Галактика



Планетарий   Аппараты   Seti@Home   Поиск   Вселенная: Чужие   EVE-Online  
Новости: 2016   2009   2008   2007   2006   2005   2004-2002

Космический телескоп им. Э.Хаббла (The Hubble Space Telescope)

Астрономия подобна пасторскому служению, - нужен зов.
(Эдвин Хаббл)

Описание

Хаббл - это телескоп-рефлектор с зеркалом диаметром 2.4 м. - по земным понятиям немаленький, но на земле уже есть телескопы с зеркалами диаметром до 10 м (например, Keck1 и Keck2). Им, тем не менее, далеко до Хаббла. Телескоп в основном Американский, хотя кроме NASA в проекте участвует Европейское Космическое агентство (ESA).

О таком телескопе мечтали еще в 40-х годах. Проектировался и строился он в 70-х - 80-х, и после ряда отсрочек был запущен Шаттлом в апреле 1990 г. Увы, не все оказалось в порядке, но сначала о том, как планировалась эксплуатация Хаббла. Сначала предполагалось спускать телескоп на Землю с помощью Шаттла через каждые 5 лет, чинить, подправлять, совершенствовать, кроме этого, каждые 2.5 года обслуживать на орбите. Часть "железа" телескопа имела срок надежности порядка 2.5 лет. Однако из-за опасения загрязнений и деформаций при подъемах от наземного обслуживания отказались и решили обойтись трехлетним циклом обслуживания на орбите.

Космический телескоп им. Э.Хаббла (The Hubble Space Telescope) (изображение с hubble.esa.int)
Космический телескоп им. Э.Хаббла (The Hubble Space Telescope)

После запуска у Хаббла оказалось слегка деформированным главное зеркало: на 2 микрона с краю относительно центра. 2 микрона это 4 - 5 длин волн света, т.е. разрешение ухудшается почти на такую же величину. В результате телескоп оказался подслеповатым и лишь умеренно превосходил наземные телескопы в разрешении. В 1993 году при полете Шаттла к Хабблу на телескоп была поставлена корректирующая оптика - все равно, что очки. Эффект превзошел все ожидания: телескоп видел лучше, чем изначально планировалось.

Следующие сервисные полеты Шаттла были в 1997 и 1999 годах и тоже оказались очень успешными.

Находящийся вне пределов земной атмосферы телескоп имеет, по меньшей мере, три преимущества перед расположенным на Земле. Первое - на качество его изображения не влияет атмосферная турбуленция. Второе - ему доступен более широкий диапазон электромагнитных волн - от ультрафиолетовых до инфракрасных. И, наконец, третье - меньшее рассеяние света за пределами атмосферы делает возможным наблюдение гораздо более слабых объектов.

Для того, чтобы использовать эти преимущества, конструкторам пришлось решить непростые задачи по изготовлению оптики и созданию системы управления телескопом, которая обеспечивала бы точное наведение его на объект и крайне жесткую стабилизацию.

Диаметр главного зеркала телескопа 2,4 м. Вторичное зеркало диаметром 0,34 м в комбинации с главным составляют оптическую систему Ричи - Кретьена, вариант известной схемы Кассегрена (относительное отверстие 1:24). Расстояние между зеркалами (4,9 м) выдержано с точностью 0,0025 мм. Несущая конструкция трубы телескопа - легкая и очень жесткая эпоксидно-графитовая ферма. Телескоп спроектирован так, чтобы собирать попадающий в него свет в кружок диаметром 0,05" (I); у наземных инструментов прежде всего из-за влияния атмосферы кружок рассеяния редко бывает меньше 0,5".

Ясно, что необходимы очень большая точность наведения на объект и высокая степень стабилизации телескопа во время экспозиции, поэтому система управления телескопом, представляющая собой комбинацию гироскопов, звездных гидов и датчиков, сконструирована так, что телескоп наводится на объект с точностью не менее 0,01" и удерживает его в пределах 0,007" в течение длительного времени (вплоть до 24 часов).

Аккумуляторные батареи, компьютеры, телеметрические и другие системы расположены вокруг главного зеркала в виде отдельных блоков так, чтобы в случае необходимости одетые в скафандры астронавты могли заменить их.

