Kad tika palaists Habla teleskops? Habla teleskopa tehniskie parametri. Jupitera fotogrāfijas ultravioletajā gaismā

Habla pārraidītās informācijas masīvs pārsniedz simts terabaitus un turpina pieaugt ar ātrumu aptuveni 10 Tb gadā. Piecas reizes uz teleskopu tika nosūtīti atspoles, lai remontētu un uzlabotu aprīkojumu – tas kļuva par vienīgo bezpilota objektu, kam tika pievērsta šāda uzmanība. Ar tās palīdzību tika fotografētas eksoplanetas, iegūti attālāko galaktiku attēli un Jupitera sadursmes sekas ar komētu Shoemaker-Levy 9. Saskaņā ar novērojumu rezultātiem ar tās palīdzību astronomi publicēja vairāk nekā 12 tūkstošus zinātnisku rakstu. , kas ļauj saukt Habla, iespējams, visproduktīvāko zinātnisko instrumentu cilvēces vēsturē.

Taču, kad teleskops pirmo reizi tika palaists orbītā, daudzi to uztvēra nevis kā lielāko zinātnes sasniegumu, bet gan kā neveiksmīgu projektu.

Habla teleskops tiek izkrauts no atspoļkuģa Discovery kravas nodalījuma. Foto: NASA/IMAX

Pirms palaišanas: kā viņiem radās ideja un kā tā tika īstenota

Zinātnieki vēlējās dabūt teleskopu tuvu Zemei orbītā pat pirms pirmā satelīta palaišanas. Aprēķini, kas veikti 1940. gados, parādīja, ka ierīce, kas izņemta no atmosfēras, sniegtu skaidrāku attēlu nekā uz zemes esošie instrumenti. Kosmosā nav mākoņu, nav gaismas no pilsētām, nav putekļu, nav gaisa. Gaiss aiztur ievērojamu daļu infrasarkanā un ultravioletā starojuma, un rentgena un gamma stariem atmosfēra parasti ir kā ķieģeļu siena.

Pirmie kosmosā palaisti teleskopi bija paredzēti, lai novērotu tajos acij neredzamos staros, kurus atmosfēra nelaiž cauri. Stargazer (1968, NASA) un Orion (1971, PSRS) teleskopi bija ultravioletie, Uhuru (1970, NASA) bija rentgena stari. Sākumā nebija lielas jēgas nekavējoties palaist optisko teleskopu, kas darbojas redzamā gaismā, taču, tiklīdz tehnoloģija kļuva par lieliem satelītiem un orbitālajām stacijām, situācija mainījās.

Attēla skaidrība jeb, kā saka fiziķi, izšķirtspēja (spēja atšķirt divus ļoti tuvus punktus) ir atkarīga no spoguļa izmēra, turklāt liels spogulis savāc vairāk gaismas no ļoti vājām zvaigznēm, tātad līdz noteiktai robežai. , lielais teleskops zemāk ir labāks nekā mazs kosmosā . Kad kļuva iespējams orbītā nosūtīt teleskopu ar spoguli, kura garums pārsniedz pusotru metru, atmosfēras traucējumu neesamības ieguvumam bija izšķiroša nozīme, un inženieri sāka projektēt lielu orbitālo observatoriju.

Vārds "observatorija" norāda, ka Habls nav tikai teleskops un digitālā kamera. Uz kuģa ir vairāki spektrometri, instrumenti astronomisku objektu spektra iegūšanai un to starojuma analīzei, kā arī divas kameras "platleņķa" un īpaši blāvu objektu fotografēšanai. Pēdiņas virs "platleņķa" nav nejaušas: neviens sauszemes fotogrāfs, visticamāk, neizmantos šo īpašības vārdu instrumentam, kura redzes lauks ir nedaudz vairāk par vienu loka minūti! Salīdzinājumam, fotografējot savvaļas dzīvniekus no liela attāluma, īpaši tālmetiena 600 mm objektīvam ir aptuveni trīsarpus grādu redzamības lauks, bet vienā grādā - 60 loka minūtes.

Ja turpināsim salīdzināt teleskopu ar kamerām, tad noskaidrosies vēl viena interesanta detaļa. Pirmajai orbitālās observatorijas kamerai bija divas 800x800 pikseļu matricas, tas ir, kopā 1,28 megapikseļi. Tas ir mazāks nekā mūsdienu tālruņiem, taču astronomiskajai matricai bija ievērojami zemāks trokšņu līmenis, un tā faktiski tika uzņemta pilnīgā tumsā.

Observatorija kopumā tika izstrādāta 70. gadu pirmajā pusē, bet 1974. gadā projekts vairs netika finansēts kopā ar ievērojamu daļu no kosmosa programmām - Mēness skrējienā uzvarēja ASV, un valdība nolēma, ka tērējot aptuveni četrus procentiem no nacionālā kopprodukta kosmosā nebija jēgas. Tikai 1978. gadā zinātnieki pārliecināja politiķus par orbitālā teleskopa nepieciešamību, un darbs turpinājās. Saskaņā ar 1978. gada plānu instrumentam, kurš vēl nav saņēmis nosaukumu, orbītā bija paredzēts izlidot 1983. gadā.

Taču jau 1981. gadā galvenā spoguļa pulēšanas stadijā kļuva skaidrs, ka projektam pietrūkst laika un budžeta. Palaišanas datums vispirms tika pārcelts uz 1984. gadu, pēc tam uz 1985. gadu un pēc tam uz 1986. gadu. 1986. gadā viss bija gandrīz gatavs un termiņš "oktobris" šķita diezgan reāls, taču Challenger šatla katastrofa pielika punktu šiem plāniem. Shuttle lidojumi tika apturēti līdz 1988. gadam, un rezultātā gatavais teleskops bija jāuztur uz Zemes vairākus gadus pirms palaišanas. Tomēr šajā laikā inženieri nomainīja tā akumulatorus pret uzticamākiem un pievienoja nepieciešamo informāciju, lai kontrolētu Habla programmatūra.

NASA arī piesaistīja finansējumu no Eiropas Kosmosa aģentūras un apmaiņā nodrošināja 15% no kopējā novērošanas laika Eiropas kolēģiem.

Pēc palaišanas: defekta noteikšana un novēršana

Pirmās bildes lika zinātniekiem vilties. Jā, tie bija labāki nekā no zemes teleskopiem, taču attēla skaidrība, ko solīja aprēķini, bija tālu. Kļuva skaidrs, ka kaut kas nav kārtībā ar instrumenta optisko sistēmu, un orbitālā observatorija medijos tika raksturota kā viens no dārgākajiem neveiksmīgākajiem projektiem.

Izmeklēšanā noskaidrots, ka instruments, ar kuru tika pārbaudīta spoguļa forma - tas jāievēro ar 10 nanometru precizitāti, ir salikts nepareizi, tajā viena no lēcām uzstādīta ar nobīdi attiecībā pret vajadzīgo pozīciju. Kad spogulis tika pulēts, rūpnīcā tika izmantotas divas identiskas standarta ierīces neatkarīgām pārbaudēm, bet kontrolei pēdējās pulēšanas laikā inženieriem vairs nebija tādas precizitātes kā parastajam aprīkojumam, un tika izgatavota unikāla ierīce tieši Habla spogulim. Viņam vienkārši nebija ko ticēt, un tāpēc visi mērījumi liecināja, ka ar spoguli viss ir kārtībā.

M100 galaktikas attēls pirms un pēc koriģējošās optikas uzstādīšanas. Foto: NASA

Spoguli nomainīt nebija iespējams, taču inženieri spēja atrast risinājumu. Viņi precīzi noteica, kā spogulis novirzās no pareizās formas, un izveidoja divu spoguļu komplektu, kas kompensēja izkropļojumus: šīs "brilles" tika uzliktas teleskopam 1993. gadā, pēc tam lidojot uz to ar Endeavour shuttle.

Skats uz teleskopu no tuvojošās atspoles. Foto: NASA, 1993

Remonta darbi

Teleskops bija jāremontē vēl vairākas reizes – 90. un 2000. gados ASV bija atspoles, atspoles, varēja nokļūt līdz orbitālajai observatorijai. Atspole teleskopu notvēra ar manipulatoru, no tā kravas nodalījuma tika izkrautas nepieciešamās rezerves daļas, un astronauti veica instrumenta remontu un apkopi.

Otrā lidojuma laikā 1997. gadā teleskopam tika nomainīti divi spektrometri, salabota bojātā siltumizolācija, kā arī novecojušais magnētiskās lentes piedziņa tika nomainīta pret efektīvāku, uz mikroshēmu balstītu ierīci. Pirms tam teleskops visus datus pirms nosūtīšanas uz Zemi ierakstīja magnētiskajā lentē, tāpat kā magnetofonā.

Borta dators DF-224 "Habla". Foto: NASA

Trešās ekspedīcijas laikā 1999. gadā tika nomainīts borta dators un sabojājušies žiroskopi - ierīces, kas rotē spararatus īpašā balstiekārtā, kas ļauj griezties pa visām trim asīm. Kad šie spararati paātrina vai palēnina rotāciju, viss teleskops, stingri ievērojot impulsa saglabāšanas likumu, sāk griezties pats. Žiroskopi ļauj ļoti precīzi novirzīt instrumentu uz interesējošo objektu, lai gan Hablam ir sava aklā zona: teleskops bloķē mēģinājumus pagriezt to pret Sauli un apkārtnē esošajām debesīm.

Ceturtā (bet saukta par 3B, jo kļuva par loģisku turpinājumu iepriekšējai) ekspedīcija 2002. gadā uzstādīja jaunu kameru, mainīja saules paneļus un dzesēšanas sistēmu. Misija 3B bija ievērojama ar pēdējo oriģinālo zinātnisko instrumentu aizstāšanu.

