Історія телескопа Хаббл

Ще на зорі цивілізації людина обмежувала своє бачення і уявлення про розуміння Всесвіту. Телескоп поліпшив її бачення і стримав гордість, про що зауважили Коперник, Галілей і Кеплер у 16-му і 17-му століттях н. е. відшивши тисячолітню зарозумілість про те, що Земля є центром Всесвіту, поклавши початок наукової революції.

До 18 століття, телескоп стане незамінним інструментом для дослідження космосу. Більші і кращі телескопи почали будувати по всьому світі. В результаті чого, нові планети, зірки і туманності, які не могли бути помічені неозброєним оком, в даний час регулярно знаходяться і реєструються.

Досягнення в спектроскопії, фотографії, і фотометрії збільшили їх універсальність та чутливість. 

i

Едвін Хаббл  На початку 20-го століття більшість астрономів вважали, що спостережуваний Всесвіт складалася тільки з однієї галактики, Чумацький Шлях, оазису зірок, пилу і газу в просторах космосу. Тим не менш, в 1924 році американський астроном Едвін Хаббл використовував 100-дюймовий телескоп Хукера на Маунт Вілсон недалеко від Лос-Анджелес, Каліфорнія, що дозволило спостерігати мільярди інших галактик, окрім нашого Чумацького Шляху, і майже всі вони віддаляються одна від одної. Це дозволяє припустити, що Всесвіт розширюється, розкриваючи ящик Пандори, і відповідаючи запитання - такі як "Теорія великого вибуху" -про можливий початок і кінець Всесвіту - питання, про які й досі йдуть суперечки з того дня.

Астрономи, як Едвін Хаббл, довго маялися, холодними ночами всередині величезних куполоподібних "обсерваторіях" направляючи свої телескопи в небо, і чекали на найкращий знімок неба. Однак, вони зіткнулися з серйозною перешкодою, яка стояла між ними і чітким уявленням про Всесвіт: земною атмосферою.

Атмосфера Землі являє собою хаотичну рідину, суп з газу і пилу. Це розмиває видиме світло, викликаючи мерехтіння зірок і заважає бачити слабкі зірки. Це ускладнює або навіть повністю поглинає інші довжини хвиль світла, роблячи спостереження таких спектрів хвиль, як інфрачервоне, ультрафіолетове, гамма і рентгенівське випромінювання, яке є складним або практично неможливим на Землі (також ці властивості, захищають нас від шкідливого впливу цих променів).

Обсерваторії з найбільшими телескопами збудували на вершинах гір, на різних континентах, подалі від відволікаючих Вогнів великого міста, у кавказьких горах, у Європі і в австралійській глибинці.

Адаптивна оптика та інші методи обробки зображень звели до мінімуму спотворення - але не усунули повністю вплив атмосфери. 

Телескоп в космосі?

У 1923 році німецький вчений Герман Оберт, один з трьох батьків сучасного ракетобудування (Оберт, Роберт Годдард і Костянтин Ціолковський), опубліковав у своїй роботі "ракета в міжпланетному просторі" теорію про те, як телескоп може бути виведений на орбіту Землі ракетою. У 1946 році, астрофізик Лайман Спітцер писав про наукову користь телескопа в космосі, над Земною атмосферою.

Після запуску Радянського супутника в 1957 році, молоде Національне управлінням з Аеронавтики і дослідження космічного простору (NASA), успішно запустило дві орбітальні астрономічні обсерваторії (ОАО) на орбіту. Вони провели ряд ультрафіолетових спостережень, для виробництва і запуску майбутніх космічних обсерваторій.

ВКТ - великий космічний телескоп Між тим, наукові, урядові і промислові групи планують наступний крок програми ОАО. Спітцер зібрав підтримку інших астрономів програми "великий орбітальний телескоп" і висловив стурбованість щодо його критики.

 Після висадки Армстронга на Місяць в 1969 році, "гігантського стрибка для всього людства", фінансування космічних програм НАСА почали скорочуватися, поставивши програму ВКТ під загрозу зриву. Розробники ВКТ, готували конструкцію телескопа в умовах дефіциту бюджетних коштів. Ряд заходів щодо скорочення чисельності персоналу призвели до: зменшення розміру головного дзеркала, числа наукових приладів, діаметра системи підтримки модуля, кількість запасних частин і тестування. У 1974 році, наукова робоча група ВКТ, рекомендувала внести зміни в космічний телескоп, обладнавши його комплектом змінних інструментів. Їх специфікацій достатньо для принаймні однієї десятої кутової секунди, і мають діапазон спектра хвиль від ультрафіолетового до інфрачервоного світла.