Находясь на освещенном Солнцем участке орбиты, телескоп получает электроэнергию от двух солнечных батарей (по две панели размером 11,8 х 2,3 м). Часть ее направляется на подзарядку шести больших водородно-никелевых аккумуляторов, которые снабжают телескоп электропитанием на теневом участке витка.

Инструменты Космической обсерватории

Широкоугольная/планетная камера (WFPC 2)

Камерой сделаны почти все потрясающие "пейзажные" снимки. Состоит из трех больших квадратных матриц ПЗС, расположенных углом и одной поменьше, но с лучшим разрешением, вставленной в пустой угол. Из-за такой конструкции многие снимки имеют вид выщербленного квадрата.

Двумерный спектрограф (STIS)

Главное преимущество: способен записывать спектр многих объектов одновременно. Диапазон чувствительности - от 115 нм (жесткий ультрафиолет) до 10000 нм (инфракрасная область) - много шире, чем можно получить на Земле. Поле зрения - 50 Х 50 секунд дуги, матрица ПЗС - 1024 Х 1024 пикселей.

Камера ближней инфракрасной области и многообъектный
спектрометр (NICMOS)

Чувствительна в области 0.8 - 2.5 микрона (за пределами видимого диапазона). Требует холода, поэтому работает в дьюаре (лабораторная разновидность термоса) с замороженным (твердым) азотом. Данный дьюар держит холод годами.

Камера для слабых объектов

Сделана Европейским Космическим агентством. Имеет рекордное угловое разрешение: до 0.01 угловых секунды. Использует светоусилительные трубки. Звезда 21 величины должна экспонироваться со светофильтром, так как иначе все засветит. (Однако, этой камерой сделан уникальный снимок ярчайшего объекта: красного сверхгиганта Бетельгейзе, причем звезда разрешена в диск с несимметричным распределением яркости - B.S.)

Управление полетом, съем данных и их первичная обработка осуществляются Центром полетов Годдарда. В течение суток данные передаются в Научный институт Космического телескопа (Space Telescope Science Institute, STScI), STScI отвечает за основную обработку и поддержку данных для использования научным сообществом.

Телескоп Хаббл работает как международная обсерватория. Рассматриваются проекты со всего мира, хотя конкуренция за время наблюдений весьма жесткая: принимается в среднем один из 10 проектов.

Технические характеристики космического телескопа им. Э. Хаббла

Запуск: 24 Апреля 1990 12:33 UT
Размеры: 13,1 х 4,3 м
Масса: 11 110 кг
Оптическая схема: Ричи-Кретьена
Виньетирование: 14 %
Поле зрения: 18" (для научных целей), 28" (для гидирования)
Угловое разрешение: 0,1" на длине волны 632,8 нм
Спектральный диапазон: 115 нм - 1 мм
Точность стабилизации: 0,007" за 24 ч
Расчетная орбита КА: высота - 693 км, наклонение - 28,5°
Период вращения вокруг Зесли: между 96 и 97 минутами
Планируемое время функционирования: 20 лет (с обслуживанием)
Стоимость телескопа и КА: 1,5 млрд. долл. (в долл. 1989 г.)
Главное зеркало: Диаметр 2400 мм; Радиус кривизны 11 040 мм; Квадрат эксцентриситета 1,0022985
Вторичное зеркало: Диаметр 310 мм; Радиус кривизны 1,358 мм; Квадрат эксцентриситета 1,49686
Расстояния: Между центрами зеркал 4906,071 мм; От вторичного зеркала до фокуса 6406,200 мм

Источники - astrolab.ru, European Space Agency, scientific.ru

Дополнительно




Последние новости науки и космоса:
  • Область Мордор на спутнике Плутона
  • Супертелескопы Herschel и Planck отправились в космос
  • Впервые в мире получена молекула Ридберга
  • Запуск "Кеплера"
  • Новый домашний ветряк привлекает эффективностью и ценой
  • Автономных роботов-рыб отправят следить за чистотой воды
  • NASA запустила видеотрансляцию с борта МКС
  • Стартовал поиск экзопланет земной группы
  • Построена гибридная микросхема для спасения закона Мура
  • Европейское космическое агентство поддержало проект уникального космолёта

  • разработка и поддержка

    Рейтинг@Mail.ru