Astronauts Endrjū Feustels nēsā kasti ar koriģējošu optisko sistēmu. Tad tas tiks izstādīts uz Zemes muzejā. Foto: NASA

Piektais un pēdējais lidojums uz Habla bija paredzēts 2004. gadā, taču katastrofa to atkal novērsa: Kolumbijas atspole sadega atmosfērā 2003. gadā. Visi septiņi apkalpes locekļi gāja bojā, un NASA nolēma atcelt ekspedīciju uz orbitālo teleskopu. Bez apkopes Hablam nebija izredžu darboties līdz šai dienai, un astronomi būtu palikuši bez liela orbītas teleskopa līdz Džeimsa Veba palaišanai 2018. gadā. NASA saskārās ar daudziem zinātnieku protestiem un 2006. gadā pārskatīja savu lēmumu. Un 2009. gadā Atlantis shuttle nogādāja astronautus teleskopā tā modernizācijai un apkopei.

Habla teleskops, ko notvēris šatts Atlantis. Foto: NASA

Kamera teleskopā tika mainīta trešo reizi, un šī nomaiņa nav noritējusi tik gludi, kā cerēts. Skrūves, kas piestiprināja kameru pie teleskopa korpusa, bija iestrēgušas 15 gadus un nepadevās uzgriežņu atslēgai - instrumentā iebūvētais ierobežotājs nostrādāja pirms skrūves pagriezās. Astronautam Endrjū Feistelam caur gaisa slūžu tika dota spēcīgāka atslēga, taču arī tas bija bezjēdzīgi. Pēc sarunām ar Zemi no atslēgām tika noņemti ierobežotāji un ar rupju fizisku spēku atskrūvētas skrūves, nolemjot, ka saplīsusi bultskrūve situāciju nepasliktinās, un kaut kā aizvainojoši bija atvest jaunu desmitiem miljonu vērtu kameru. dolāru.

Kopš maršruta lidojumi ir pārtraukti, sestā remonta misija vairs nav plānota. Iespējams, teleskops darbosies vēl vairākus gadus. 25 gadu pieredze rāda, ka žiroskopi ir visneuzticamākā daļa, taču pēdējās servisa misijas laikā tie tika nomainīti pret jaunu, uzlabotu modeli. Ja žiroskopi, kameras, spektrogrāfi un viss izvēles aprīkojums turpina darboties, tad Habls varētu pastāvēt līdz 2030. gadiem, kad tā orbīta nokristos pietiekami, lai instruments nonāktu atmosfērā. Tiek pieļauts, ka līdz šim brīdim uz teleskopu tiks nosūtīts īpašs kosmosa kuģis, kas ļaus to nogrūst uz Zemi vietā, kur atlūzas nevienam nekaitēs, taču konkrētu plānu Habla darbu pabeigt vēl nav. .

Kas tika atklāts

"Habls" sniedz labāku attēlu nekā uz zemes izvietotie teleskopi. Tas nozīmē, ka attēls ir skaidrāks un var redzēt objektus, kas pēc astronomijas standartiem ir mazi (piemēram, planētas citu zvaigžņu tuvumā). Tas arī nozīmē, ka teleskops ļauj redzēt blāvākus objektus, kuru gaisma vienkārši neizlaužas cauri Zemes atmosfērai – pirmkārt, tālas galaktikas.

Kopumā ar orbitālās observatorijas palīdzību astronomi apsekojuši vairāk nekā 250 tūkstošus galaktiku. Foto: NASA

Tieši Habls ļāva novērot galaktikas, no kurām gaisma nāca pie mums vairāk nekā 13 miljardus gadu. Vistālāko galaktiku atklāšana ļāva noteikt, kad izkliedētas Visumā pēc lielais sprādziens matērija veidoja pirmās zvaigznes, un detalizēta attālo galaktiku spektru izpēte ļāva ar iepriekš nepieejamu precizitāti noteikt Visuma izplešanās ātrumu.

Protoplanētu disks Oriona miglājā. Foto: C.R. O "Dell / Rīsa universitāte; NASA

Turklāt Habls ļāva redzēt protoplanētu diskus - putekļu un gāzu uzkrājumus veidojošo zvaigžņu tuvumā. Pēc tam no šādiem diskiem veidojas planētu sistēmas.

Mūsu Saules sistēma Teleskops palīdzēja atklāt līdz šim nezināmus Plutona pavadoņus, kā arī detalizēti aplūkot sekas, kādas 1994. gadā radīja komētas Shoemaker-Levy 9 ietekme uz Jupiteru. 2009. gadā Hablam izdevās iemūžināt arī neliela asteroīda pēdas, kas krīt uz Jupiteru – zibspuldzi vispirms ieraudzīja astronoms amatieris, bet pēc tam zinātnieki ātri norādīja uz planētu ar orbītas teleskopu.

Komētas ietekme uz Jupiteru. Foto: NASA

Tāpat Habls tika izmantots, lai novērotu polārblāzmas netālu no Jupitera pavadoņa Ganimēda, un no šīm polārblāzmām astrofiziķi varēja secināt, ka Ganimēda subglaciālais okeāns: tās rodas saules daļiņu mijiedarbības laikā ar magnetosfēru, un rodas magnētiskais lauks, t.sk. sālsūdens cirkulācijas laikā.

Pilnīgāka Habla attēlu un to attēlu izvēle zinātniskā nozīme- mūsu galerijā. Nobeigumā jāsaka, ka no 1991. līdz 1997. gadam NASA nelielu daļu sava laika veltīja astronomiem amatieriem, kuri varēja izmantot labāko teleskopu pasaulē saviem mērķiem. Pēc budžeta samazināšanas šī programma tika ierobežota, taču līdz pat šai dienai jebkurš pasaules zinātnieks var pieteikties veikt novērojumus (lai gan būs jāmaksā tiem, kas nestrādā ASV akadēmiskajās iestādēs). Konkurence par piekļuvi Hablam ir tik intensīva, ka tikai viens projekts no pieciem pieteikumiem saņem vēlamo laiku.

Fons, koncepcijas, agrīnie dizaini

Pirmā pieminēšana orbītas teleskopa jēdzienam ir atrodama Hermaņa Oberta grāmatā "Raķete starpplanētu telpā" (vācu val. "Die Rakete zu den Planetenraumen" ).

1946. gadā amerikāņu astrofiziķis Laimens Špicers publicēja rakstu "Ārpuszemes observatorijas astronomiskās priekšrocības". Ārpuszemes observatorijas astronomiskās priekšrocības ). Rakstā ir norādītas divas galvenās šāda teleskopa priekšrocības. Pirmkārt, tā leņķisko izšķirtspēju ierobežos tikai difrakcija, nevis turbulentās plūsmas atmosfērā; tolaik uz zemes izvietoto teleskopu izšķirtspēja bija no 0,5 līdz 1,0 loka sekundēm, savukārt teorētiskā difrakcijas izšķirtspējas robeža teleskopam ar 2,5 metru spoguli ir aptuveni 0,1 sekunde. Otrkārt, ar kosmosa teleskopu varētu novērot infrasarkano un ultravioleto diapazonu, kurā Zemes atmosfēras starojuma absorbcija ir ļoti nozīmīga.

Spicers lielu daļu savas zinātniskās karjeras veltīja projekta virzīšanai. 1962. gadā ASV Nacionālās Zinātņu akadēmijas publicētajā ziņojumā ieteikts kosmosa programmā iekļaut orbitālā teleskopa izstrādi, un 1965. gadā Špicers tika iecelts par komitejas vadītāju, kuras uzdevums bija izvirzīt zinātniskus mērķus lielai telpai. teleskops.

Kosmosa astronomija sāka attīstīties pēc Otrā pasaules kara beigām. 1946. gadā pirmo reizi tika iegūts Saules ultravioletais spektrs. Orbitālo saules teleskopu Apvienotā Karaliste palaida 1962. gadā programmas Ariel ietvaros, un 1966. gadā NASA kosmosā palaida pirmo orbitālo observatoriju OAO-1. Orbitējošā astronomiskā observatorija ). Misija bija neveiksmīga akumulatora atteices dēļ trīs dienas pēc pacelšanās. 1968. gadā tika palaists OAO-2, kas veica zvaigžņu un galaktiku ultravioletā starojuma novērojumus līdz 1972. gadam, ievērojami pārsniedzot paredzamo 1 gada kalpošanas laiku.

OAO misijas bija skaidrs pierādījums orbītas teleskopu lomai, un 1968. gadā NASA apstiprināja plānu izveidot atstarojošu teleskopu ar spoguli 3 m diametrā. Projektam tika dots koda nosaukums LST. Lielais kosmiskais teleskops). Palaišana bija plānota 1972. gadā. Raidījumā tika uzsvērta nepieciešamība pēc regulārām pilotējamām ekspedīcijām teleskopa apkopei, lai nodrošinātu dārga instrumenta turpmāku darbību. Programma Space Shuttle, kas attīstījās paralēli, deva cerību iegūt atbilstošas ​​iespējas.

Cīnīties par projektu finansējumu

Pateicoties OAO programmas panākumiem, astronomijas aprindās valda vienprātība, ka liela orbītas teleskopa būvniecībai ir jābūt prioritātei. 1970. gadā NASA izveidoja divas komitejas, vienu, lai pētītu un plānotu tehniskos aspektus, bet otru izstrādātu programmu. zinātniskie pētījumi. Nākamais lielais šķērslis bija projekta finansējums, kas būtu izmaksājis vairāk nekā jebkurš uz zemes bāzēts teleskops. ASV Kongress apšaubīja daudzas ierosinātā budžeta pozīcijas un ievērojami samazināja apropriācijas, kas sākotnēji nozīmēja plaša mēroga instrumentu un observatorijas dizaina izpēti. 1974. gadā prezidenta Forda izdevumu samazināšanas programmas ietvaros Kongress pilnībā atcēla finansējumu šim projektam.