Космічний Човен
НАСА і промислові партнери, так звані підрядники, шукала можливість створення апарату, який зможе досягти орбіти і повернутися на землю в цілості, при цьому бути придатними для багаторазового використання; так народилася концепція космічного човника. Космічний човник міг доставити ВКТ в космос і при потребі повернути його на Землю. Шатл зможе, і буде використовуватися для безлічі інших операцій в космічній програмі.



НАСА припустили, що час життя космічного телескопа становитиме п'ятнадцять років, що передбачає виснаження інструментів, і необхідність заміни їх на землі або навіть обслуговування на орбіті. Вченим довелося збалансувати розмір і кількість наукових приладів в порівнянні з їх вартістю. Занадто багато інструментів зменшили б шанси на фінансову підтримку; і навпаки, мало інструментів могло б призвести до втрати наукового супроводу телескопа. Європейське космічне агентство (ЄКА) приєдналася до проекту у 1975 році та надано п'ятнадцять відсотків фінансування ВКТ. У відповідь НАСА гарантує мінімум п'ятнадцять відсотків часу віддати, для спостережень, європейським астрономам. У 1977 році Конгрес схвалив фінансування, для побудови одного з найскладніших супутників.

Обов'язки розприділив Центр космічних польотів ім. Маршалла в Хантсвіллі (НАСА), штат Алабама, як провідний центр НАСА проектування, розробки та будівництва космічного телескопа.
Корпорація Перкін-Елмер отримала завдання розробки оптичного телескопа і датчики системи точного наведення.
Локхід Мартін був обраний для побудови циліндричного кожуха і внутрішньої підтримки систем (систем підтримки модуля), складання телескопа.
Центр космічних польотів Годдарда в Гринбелті, штат Меріленд, був провідним у науковій конструкції апаратури і наземного контролю космічного телескопа. Вчені організквали "інструмент визначення команд" щоб визначити наукові цілі і включили їх в космічний телескоп. Після того як оголошення було зроблено, надійшли пропозиції, а також п'ять пристроїв, які були обрані в якості початкових інструментів, які встановили на борту космічного телескопа: слабкий об'єктив камери, широка планетарна камера, слабкий об'єктив Спектрографа, спектограф з високою роздільною здатністю, і високошвидкісний Фотометр.

У космічному центрі імені Джонсона в Х'юстоні, штат Техас, і у космічному Центрі Кеннеді у Флориді розробили Космічний шаттл. Десятки підрядників, багато вузів, і кілька центрів НАСА, що охоплюють держави по всьому світу, втілили мрію космічного телескопа в реальність.

У 1983 році в університеті Джона Хопкінса в Балтіморі, штат Меріленд був створений космічний телескоп. Ряд затримок, зумовлених недооціненими витратами і технічні вимоги до телескопа, перенесли дату запуску з грудня 1983 року, в другу половину 1986 року. НАСА вдосконалила інтерфейси, інструменти та агрегати. Будівництво оптичного телескопа, отримало ряд технічних завдань. Наукові прилади, як широке поле/планетарна камера (ШП/ПК), змінили дизайн, зменшивши вагу і розміри.

Народження Хаббла
Технічне обслуговування і модернізація космічного телескопа.
Планувалося проводити обслуговування телескопа на орбіті, для того, щоб не повертати його на землю. Це інноваційна концепція, яка буде навіть легшою для бюджету. У розпал цього духу, космічний телескоп був перейменований в космічний телескоп "Хаббл" (КТХ). До 1985 року телескоп був зібраний і готовий до запуску.
Однак, в 1986 році сталася біда. Аварія змусила космічний човник залишити телескоп на Землі ще на два роки. Тим не менше, ці роки були профінансовані по єдиному податку з продажів проекту. Сонячні батареї були замінені новим фотоелементом. Кормова частина була змінена для того, щоб зробити зробити обслуговування простішим. Були оновлені комп'ютери та комунікаційні системи. Телескоп був підданий подальшим стрес-тестам в суворих умовах злету і простору.
І нарешті, 24 квітня 1990 року шаттл "Діскавері" стартував з землі, піднявши космічний телескоп Хаббл. На наступний день, Хаббл був випущений в космос, готовий зазирнути в невідомий простір, пропонуючи людству поглянути в далекі, екзотичні, космічні "береги", які ми ще ніколи не бачили.

Використані матеріали НАСА.

• Хаббл
• Історія
• Телесеоп