА

Ньютон обнаружил, что цвет, покидающий первую призму, не может быть далее разделен второй призмой. Он пришел к выводу, что белый свет представляет собой смесь цветов, которые нельзя изменить по отдельности.

Я использовал знание порядка цветов спектра, чтобы определить, движется ли галактика к галактике Млечный Путь или от нее. Но мы вернемся к этому позже!

Вопросы

«Самая захватывающая фраза, которую можно услышать в науке, та, которая возвещает о новых открытиях, это не «Эврика!» (Я нашел!), но «Это забавно…» — Айзек Азимов.

Расскажите об ученом, который сделал открытие, потому что что-то пошло не так.

Телескоп-рефлектор

Основываясь на том, что он узнал о свете, Исаак Ньютон решил снять линзы с телескопа и найти материал, который вместо этого отражал бы свет. Он попробовал несколько различных смесей металлов, в конце концов остановившись на соотношении шести частей меди к двум частям олова. Эта комбинация была почти такой же яркой, как серебро, но намного дешевле и не так быстро подвергалась коррозии. Ньютон знал, что чем больше света отразит зеркало, тем лучше будет обзор неба через телескоп.

Чтобы построить телескоп, Ньютон поместил изогнутое зеркало на дно трубы. Это зеркало посылало отраженный свет во второе, меньшее, плоское зеркало. Это второе зеркало было расположено под углом, чтобы отклонять световые лучи к окуляру. С помощью этой конструкции Ньютон уменьшил длину телескопа и устранил проблему преломления света, поскольку свет не проходил через линзы. Космический телескоп Хаббл — это телескоп-рефлектор.

Несмотря на то, что Ньютон изобрел телескоп-рефлектор для изучения того, что он знал о свете, к 1730 году астрономы использовали его для изучения Вселенной. Они обнаружили, что чем больше зеркало, тем больше света оно отражает. Эти ученые снова начали строить огромные телескопы с все большими и большими зеркалами, которые отражали все больше и больше света. Теперь размер главного зеркала, а не расстояние между линзами, определял мощность телескопа.

В 1772 году сэр Уильям Гершель заинтересовался астрономией. Он объединил различные количества меди, олова и других металлов, чтобы найти смесь, которая улучшила отражение на 60 процентов. Первый сделанный им телескоп имел длину семь футов и зеркало диаметром 6 дюймов. Это увеличило то, на что он смотрел, в 40 раз.

Телескоп-рефлектор Гершеля

В 1781 году телескоп обнаружил еще один сюрприз. С помощью телескопа-рефлектора собственной конструкции астроном и музыкант Уильям Гершель (1738-1822) заметил необычный объект. Он думал, что это комета, но астрономы показали, что на самом деле это была новая планета, вращающаяся далеко за пределами Сатурна. Гершель назвал его в честь короля Англии Георга III, но другие называли его Гершелем в честь его первооткрывателя. Астрономам потребовалось около 50 лет, чтобы договориться о том, чтобы назвать его Ураном в честь мифологического отца Юпитера. Помимо планеты Уран, Гершель открыл множество новых туманностей, скоплений звезд, и он был первым, кто правильно описал спиральную форму нашей Галактики, Млечный Путь.

Авторы и права: Планетарий Адлера и Музей астрономии

Гершель мог ясно видеть кольца Сатурна в свой новый телескоп. Но если немного хорошо, то много лучше, подумал Гершель. Зная, что самым важным качеством телескопа является его способность собирать свет, он построил телескоп с диаметром зеркала девять дюймов и длиной 10 футов. Затем он построил еще одну, длиной 20 футов и диаметром зеркала 18 дюймов. В его уме не было предела улучшениям, которые он мог сделать, и объектам, которые он мог видеть.

К 1781 году Гершель сконструировал 30-футовый телескоп. Но зеркал, необходимых для этого телескопа, было больше, чем могла выдержать местная литейная мастерская. Гершель установил оборудование в подвале своего дома и сам приготовился заливать диски. Первое зеркало, которое он отлил, треснуло, а вторая попытка сломала форму, разлив жидкий металл по полу. Но это его не остановило. Величайшим проектом Гершеля был завершенный 40-футовый телескоп с диаметром зеркала 48 дюймов. Уильям Парсонс, третий граф Росс, был заядлым астрономом-любителем в Ирландии. Его мечтой было построить самый большой в мире телескоп с зеркалом в шесть футов в диаметре.

Вопросы

Каждое улучшение телескопа основывалось на функциях и принципах работы текущего оптического инструмента. Какое улучшение вы считаете самым важным и почему?

Телескоп будущего!

Рефлекторные телескопы, изготовленные в 18-м и 19-м веках, имели другие проблемы, чем преломляющие телескопы. Хотя зеркала из сплава олова и меди было легче изготовить, чем шлифовать линзы, эти металлические зеркала имели тенденцию обесцвечиваться, а это означало, что их приходилось довольно часто полировать. Астрономы также столкнулись с проблемой физики. Поскольку зеркала и телескопы, которые их держали, были очень большими, ученым было трудно перемещать огромные инструменты. Изменение поля зрения на новую область неба было медленным и трудоемким.

К середине 1800-х годов астрономы решили, что не телескопы, а атмосфера заставляет отдаленные объекты выглядеть туманными. Они поняли, что когда свет проходит через воздух, он изгибается непредсказуемым образом. Невооруженному глазу кажется, что звезды мерцают. Но когда вы используете телескоп, этот изгибающийся свет просто делает изображения размытыми, вроде того, как все выглядит, когда вы смотрите вверх из-под воды.

Именно эта проблема невозможности четко сфокусировать удаленные изображения привела к созданию космического телескопа Хаббл.

Вопросы

Чтобы стать успешным астрономом, нужно было бодрствовать, когда светят звезды. Как вы думаете, как астрономы в 16-19 веках содержали себя и свои семьи?

Далее   Конец Хаббла?

В этом уроке представлены некоторые разногласия по поводу космического телескопа, начиная с его первых лет, когда он был мечтой доктора Лаймана Спитцера-младшего, и до наших дней.