Atbildot uz to, astronomi uzsāka masveida lobēšanas kampaņu. Daudzi zinātnieki ir personīgi tikušies ar senatoriem un kongresmeņiem, un projekta atbalstam ir nosūtītas vairākas lielas vēstules. Nacionālā Zinātņu akadēmija publicēja ziņojumu, kurā uzsvērta liela orbītas teleskopa būvniecības nozīme, un rezultātā Senāts piekrita piešķirt pusi no Kongresa sākotnēji apstiprinātā budžeta.

Finansiālās problēmas izraisīja samazinājumus, no kuriem galvenais bija lēmums samazināt spoguļa diametru no 3 metriem līdz 2,4 metriem, lai samazinātu izmaksas un iegūtu kompaktāku dizainu. Tāpat tika atcelts teleskopa projekts ar pusotru metru garu spoguli, ko bija paredzēts palaist sistēmu testēšanai un izstrādei, un tika pieņemts lēmums par sadarbību ar Eiropas Kosmosa aģentūru. ESA piekrita līdzfinansēt, kā arī nodrošināt vairākus instrumentus un saules blokus observatorijai apmaiņā pret vismaz 15% no novērošanas laika, kas rezervēts Eiropas astronomiem. 1978. gadā Kongress apstiprināja finansējumu 36 miljonu dolāru apmērā, un uzreiz pēc tam sākās pilna mēroga projektēšanas darbi. Palaišanas datums bija plānots 1983. Astoņdesmito gadu sākumā teleskops tika nosaukts Edvīna Habla vārdā.

Projektēšanas un būvniecības organizēšana

Darbs pie kosmosa teleskopa izveides ir sadalīts starp daudziem uzņēmumiem un iestādēm. Māršala kosmosa centrs bija atbildīgs par teleskopa izstrādi, projektēšanu un būvniecību, Godāras kosmosa lidojumu centrs bija atbildīgs par zinātnisko instrumentu izstrādes vispārējo virzienu un tika izvēlēts par zemes vadības centru. Māršala centrs piešķīra līgumu ar Perkin-Elmer par teleskopa optiskās sistēmas projektēšanu un ražošanu. Optiskā teleskopa montāža, OTA ) un precīzas vadības sensori. Korporācija Lockheed saņēma līgumu par kosmosa kuģa būvniecību teleskopam.

Optiskās sistēmas izgatavošana

Teleskopa galvenā spoguļa pulēšana, Perkin-Elmer laboratorija, 1979. gada maijs.

Spogulis un optiskā sistēma kopumā bija vissvarīgākās teleskopa konstrukcijas daļas, un tām tika izvirzītas īpaši stingras prasības. Parasti teleskopu spoguļus ražo ar pielaidi apmēram desmitajai daļai no redzamās gaismas viļņa garuma, bet tā kā kosmiskais teleskops bija paredzēts novērojumiem no ultravioletā līdz gandrīz infrasarkanajam diapazonam, un izšķirtspējai bija jābūt desmit reizes augstākai nekā uz zemes. uz instrumentiem, tā izgatavošanas pielaide Galvenais spogulis tika iestatīts uz 1/20 no redzamās gaismas viļņa garuma jeb aptuveni 30 nm.

Perkina-Elmera nolūks bija izmantot jaunas CNC mašīnas, lai izgatavotu noteiktas formas spoguli. Ar Kodak tika noslēgts līgums par rezerves spoguļa izgatavošanu, izmantojot tradicionālās pulēšanas metodes, ja rodas neparedzētas problēmas ar nepārbaudītu tehnoloģiju (Kodak izgatavotais spogulis pašlaik ir apskatāms muzejā). Darbs pie primārā spoguļa tika sākts 1979. gadā, izmantojot īpaši zemu izplešanās stiklu. Lai samazinātu svaru, spogulis sastāvēja no divām virsmām - apakšējās un augšējās, kuras savienoja šūnveida struktūras režģa struktūra.

Teleskopa rezerves spogulis, Smitsona gaisa un kosmosa muzejs, Vašingtona.

Darbs pie spoguļu pulēšanas turpinājās līdz 1981. gada maijam, kamēr sākotnējie termiņi tika izjaukti un budžets tika ievērojami pārsniegts. NASA ziņojumi par šo periodu pauda šaubas par Perkin-Elmer vadības kompetenci un spēju veiksmīgi pabeigt tik svarīgu un sarežģītu projektu. Lai ietaupītu naudu, NASA atcēla rezerves spoguļa pasūtījumu un pārcēla palaišanas datumu uz 1984. gada oktobri. Darbs beidzot tika pabeigts līdz 1981. gada beigām pēc tam, kad tika uzklāts atstarojošs alumīnija pārklājums ar biezumu 75 nm un magnija fluorīda aizsargpārklājums ar biezumu 25 nm.

Neskatoties uz to, šaubas par Perkin-Elmer kompetenci saglabājās, jo visu atlikušo optiskās sistēmas komponentu darbu pabeigšanas termiņi tika pastāvīgi nobīdīti, un projekta budžets auga. Uzņēmuma sniegtie grafiki NASA raksturoja kā "nedrošus un mainīgus katru dienu", un aizkavēja teleskopa palaišanu līdz 1985. gada aprīlim. Tomēr termiņi joprojām tika nokavēti, katru ceturksni kavēšanās pieauga vidēji par vienu mēnesi un pēdējā posmā pieauga par vienu dienu katru dienu. NASA bija spiesta atlikt palaišanu vēl divas reizes, vispirms uz 1986. gada martu un pēc tam uz septembri. Līdz tam laikam kopējais projekta budžets bija pieaudzis līdz 1,175 miljardiem dolāru.

kosmosa kuģis

Sākotnējie darba posmi pie kosmosa kuģa, 1980. gads.

Vēl viena sarežģīta inženiertehniskā problēma bija kosmosa kuģa izveide teleskopam un citiem instrumentiem. Galvenās prasības bija iekārtas aizsardzība no pastāvīgām temperatūras svārstībām, sildot no tiešiem saules stariem un atdzišanas Zemes ēnā, un īpaši precīza teleskopa orientācija. Teleskops ir uzstādīts vieglas alumīnija kapsulas iekšpusē, kas ir pārklāta ar daudzslāņu siltumizolāciju, lai nodrošinātu stabilu temperatūru. Kapsulas stingrību un ierīču stiprinājumu nodrošina iekšējais oglekļa šķiedras telpas rāmis.

Lai gan kosmosa kuģis bija veiksmīgāks nekā optiskā sistēma, Lockheed arī nedaudz atpalika no grafika un pārsniedza budžetu. Līdz 1985. gada maijam izmaksu pārsniegums sasniedza aptuveni 30% no sākotnējās summas, un plāna atlikums bija 3 mēneši. Māršala kosmosa centra sagatavotajā ziņojumā norādīts, ka uzņēmums neuzņemas iniciatīvu darbu veikšanā, dodot priekšroku NASA norādījumiem.

Pētījumu koordinēšana un misijas kontrole

1983. gadā pēc zināmas konfrontācijas starp NASA un zinātnieku aprindām tika izveidota. Institūtu pārvalda Astronomisko pētījumu universitāšu asociācija. Astronomijas pētniecības universitāšu asociācija ) (Angļu) AURA) un atrodas Džona Hopkinsa universitātes pilsētiņā Baltimorā, Merilendā. Hopkinsa universitāte ir viena no 32 Amerikas universitātēm un ārvalstu organizācijām, kas veido asociāciju. Par organizēšanu ir atbildīgs Kosmosa teleskopa zinātnes institūts zinātniskie darbi un nodrošināt astronomiem piekļuvi iegūtajiem datiem, funkcijām, kuras NASA vēlējās paturēt savā kontrolē, taču zinātnieki deva priekšroku to pārsūtīšanai akadēmiskajām iestādēm.

Eiropas kosmosa teleskopa koordinācijas centrs tika dibināts 1984. gadā Garchingā, Vācijā, lai nodrošinātu līdzīgas iespējas Eiropas astronomiem.

Lidojuma vadība tika uzticēta Godāras kosmosa lidojumu centram (inž. Godāras kosmosa lidojumu centrs), kas atrodas Grīnbeltas pilsētā, Merilendas štatā, 48 kilometru attālumā no zinātniskais institūts kosmiskais teleskops. Teleskopa darbību visu diennakti maiņās uzrauga četras speciālistu brigādes.

Tehnisko atbalstu sniedz NASA un kontaktoru uzņēmumi, izmantojot Goddarda centru.

Palaišana un darba sākšana

Atspoļkuģa Discovery palaišana ar Habla teleskopu uz klāja.

Teleskopa palaišana orbītā sākotnēji bija plānota 1986. gada oktobrī, taču Challenger katastrofa 28. janvārī uz vairākiem gadiem aizturēja Space Shuttle programmu, un palaišana bija jāatliek.

Piespiedu aizkavēšanās ļāva veikt vairākus uzlabojumus: saules bloki tika nomainīti pret efektīvākiem, uzlabota borta datorsistēma un sakaru sistēmas, kā arī mainīts pakaļgala aizsargapvalka dizains, lai atvieglotu teleskopa apkopi gadā. orbītā.

Visu šo laiku teleskopa daļas tika glabātas telpās ar mākslīgi attīrītu atmosfēru, kas vēl vairāk palielināja projekta izmaksas.

Pēc atspoles lidojumu atsākšanas 1988. gadā palaišana beidzot tika plānota 1990. gadā. Pirms palaišanas uz spoguļa uzkrātie putekļi tika noņemti ar saspiestu slāpekli, un visas sistēmas tika rūpīgi pārbaudītas.

Instrumenti, kas uzstādīti palaišanas laikā

Palaišanas laikā uz kuģa tika uzstādīti pieci zinātniskie instrumenti:

• Platleņķa un planētu kamera Plaša lauka un planētu kamera ) (Angļu) Plaša lauka un planētu kamera, WFPC ). Kamera tika uzbūvēta NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā. Tas bija aprīkots ar 48 gaismas filtru komplektu, lai izceltu spektra daļas, kas ir īpaši interesantas astrofiziskiem novērojumiem. Ierīcei bija 8 CCD bloki, kas sadalīti starp divām kamerām, no kurām katra izmantoja 4 blokus. Platleņķa kamerai bija lielāks redzes lauks, savukārt planetārajai kamerai bija lielāks fokusa attālums un līdz ar to lielāks palielinājums.

• Kamera blāvu objektu tveršanai Blāvu objektu kamera) (Angļu) Blāvu objektu kamera, FOC). Instrumentu izstrādāja ESA. Kamera bija paredzēta objektu uztveršanai ultravioletā diapazonā ar augstu izšķirtspēju līdz 0,05 sek.

• Blāvs objekta spektrogrāfs Vāja objekta spektrogrāfs) (Angļu) Blāvu objektu spektrogrāfs, FOS ). Paredzēts īpaši blāvu objektu pētīšanai ultravioletā diapazonā.

• ātrgaitas fotometrs Ātrgaitas fotometrs) (Angļu) Ātrgaitas fotometrs, HSP). Izstrādāts Viskonsinas Universitātē, tas bija paredzēts mainīgu zvaigžņu un citu objektu ar dažādu spilgtumu novērojumiem. Var veikt līdz 10 000 mērījumu sekundē ar kļūdu aptuveni 2%.

Galvenais spoguļa defekts

Jau pirmajās nedēļās pēc darba uzsākšanas iegūtie attēli demonstrēja nopietnu problēmu teleskopa optiskajā sistēmā. Lai gan attēla kvalitāte bija labāka nekā uz zemes izvietotajiem teleskopiem, Hablam nebija izdevies sasniegt norādīto asumu, un attēlu izšķirtspēja bija daudz sliktāka nekā gaidīts. Attēlu rādiuss bija lielāks par vienu cieto sekundi, nevis fokusējās uz apli, kura diametrs ir 0,1 sekunde, kā norādīts.

Attēlu analīze parādīja, ka problēmas avots ir nepareizā primārā spoguļa forma. Lai gan tas, iespējams, bija visprecīzāk aprēķinātais spogulis, kas jebkad izgatavots, un ar pielaidi ne vairāk kā 1/20 no redzamās gaismas viļņa garuma, tas bija pārāk plakans malās. Novirze no dotās virsmas formas bija tikai 2 mikroni, bet rezultāts bija katastrofāls - izteikta sfēriskā aberācija, optisks defekts, kurā no spoguļa malām atstarotā gaisma tiek fokusēta citā punktā nekā no centra atstarotā gaisma. no spoguļa ir fokusēts.

Defekta ietekme uz astronomisko izpēti bija atkarīga no konkrētā novērošanas veida — izkliedes raksturlielumi bija pietiekami, lai iegūtu unikālus, augstas izšķirtspējas spožu objektu novērojumus, un arī spektroskopija lielākoties netika ietekmēta. Taču būtiskas gaismas jaudas daļas zudums defokusēšanas dēļ būtiski samazināja teleskopa piemērotību blāvu objektu novērošanai un attēlu iegūšanai ar augstu kontrastu. Tas nozīmēja, ka praktiski visas kosmoloģiskās programmas kļuva vienkārši neizpildāmas, jo tās prasīja īpaši blāvu objektu novērojumus.

Defekta iemesli

Analizējot punktveida gaismas avotu attēlus, astronomi atklāja, ka spoguļa koniskā konstante ir −1,0139, nevis vajadzīgā −1,00229. Tas pats skaitlis tika iegūts, pārbaudot nulles korektorus (ierīces, kas ar augstu precizitāti mēra pulētas virsmas izliekumu), ko izmantoja Perkin-Elmer, kā arī analizējot interferogrammas, kas iegūtas spoguļa zemes testēšanas laikā.

Komisija Liu Allena vadībā Lū Alens), Reaktīvās dzinējspēka laboratorijas direktors, konstatēja, ka defekts radies kļūdas rezultātā, uzstādot galveno nulles korektoru, kura lauka lēca no pareizā stāvokļa nobīdīta par 1,3 mm. Maiņa notika tehniķa vainas dēļ, kurš salika ierīci. Viņš kļūdījās, strādājot ar lāzera mērītāju, kas tika izmantots, lai precīzi novietotu ierīces optiskos elementus, un, kad pēc uzstādīšanas pabeigšanas pamanīja negaidītu spraugu starp objektīvu un to atbalstošo konstrukciju, viņš vienkārši ievietoja parastā metāla paplāksne.

Spoguļa pulēšanas procesā tā virsma tika pārbaudīta, izmantojot divus citus nulles korektorus, no kuriem katrs pareizi norādīja uz sfērisku aberāciju. Šīs pārbaudes ir īpaši izstrādātas, lai izslēgtu nopietnus optiskus defektus. Neskatoties uz skaidrām kvalitātes kontroles instrukcijām, uzņēmums ignorēja mērījumu rezultātus, dodot priekšroku uzskatīt, ka divi nulles korektori bija mazāk precīzi nekā galvenais, kura rādījumi liecināja par spoguļa ideālo formu.

Komisija notikušajā galvenokārt vainoja izpildītāju. Attiecības starp optikas uzņēmumu un NASA, veicot darbu pie teleskopa, nopietni pasliktinājās, jo pastāvīgi tika traucēti darba grafiki un tika pārsniegtas izmaksas. NASA atklāja, ka uzņēmums spoguļu darbu neuzskatīja par galveno sava biznesa daļu, un bija pārliecināts, ka pasūtījumu nevarēs nodot citam darbuzņēmējam, tiklīdz darbs būs sākts. Lai gan komisija uzņēmumu asi kritizēja, daļa atbildības gulstas arī uz NASA, galvenokārt par nopietnu kvalitātes kontroles problēmu un procedūru pārkāpumu konstatēšanu no darbuzņēmēja puses.

Risinājuma atrašana

Tā kā teleskops sākotnēji bija paredzēts apkalpošanai orbītā, zinātnieki nekavējoties sāka meklēt potenciālu risinājumu, ko varētu izmantot pirmajā tehniskajā misijā, kas bija paredzēta 1993. gadā. Lai gan Kodak bija pabeidzis izgatavot teleskopam rezerves spoguli, tā nomaiņa kosmosā nebija iespējama, un teleskopa noņemšana no orbītas, lai nomainītu spoguli uz Zemes, būtu pārāk ilga un dārga. Tas, ka spogulis tika nopulēts līdz neregulārai formai ar augstu precizitāti, radīja ideju izstrādāt jaunu optisko komponentu, kas veiktu kļūdai līdzvērtīgu konversiju, bet ar pretēju zīmi. Jaunā ierīce darbotos kā teleskopa brilles, koriģējot sfērisko aberāciju.

Tā kā instrumentu dizains bija atšķirīgs, bija nepieciešams izstrādāt divas dažādas koriģējošās ierīces. Viena bija liela formāta un planētu kamerai, kurai bija speciāli spoguļi, kas novirzīja gaismu uz tās sensoriem, un korekciju varēja veikt, izmantojot īpašas formas spoguļus, kas pilnībā kompensētu aberāciju. Atbilstošas ​​izmaiņas tika paredzētas jaunās Planētu kameras dizainā. Citiem instrumentiem nebija starpposma atstarojošu virsmu, un tāpēc tiem bija nepieciešama ārēja koriģējoša ierīce.

Optiskās korekcijas sistēma (COSTAR)

Sfērisko aberāciju koriģēšanas sistēmu sauc par COSTAR. COSTAR) un sastāvēja no diviem spoguļiem, no kuriem viens kompensēja defektu. Lai teleskopā uzstādītu COSTAR, bija nepieciešams demontēt vienu no instrumentiem, un zinātnieki nolēma dāvināt ātrgaitas fotometru.

Laikā pirmie trīs gadu darba, pirms koriģējošu ierīču uzstādīšanas, teleskops veica lielu skaitu novērojumu. Jo īpaši defekts nav atveidots liela ietekme spektroskopiskiem mērījumiem. Neskatoties uz eksperimentiem, kas tika atcelti defekta dēļ, ir sasniegti daudzi svarīgi zinātniski rezultāti, tostarp jauni algoritmi attēla kvalitātes uzlabošanai, izmantojot dekonvolūciju.

Teleskopa apkope

Habla serviss tiek veikts izeju laikā kosmosā no atkārtoti lietojamiem kosmosa kuģiem, piemēram, Space Shuttle.

Kopumā tika veiktas četras ekspedīcijas, lai apkalpotu Habla teleskopu:

Pirmā ekspedīcija

Darbs pie teleskopa pirmās ekspedīcijas laikā.

Saistībā ar atklāto spoguļa defektu īpaši liela bija pirmās apkopes ekspedīcijas nozīme, jo tai teleskopā bija jāuzstāda koriģējošā optika. Lidojums "Endeavour" STS-61 notika 1993.gada 2.-13.decembrī, darbs pie teleskopa turpinājās desmit dienas. Ekspedīcija bija viena no grūtākajām vēsturē, kuras ietvaros tika veikti pieci gari izgājieni kosmosā.

Ātrgaitas fotometrs tika aizstāts ar optiskās korekcijas sistēmu, platleņķa un planētu kameras tika aizstātas ar jaunu modeli (WFPC2). Platleņķa un planētu kamera 2 )) ar iekšējo optiskās korekcijas sistēmu. Kamerai bija trīs kvadrātveida CCD, kas savienoti leņķī, un vēl mazāks "planētu" masīvs augstas izšķirtspējas ceturtajā stūrī. Tāpēc kameru kadriem ir raksturīga robaina kvadrāta forma.

STIS darbības diapazons ir no 115 līdz 1000 nm, un tas ļauj veikt divdimensiju spektrogrāfiju, tas ir, vienlaikus iegūt vairāku objektu spektru redzes laukā.

Tika nomainīts arī lidojuma reģistrators, salabota siltumizolācija, koriģēta orbīta.

Trešā ekspedīcija (A)

Ekspedīcija 3A ("Discovery" STS-103) notika 1999.gada 19.-27.decembrī pēc tam, kad tika pieņemts lēmums par agrīna turēšana darba daļas trešā dienesta programmā. Tas bija saistīts ar faktu, ka trīs no sešiem vadības sistēmas žiroskopiem neizdevās. Ceturtais žiroskops sabojājās dažas nedēļas pirms lidojuma, padarot teleskopu nelietojamu novērojumiem. Ekspedīcija nomainīja visus sešus žiroskopus, smalko vadības sensoru un borta datoru. Jaunajā datorā tika izmantots Intel 80486 procesors īpašā dizainā – ar paaugstinātu izturību pret starojumu. Tas ļāva veikt daļu no aprēķiniem, kas iepriekš tika veikti uz zemes, izmantojot borta kompleksu.

Trešā ekspedīcija (B)

Pirms atgriešanās orbītā uz augošās Zemes fona atrodieties Habla kuģa kravas nodalījumā. Ekspedīcija STS-109.

Ekspedīcija 3B (ceturtā misija) pabeigta no 2002. gada 1. līdz 12. martam, lidojums "Kolumbija" STS-109. Ekspedīcijas laikā Dim Object Camera tika aizstāta ar Advanced Observation Camera. Uzlabota kamera aptaujām) (Angļu) Advanced Camera for Surveys, ACS ) un atjaunoja Kameras un tuvā infrasarkanā spektrometra darbību, kuras dzesēšanas sistēmā 1999. gadā beidzās šķidrais slāpeklis.

ACS sastāv no trim kamerām, no kurām viena darbojas tālajā ultravioletajā starā, bet citas dublē un uzlabo WFPC2 iespējas. Daļēji invalīds kopš 2007. gada 29. janvāra.

Saules paneļi tika nomainīti otro reizi. Jaunie paneļi bija par trešdaļu mazāki pēc platības, kas būtiski samazināja berzes zudumus atmosfērā, bet tajā pašā laikā tie radīja par 30% vairāk enerģijas, kas ļāva vienlaicīgi strādāt ar visiem observatorijā uzstādītajiem instrumentiem. Tika nomainīts arī elektroenerģijas sadales bloks, tāpēc pirmo reizi kopš palaišanas uz kuģa bija nepieciešams pilnīgs strāvas padeves pārtraukums.

Veiktais darbs ievērojami paplašināja teleskopa iespējas. Darba laikā tika nodoti ekspluatācijā divi instrumenti - ACS un NICMOS, kas ļāva iegūt dziļā kosmosa attēlus.

Ceturtā ekspedīcija

Nākamā apkopes ekspedīcija bateriju un žiroskopu nomaiņai, kā arī jaunu uzlabotu instrumentu uzstādīšanai bija paredzēta 2005. gada februārī, bet pēc katastrofas kosmosa kuģis"Kolumbija" 2003. gada 1. marts tika atlikta uz nenoteiktu laiku, kas apdraudēja Habla turpmāko darbu. Pat pēc atspoles lidojumu atsākšanas misija tika atcelta, jo tika nolemts, ka katram atspole, kas dodas kosmosā, darbības traucējumu gadījumā ir jāspēj sasniegt SKS, un, ņemot vērā lielo orbītu slīpuma un augstuma atšķirību, atspole. nevar tuvoties stacijai pēc teleskopa apmeklējumiem.

Pēc šīs misijas Habla teleskopam būs jāturpina darbs orbītā vismaz līdz 2014. gadam.

Sasniegumi

15 gadu laikā, strādājot Zemes orbītā, Habls saņēma 700 tūkstošus attēlu no 22 tūkstošiem debess objektu - zvaigžņu, miglāju, galaktiku, planētu. Datu plūsma, ko tas katru dienu ģenerē novērojumu procesā, ir aptuveni 15 GB. To kopējais apjoms, kas uzkrāts visā teleskopa darbības laikā, pārsniedz 20 terabaitus. Vairāk nekā 3900 astronomu ir spējuši to izmantot novērojumiem, publicēti ap 4000 rakstu. zinātniskie žurnāli. Konstatēts, ka vidēji uz teleskopu datiem balstīto astronomisko rakstu citēšanas indekss ir divas reizes augstāks nekā rakstiem, kas balstīti uz citiem datiem. Katru gadu 200 visvairāk citēto rakstu sarakstā vismaz 10% ir darbi, kuru pamatā ir Habla materiāli. Apmēram 30% astronomijas darbu kopumā ir nulles citēšanas indekss, un tikai 2% darbu, kas izgatavoti ar kosmosa teleskopa palīdzību.

Tomēr cena, kas jāmaksā par Habla sasniegumiem, ir ļoti augsta: īpašā pētījumā par dažāda veida teleskopu ietekmi uz astronomijas attīstību konstatēts, ka, lai gan ar orbitālo teleskopu veiktajiem darbiem ir kopējais citēšanas indekss. Kosmiskā teleskopa uzturēšanas izmaksas ir 100 vai vairāk reižu lielākas nekā uz zemes novietotam reflektoram ar 4 metru spoguli.

Nozīmīgākie novērojumi

Piekļuve teleskopam

Pieteikties darbam ar teleskopu var jebkura persona vai organizācija – nav nekādu tautības vai akadēmiskās piederības ierobežojumu. Konkurence par novērošanas laiku ir ļoti liela, parasti kopējais pieprasītais laiks ir 6-9 reizes lielāks par faktiski pieejamo laiku.

Uzaicinājums iesniegt priekšlikumus novērošanai tiek izsludināts apmēram reizi gadā. Pieteikumus var iedalīt vairākās kategorijās:

• Vispārīgi novērojumi vispārējs novērotājs). Lielākā daļa pieteikumu, kuriem nepieciešama parastā novērošanas procedūra un ilgums, ietilpst šajā kategorijā.
• Blitz novērojumi Momentuzņēmuma novērojumi), novērojumi, kas prasa ne vairāk kā 45 minūtes, ieskaitot teleskopa rādīšanas laiku, ļauj aizpildīt atstarpes starp vispārējiem novērojumiem.
• steidzami novērojumi. Iespējas mērķis), pētīt parādības, kuras var novērot ierobežotā, iepriekš noteiktā laika periodā.

Turklāt 10% no novērošanas laika paliek tā sauktajā "režisora ​​rezervē". Astronomi rezervāta izmantošanai var pieteikties jebkurā laikā, to parasti izmanto neplānotu īslaicīgu parādību, piemēram, supernovas sprādzienu, novērojumiem. Uz direktora rezerves rēķina tika veiktas arī dziļās kosmosa izpētes programmas Habla dziļā lauka un Habla ultra dziļā lauka ietvaros.

Pirmajos gados daļa laika no rezerves tika atvēlēta astronomiem amatieriem. Viņu pieteikumus izskatīja komiteja, kuras sastāvā bija arī visievērojamākie astronomi. Galvenās prasības pieteikumam bija pētījuma oriģinalitāte un neatbilstība starp tēmu un profesionālu astronomu iesniegtajiem pieprasījumiem. Kopumā no 1997. līdz 1997. gadam tika veikti 13 novērojumi, izmantojot amatieru astronomu piedāvātās programmas. Vēlāk Institūta budžeta samazināšanas dēļ laika nodrošināšana neprofesionāļiem tika pārtraukta.

Novērojumu plānošana

Novērojumu plānošana ir ārkārtīgi sarežģīts uzdevums, jo ir jāņem vērā daudzu faktoru ietekme:

• Tā kā teleskops atrodas zemā orbītā, kas ir nepieciešams servisa nodrošināšanai, ievērojamu daļu astronomisko objektu Zeme aizsedz nedaudz mazāk par pusi no orbītas laika. Ir tā sauktā "ilgtermiņa redzamības zona", aptuveni 90° pret orbītas plakni, tomēr orbītas precesijas dēļ precīzs virziens mainās ar astoņu nedēļu periodu.
• Paaugstināta starojuma līmeņa dēļ novērojumi nav iespējami, teleskopam lidojot virs Dienvidatlantijas anomālijas.
• Minimālā novirze no Saules ir 45°, lai novērstu tiešu saules gaisma optiskajā sistēmā, kas jo īpaši padara neiespējamu Merkura novērojumus, un ir pieļaujami tiešie Mēness un Zemes novērojumi, ja ir izslēgti smalkie vadības sensori.
• Tā kā teleskopa orbīta iet cauri augšējiem atmosfēras slāņiem, kuru blīvums laika gaitā mainās, nav iespējams precīzi paredzēt teleskopa atrašanās vietu. Sešu nedēļu prognozes kļūda var būt līdz 4000 km. Šajā sakarā precīzi novērojumu grafiki tiek sastādīti tikai dažas dienas iepriekš, lai izvairītos no situācijas, ka novērošanai izvēlētais objekts noteiktajā laikā nebūs redzams.

Teleskopa datu pārraide, uzglabāšana un apstrāde

Pārraide uz Zemi

Habla dati vispirms tiek glabāti iebūvētajos diskdziņos, palaišanas laikā tika izmantoti lentes magnetofoni no ruļļa līdz rullī, 2. un 3. ekspedīciju laikā tie tika aizstāti ar cietvielu diskdziņiem. Pēc tam, izmantojot sakaru satelītu sistēmu (TDRSS (Eng. TDRSS)) atrodas zemā orbītā, dati tiek pārsūtīti uz Godāra centru.

Arhivēšana un piekļuve datiem

Pirmajā gadā no saņemšanas datuma dati tiek sniegti tikai vadošajam pētniekam (novērošanas pretendentam), un pēc tam tiek ievietoti arhīvā ar brīvu piekļuvi. Pētnieks var iesniegt institūta direktoram lūgumu par šī termiņa samazināšanu vai pagarināšanu.

Uz laika rēķina veiktie novērojumi no direktora rezerves uzreiz kļūst par publisku īpašumu, kā arī blakus un tehniskie dati.

Arhīvā esošie dati tiek glabāti instrumenta formātā, un tie ir jāpārveido, pirms tie kļūst piemēroti analīzei. Kosmosa teleskopa institūts ir izstrādājis programmatūras pakotni automātiskai datu konvertēšanai un kalibrēšanai. Transformācijas tiek veiktas automātiski, kad tiek pieprasīti dati. Lielā informācijas apjoma un algoritmu sarežģītības dēļ apstrāde var aizņemt dienu vai vairāk.

Astronomi var arī ņemt neapstrādātos datus un paši veikt šo procedūru, kas ir ērti, ja konvertēšanas process atšķiras no standarta.

Datus var apstrādāt ar dažādām programmām, bet Teleskopu institūts nodrošina paketi STSDAS(Zinātnes teleskopa datu analīzes sistēma, inž. Kosmiskā teleskopa zinātnes datu analīzes sistēma ). Paketē ir visas datu apstrādei nepieciešamās programmas, optimizētas darbam ar Habla informāciju. Pakete darbojas kā populārās IRAF astronomijas programmas modulis.

Sabiedriskās attiecības

Kosmiskā teleskopa projektam vienmēr ir bijis svarīgi piesaistīt plašas sabiedrības uzmanību un iztēli, jo īpaši to Amerikas nodokļu maksātājus, kuri ir devuši visnozīmīgāko ieguldījumu Habla finansēšanā.

Viens no svarīgākajiem sabiedriskajām attiecībām ir Habla mantojuma projekts. Habla mantojums). Tās misija ir publicēt vizuāli un estētiski iespaidīgākos attēlus, kas iegūti ar teleskopu. Projekta galerijās ir ne tikai oriģinālās fotogrāfijas, bet arī no tām veidotas kolāžas un zīmējumi. Projektam tika atvēlēts neliels novērošanas laiks, lai iegūtu pilnvērtīgus krāsu attēlus objektiem, kuru fotografēšana redzamajā spektra daļā izpētei nebija nepieciešama.

Turklāt Kosmosa teleskopa institūts uztur vairākas tīmekļa vietnes ar attēliem un visaptverošu informāciju par teleskopu.

2000. gadā tika izveidots Sabiedrisko attiecību birojs, lai koordinētu dažādu nodaļu darbu. Sabiedrības informēšanas birojs).

Eiropā kopš 1999. gada ar sabiedriskajām attiecībām nodarbojas Eiropas Informācijas centrs. Habla Eiropas Kosmosa aģentūras informācijas centrs ) (Angļu) Habla Eiropas Kosmosa aģentūras informācijas centrs, HEIC ), kas izveidota Eiropas kosmosa teleskopa koordinācijas centrā. Centrs ir atbildīgs arī par izglītības programmas ESA, kas saistīts ar teleskopu.

Habla nākotne

Tiek pieļauts, ka pēc ceturtās ekspedīcijas veiktajiem remontdarbiem Habls orbītā strādās līdz 2014. gadam, kad to nomainīs Džeimsa Veba kosmiskais teleskops.

Tehniskas detaļas

Teleskopa vispārējais skats.

Orbītas parametri

• Slīpums: 28,469°.
• Apogejs: 571 km
• Perigee: 565 km
• Orbitālais periods: 96,2 min.

kosmosa kuģis

• Kosmosa kuģa garums ir 13,3 m, diametrs ir 4,3 m, saules paneļu laidums ir 12,0 m, masa 11 000 kg (ar uzstādītajiem instrumentiem aptuveni 12 500 kg).
• Teleskops ir Ritchey-Chrétien reflektors ar spoguļa diametru 2,4 m, kas ļauj iegūt optisko izšķirtspēju 0,1 loka sekundes robežās.

Ierīces

Teleskopam ir modulāra struktūra, un tajā ir pieci nodalījumi optiskajiem instrumentiem. Vienu no nodalījumiem ilgu laiku (1993-2009) aizņēma koriģējošā optiskā sistēma (inž. Koriģējošās optikas kosmosa teleskopa aksiālā nomaiņa ) (COSTAR), kas uzstādīts pirmās apkopes misijas laikā 1993. gadā, lai kompensētu neprecizitātes galvenā spoguļa ražošanā. Tā kā visos pēc teleskopa palaišanas uzstādītajiem instrumentiem ir iebūvētas defektu korekcijas sistēmas, pēdējās ekspedīcijas laikā radās iespēja demontēt COSTAR sistēmu un izmantot nodalījumu ultravioletā spektrogrāfa uzstādīšanai.

Instrumentu uzstādīšanas hronoloģija uz kosmosa teleskopa (jaunuzstādītie instrumenti ir slīprakstā):

	1. nodalījums	2. nodalījums	3. nodalījums	4. nodalījums	5. nodalījums
Teleskopa palaišana (1990)	Platleņķa un planētu kamera			Blāvs objekta spektrogrāfs	ātrgaitas fotometrs
Pirmā ekspedīcija (1993)		Godāras augstas izšķirtspējas spektrogrāfs	Kamera blāvu objektu fotografēšanai	Blāvs objekta spektrogrāfs	COSTAR sistēma
Otrā ekspedīcija (1993)	Platleņķa un planētu kamera - 2		Kamera blāvu objektu fotografēšanai		COSTAR sistēma
Trešā ekspedīcija (B) (2002)	Platleņķa un planētu kamera - 2	Kosmiskā teleskopa ierakstīšanas spektrogrāfs		Kamera un vairāku objektu NIR spektrometrs	COSTAR sistēma
Ceturtā ekspedīcija (2009)	Platleņķa un planētu kamera - 3	Kosmiskā teleskopa ierakstīšanas spektrogrāfs	Uzlabota pārskata kamera	Kamera un vairāku objektu NIR spektrometrs	Ultravioletais spektrogrāfs

Kā minēts iepriekš, vadības sistēma tiek izmantota arī zinātniskiem nolūkiem.

Piezīmes

1. Vēsturisks apskats oficiālajā tīmekļa vietnē, 2. daļa (ang.)
2. Laimens S. Špicers. (1979) Kosmosa teleskopa vēsture // Karaliskās Astronomijas biedrības ceturkšņa žurnāls. V. 20. P. 29
3. Nodaļa 12. Habla kosmiskais teleskops // Dunar A. J., Waring S. P. (1999) Power To Explore-History of Marshall Space Flight Center 1960-1990. ASV Valdības tipogrāfija, ISBN 0-16-058992-4
4. Informācija NASA tīmekļa vietnē (angļu valodā)
5. Vēsturisks apskats oficiālajā tīmekļa vietnē, 3. daļa (ang.)
6. NASA/ESA Habla kosmiskā teleskopa Eiropas mājas lapa — bieži uzdotie jautājumi . Skatīts 2007. gada 10. janvārī.
7. Brandt J. C. un citi (1994). Godāras augstas izšķirtspējas spektrogrāfs: instruments, mērķi un zinātnes rezultāti // Klusā okeāna astronomijas biedrības publikācijas. V. 106., P. 890-908
8. G. Frics Benedikts, Barbara E. Makartūra. (2005) Augstas precizitātes zvaigžņu paralakses no Habla kosmiskā teleskopa precīziem vadības sensoriem. Veneras tranzīti: jauni Saules sistēmas un galaktikas skati. Proceedings of IAU Colloquium #196, Ed. D. V. Kurcs. Cambridge University Press. 333.-346. lpp
9. Burrows C. J. et al. (1991) Habla kosmiskā teleskopa attēlveidošanas veiktspēja // Astrophysical Journal. V. 369. 21. lpp
10. Reālo un aprēķināto grafiku salīdzinājums punktveida objektu attēlošanai (eng.)
11. Alena komisijas ziņojums Habla kosmiskā teleskopa optisko sistēmu kļūmes ziņojums, 1990. gads, Ljū Allens, NASA tehniskā ziņojuma NASA-TM-103443 priekšsēdētājs
12. Izvēlētie dokumenti ASV vēsturē Civilās kosmosa programmas V sējums: Kosmosa izpēte / Džons M. Logsdons, redaktors. 2001. gads
13. Jedrzejewski R. I., Hartig G., Jakobsen P., Crocker J. H., Ford H. C. (1994) COSTAR koriģētās vājo objektu kameras veiktspēja orbītā // Astrophysical Journal Letters. V. 435. P. L7-L10
14. Tekereja globuli IC 2944. Habla mantojums. Iegūts 2009. gada 25. janvārī.
15. Trauger J. T., Ballester G. E., Burrows C. J., Casertano S., Clarke J. T., Crisp D. (1994) The on-orbit performance of WFPC2 // Astrophysical Journal Letters. V. 435. P. L3-L6
16. STSci NICMOS lapas
17. Gajs Gugliota. Kandidāts atbalsta NASA Habla lēmuma pārskatīšanu. Washington Post(2005. gada 12. aprīlis). Iegūts 2007. gada 10. janvārī. (lv valodā)
18. NASA apstiprina misiju un nosauc apkalpi, lai atgrieztos Habla NASA 2006. gada 31. oktobrī
19. NASA paziņo jaunus mērķa palaišanas datumus, statusa ziņu konferenci. NASA (2008. gada 24. septembris). Skatīts 2008. gada 22. oktobrī .
20. (Angļu) . NASA
21. Īsa informācija par ceturto ekspedīciju (angļu valodā). NASA (2008. gada 24. septembris). Iegūts 2009. gada 30. maijā.
22. STSCi biļetens. V. 20. 2. izdevums. 2003. gada pavasaris
23. Benn C. R., Sánchez S. F. (2001) Lielo teleskopu zinātniskā ietekme // Klusā okeāna Astronomijas biedrības publikācijas. V. 113. 385. lpp

Skats uz Habla no kosmosa kuģa Atlantis STS-125

Habla kosmiskais teleskops ( CHP; Habla kosmiskais teleskops, HST; observatorijas kods "250") - orbītā apkārt, nosaukts Edvīna Habla vārdā. Habla teleskops ir NASA un Eiropas Kosmosa aģentūras kopīgs projekts; tā ir daļa no NASA lielajām observatorijām.

Teleskopa novietojums kosmosā ļauj reģistrēties elektromagnētiskā radiācija diapazonos, kuros zemes atmosfēra ir necaurredzama; galvenokārt infrasarkanajā diapazonā. Tā kā nav atmosfēras ietekmes, teleskopa izšķirtspēja ir 7-10 reizes lielāka nekā līdzīga teleskopa izšķirtspējai, kas atrodas uz Zemes.

Stāsts

Fons, koncepcijas, agrīnie dizaini

Pirmo reizi orbitālā teleskopa jēdziens ir minēts Hermaņa Oberta grāmatā "Raķete starpplanētu telpā" ( Die Rakete zu den Planetenraumen ), publicēts 1923. gadā.

1946. gadā amerikāņu astrofiziķis Laimens Špicers publicēja rakstu "Ārpuszemes observatorijas astronomiskās priekšrocības" ("The Astronomical Advantages of an Extraterrestrial Observatory") Ārpuszemes observatorijas astronomiskās priekšrocības ). Rakstā ir norādītas divas galvenās šāda teleskopa priekšrocības. Pirmkārt, tā leņķisko izšķirtspēju ierobežos tikai difrakcija, nevis turbulentās plūsmas atmosfērā; savukārt uz zemes izvietoto teleskopu izšķirtspēja bija no 0,5 līdz 1,0 loka sekundēm, savukārt teorētiskā difrakcijas izšķirtspējas robeža orbītas teleskopam ar 2,5 metru spoguli ir aptuveni 0,1 sekunde. Otrkārt, ar kosmosa teleskopu varētu novērot infrasarkano un ultravioleto diapazonu, kurā Zemes atmosfēras starojuma absorbcija ir ļoti nozīmīga.

Spicers lielu daļu savas zinātniskās karjeras veltīja projekta virzīšanai. 1962. gadā ASV Nacionālās Zinātņu akadēmijas publicētajā ziņojumā tika ieteikts kosmosa programmā iekļaut orbitālā teleskopa izstrādi, un 1965. gadā Špicers tika iecelts par komitejas vadītāju, kuras uzdevums bija izvirzīt zinātniskus mērķus liela kosmosa teleskopa izveidei.

Kosmosa astronomija sāka attīstīties pēc Otrā pasaules kara beigām. 1946. gadā pirmo reizi tika iegūts ultravioletais spektrs. Orbitālo teleskopu Saules izpētei Apvienotā Karaliste palaida 1962. gadā programmas Ariel ietvaros, un 1966. gadā NASA palaida pirmo orbitālo observatoriju OAO-1. telpa. Misija bija neveiksmīga akumulatora atteices dēļ trīs dienas pēc pacelšanās. 1968. gadā tika palaists OAO-2, kas veica ultravioletā starojuma novērojumus līdz 1972. gadam, ievērojami pārsniedzot paredzēto darbības laiku 1 gadu.

OAO misijas bija skaidrs pierādījums orbītas teleskopu lomai, un 1968. gadā NASA apstiprināja plānu izveidot atstarojošu teleskopu ar spoguli, kura diametrs ir 3 m. Projektam tika dots koda nosaukums LST ( Lielais kosmiskais teleskops). Palaišana bija plānota 1972. gadā. Raidījumā tika uzsvērta nepieciešamība pēc regulārām pilotējamām ekspedīcijām teleskopa apkopei, lai nodrošinātu dārga instrumenta turpmāku darbību. Programma Space Shuttle, kas attīstījās paralēli, deva cerību iegūt atbilstošas ​​iespējas.

Cīnīties par projektu finansējumu

Pateicoties OAO programmas panākumiem, astronomijas aprindās valda vienprātība, ka liela orbītas teleskopa būvniecībai ir jābūt prioritātei. 1970. gadā NASA izveidoja divas komitejas, no kurām viena pētīja un plānoja tehniskos aspektus, otra bija zinātniskās pētniecības programmas izstrādei. Nākamais lielais šķērslis bija projekta finansējums, kas būtu izmaksājis vairāk nekā jebkurš uz zemes bāzēts teleskops. ASV Kongress apšaubīja daudzas ierosinātā budžeta pozīcijas un ievērojami samazināja apropriācijas, kas sākotnēji nozīmēja plaša mēroga instrumentu un observatorijas dizaina izpēti. 1974. gadā prezidenta Forda izdevumu samazināšanas programmas ietvaros Kongress pilnībā atcēla finansējumu šim projektam.

Atbildot uz to, astronomi uzsāka masveida lobēšanas kampaņu. Daudzi astronomi ir personīgi tikušies ar senatoriem un kongresmeņiem, un projekta atbalstam ir nosūtītas vairākas lielas vēstules. Nacionālā Zinātņu akadēmija publicēja ziņojumu, kurā uzsvērta liela orbītas teleskopa būvniecības nozīme, un rezultātā Senāts piekrita piešķirt pusi no Kongresa sākotnēji apstiprinātā budžeta.

Finansiālās problēmas izraisīja samazinājumus, no kuriem galvenais bija lēmums samazināt spoguļa diametru no 3 metriem līdz 2,4 metriem, lai samazinātu izmaksas un iegūtu kompaktāku dizainu. Tāpat tika atcelts teleskopa projekts ar pusotru metru garu spoguli, ko bija paredzēts palaist sistēmu testēšanai un izstrādei, un tika pieņemts lēmums par sadarbību ar Eiropas Kosmosa aģentūru. EKA piekrita piedalīties finansēšanā, kā arī nodrošināt observatorijai vairākus instrumentus, apmaiņā pret Eiropas astronomiem tika rezervēti vismaz 15% no novērošanas laika. 1978. gadā Kongress apstiprināja finansējumu 36 miljonu dolāru apmērā, un uzreiz pēc tam sākās pilna mēroga projektēšanas darbi. Palaišanas datums bija plānots 1983. Astoņdesmito gadu sākumā teleskops tika nosaukts Edvīna Habla vārdā.

Projektēšanas un būvniecības organizēšana

Darbs pie kosmosa teleskopa izveides ir sadalīts starp daudziem uzņēmumiem un iestādēm. Māršala kosmosa centrs bija atbildīgs par teleskopa izstrādi, projektēšanu un būvniecību, Godāras kosmosa lidojumu centrs bija atbildīgs par zinātnisko instrumentu izstrādes vispārējo virzienu un tika izvēlēts par zemes vadības centru. Māršala centrs piešķīra līgumu ar Pērkinu-Elmeru par teleskopa optiskās sistēmas projektēšanu un ražošanu ( Optiskā teleskopa montāža - OTA) un precīzas vadības sensori. Teleskopa būvniecības līgums tika piešķirts korporācijai Lockheed.

Optiskās sistēmas izgatavošana

Teleskopa galvenā spoguļa pulēšana, firmas "Perkin-Elmer" laboratorija, 1979. gada maijs

Spogulis un optiskā sistēma kopumā bija vissvarīgākās teleskopa konstrukcijas daļas, un tām tika izvirzītas īpaši stingras prasības. Parasti teleskopu spoguļus ražo ar pielaidi apmēram desmitajai daļai no redzamās gaismas viļņa garuma, taču, tā kā kosmiskais teleskops bija paredzēts novērojumiem no ultravioletā līdz gandrīz infrasarkanajam diapazonam, un izšķirtspējai bija jābūt desmit reizes augstākai nekā uz zemes. uz instrumentiem, tā primārā spoguļa ražošanas pielaide tika iestatīta uz 1/20 no redzamās gaismas viļņa garuma jeb aptuveni 30 nm.

Uzņēmums Perkin-Elmer plānoja izmantot jaunas CNC mašīnas, lai izgatavotu noteiktas formas spoguli. Ar Kodak tika noslēgts līgums par rezerves spoguļa izgatavošanu, izmantojot tradicionālās pulēšanas metodes, ja rodas neparedzētas problēmas ar nepārbaudītu tehnoloģiju (Kodak izgatavotais spogulis pašlaik ir apskatāms Smitsona muzejā). Darbs pie galvenā spoguļa tika sākts 1979. gadā, izmantojot stiklu ar īpaši zemu termiskās izplešanās koeficientu. Lai samazinātu svaru, spogulis sastāvēja no divām virsmām - apakšējās un augšējās, kuras savienoja šūnveida struktūras režģa struktūra.

Teleskopa rezerves spogulis, Smitsona gaisa un kosmosa muzejs, Vašingtona

Darbs pie spoguļu pulēšanas turpinājās līdz 1981. gada maijam, kamēr sākotnējie termiņi tika izjaukti un budžets tika ievērojami pārsniegts. NASA ziņojumi par šo periodu pauda šaubas par Perkin-Elmer vadības kompetenci un spēju veiksmīgi pabeigt tik svarīgu un sarežģītu projektu. Lai ietaupītu naudu, NASA atcēla rezerves spoguļa pasūtījumu un pārcēla palaišanas datumu uz 1984. gada oktobri. Darbs beidzot tika pabeigts līdz 1981. gada beigām pēc 75 nm bieza alumīnija atstarojoša pārklājuma un 25 nm bieza magnija fluorīda aizsargpārklājuma uzklāšanas.

Neskatoties uz to, šaubas par Perkin-Elmer kompetenci saglabājās, jo visu atlikušo optiskās sistēmas komponentu darbu pabeigšanas termiņi tika pastāvīgi nobīdīti, un projekta budžets auga. Uzņēmuma sniegtie grafiki NASA raksturoja kā "nedrošus un mainīgus katru dienu" un atlika teleskopa palaišanu līdz 1985. gada aprīlim. Tomēr termiņi joprojām tika nokavēti, katru ceturksni kavēšanās pieauga vidēji par vienu mēnesi un pēdējā posmā pieauga par vienu dienu katru dienu. NASA bija spiesta atlikt palaišanu vēl divas reizes, vispirms uz 1986. gada martu un pēc tam uz septembri. Līdz tam laikam kopējais projekta budžets bija pieaudzis līdz 1,175 miljardiem dolāru.

kosmosa kuģis

Sākotnējie darba posmi pie kosmosa kuģa, 1980. gads

Vēl viena sarežģīta inženiertehniskā problēma bija teleskopa un citu instrumentu nesēja aparāta izveide. Galvenās prasības bija iekārtas aizsardzība no pastāvīgām temperatūras svārstībām, sildot no tiešiem saules stariem un atdzišanas Zemes ēnā, un īpaši precīza teleskopa orientācija. Teleskops ir uzstādīts vieglas alumīnija kapsulas iekšpusē, kas ir pārklāta ar daudzslāņu siltumizolāciju, lai nodrošinātu stabilu temperatūru. Kapsulas stingrību un ierīču stiprinājumu nodrošina iekšējais telpas rāmis, kas izgatavots no oglekļa šķiedras.

Lai gan kosmosa kuģis bija veiksmīgāks nekā optiskā sistēma, Lockheed arī nedaudz atpalika no grafika un pārsniedza budžetu. Līdz 1985. gada maijam izmaksu pārsniegums sasniedza aptuveni 30% no sākotnējās summas, un plāna atlikums bija 3 mēneši. Māršala kosmosa centra sagatavotajā ziņojumā norādīts, ka uzņēmums neuzņemas iniciatīvu darbu veikšanā, dodot priekšroku NASA norādījumiem.

Pētījumu koordinēšana un misijas kontrole

1983. gadā pēc NASA un zinātnieku kopienas cīņas tika izveidots Kosmosa teleskopa zinātnes institūts. Institūtu pārvalda Astronomijas pētniecības universitāšu asociācija ( Astronomijas pētniecības universitāšu asociācija ) (AURA) un atrodas Džona Hopkinsa universitātes pilsētiņā Baltimorā, Merilendā. Hopkinsa universitāte ir viena no 32 Amerikas universitātēm un ārvalstu organizācijām, kas veido asociāciju. Kosmosa teleskopa zinātnes institūts ir atbildīgs par zinātniskā darba organizēšanu un astronomu piekļuves nodrošināšanu iegūtajiem datiem; NASA vēlējās paturēt šīs funkcijas savā kontrolē, taču zinātnieki deva priekšroku tās nodot akadēmiskajām iestādēm.

Eiropas kosmosa teleskopa koordinācijas centrs tika dibināts 1984. gadā Garchingā, Vācijā, lai nodrošinātu līdzīgas iespējas Eiropas astronomiem.

Lidojuma vadība tika uzticēta Godāras kosmosa lidojumu centram, kas atrodas Grīnbeltā, Merilendā, 48 kilometrus no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta. Teleskopa darbību visu diennakti maiņās uzrauga četras speciālistu brigādes. Tehnisko atbalstu sniedz NASA un kontaktoru uzņēmumi, izmantojot Goddarda centru.

Palaišana un darba sākšana

Atspoļkuģa Discovery palaišana ar Habla teleskopu uz klāja

Sākotnēji teleskopa palaišana orbītā bija plānota 1986. gada oktobrī, taču 28. janvārī uz vairākiem gadiem apturēja Space Shuttle programmu, un palaišanu nācās atlikt.

Visu šo laiku teleskops tika glabāts telpā ar mākslīgi attīrītu atmosfēru, tā borta sistēmas bija daļēji ieslēgtas. Uzglabāšanas izmaksas bija aptuveni 6 miljoni USD mēnesī, kas vēl vairāk palielināja projekta izmaksas.

Piespiedu aizkavēšanās ļāva veikt vairākus uzlabojumus: nomainīti saules paneļi pret efektīvākiem, modernizēts borta datoru komplekss un sakaru sistēmas, kā arī mainīts pakaļgala aizsargapvalka dizains, lai atvieglotu apkopi. teleskops orbītā. Turklāt programmatūra teleskopa vadīšanai nebija gatava 1986. gadā un faktiski tika pabeigta tikai līdz tā palaišanai 1990. gadā.

Pēc atspoles lidojumu atsākšanas 1988. gadā palaišana beidzot tika plānota 1990. gadā. Pirms palaišanas uz spoguļa uzkrātie putekļi tika noņemti, izmantojot saspiestu slāpekli, un visas sistēmas tika rūpīgi pārbaudītas.

Nu jau 24 gadus ap Zemi riņķo Habla kosmiskais teleskops, pateicoties kuram zinātnieki ir veikuši daudzus atklājumus un palīdzējuši mums labāk izprast Visumu. Taču Habla teleskopa fotogrāfijas ir ne tikai palīgs zinātniskajiem pētniekiem, bet arī prieks kosmosa un tā noslēpumu cienītājiem. Jāatzīst, ka Visums teleskopa attēlos izskatās satriecoši. Skatiet jaunākos fotoattēlus no Habla teleskopa.

12 FOTO

1. Galaxy NGC 4526.

Aiz bezdvēseles nosaukuma NGC 4526 ir neliela galaktika, kas atrodas tā sauktajā Jaunavas galaktiku kopā. Tas attiecas uz Jaunavas zvaigznāju. "Melnā putekļu josta apvienojumā ar galaktikas skaidru mirdzumu rada tā sauktā oreola efektu tumšajā kosmosa tukšumā," šo attēlu raksturoja Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) vietne. Bilde uzņemta 2014. gada 20. oktobrī. (Foto: ESA).

2. Lielais Magelāna mākonis.

Attēlā redzama tikai daļa no Lielā Magelāna mākoņa, kas ir viena no Piena Ceļam tuvākajām galaktikām. Tas ir redzams no Zemes, bet diemžēl neizskatās tik iespaidīgi kā Habla teleskopa fotogrāfijās, kurās "cilvēkiem bija redzami pārsteidzoši virpuļojoši gāzes mākoņi un mirdzošas zvaigznes", raksta ESA. Bilde uzņemta 13.oktobrī. (Foto: ESA).

3. Galaxy NGC 4206.

Vēl viena galaktika no Jaunavas zvaigznāja. Vai attēlā redzat daudz mazu zilu punktu ap galaktikas centrālo daļu? Tā dzimst zvaigznes. Apbrīnojami, vai ne? Bilde uzņemta 6.oktobrī. (Foto: ESA).

4. Zvaigzne AG Carina.

Šī zvaigzne Karīnas zvaigznājā atrodas absolūtā spilgtuma evolūcijas pēdējā posmā. Tas ir miljoniem reižu spožāks par Sauli. Habla kosmiskais teleskops to fotografēja 29. septembrī. (Foto: ESA).

5. Galaxy NGC 7793.

NGC 7793 ir spirālveida galaktika tēlnieka zvaigznājā, aptuveni 13 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Bilde uzņemta 22. septembrī. (Foto: ESA).

6. Galaxy NGC 6872.

NGC 6872 atrodas Pavo zvaigznājā, kas atrodas malā piena ceļš. Tās neparasto formu izraisa mazākas galaktikas - IC 4970 - trieciens uz to, kas redzams attēlā tieši virs tās. Šīs galaktikas atrodas 300 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Habls tos fotografēja 15. septembrī. (Foto: ESA).

7. Galaktiskā anomālija IC 55.

Šajā 8. septembrī uzņemtajā attēlā redzama ļoti neparasta galaktika IC 55 ar anomālijām: spilgti zili zvaigžņu "uzliesmojumi" un neregulāra forma. Tas atgādina smalku mākoni, bet patiesībā sastāv no gāzes un putekļiem, no kuriem dzimst jaunas zvaigznes. (Foto: ESA).

8. Galaxy PGC 54493.

Šī skaistā spirālveida galaktika atrodas Serpens zvaigznājā. Astronomi to ir pētījuši kā piemēru vājai gravitācijas lēcai, fiziskai parādībai, kas saistīta ar gaismas staru novirzi gravitācijas laukā. Fotogrāfija uzņemta 1. septembrī. (Foto: ESA).

9. Objekts SSTC2D J033038.2 + 303212.

Piešķirt objektam šādu nosaukumu, protams, ir kaut kas. Aiz nesaprotamā un garā skaitliskā nosaukuma slēpjas tā sauktais "jaunais zvaigžņu objekts" jeb, vienkāršāk sakot, dzimst zvaigzne. Pārsteidzoši, ka šo topošo zvaigzni ieskauj gaismas spirālveida mākonis, kas satur materiālu, no kura tā tiks uzbūvēta. Bilde uzņemta 25. augustā. (Foto: ESA).

10. Vairākas krāsainas dažādu krāsu un formu galaktikas. Habla kosmiskais teleskops tos fotografēja 11. augustā. (Foto: ESA).
11. Lodveida zvaigžņu kopa IC 4499.

Lodveida kopas sastāv no vecām zvaigznēm, kuras savieno gravitācija un kuras pārvietojas ap savu galaktiku. Šādas kopas parasti sastāv no liela skaita zvaigžņu: no simts tūkstošiem līdz miljonam. Bilde uzņemta 4. augustā. (Foto: ESA).

12. Galaxy NGC 3501.

Šī plānā, gaišā, paātrinātā galaktika steidzas pretī citai galaktikai - NGC 3507. Fotogrāfija uzņemta 21. jūlijā. (Foto: ESA).

Apbrīnojamas fotogrāfijas, kas uzņemtas ar Habla kosmosa teleskopu, ir atrodamas vietnē Spacetelescope.org.

Kosmiskā teleskopa tehniskie parametri. E. Habls

Izmēri: 13,1 x 4,3 m
Svars: 11 600 kg
Optiskais dizains: Ritchie-Chretien
Vinjetēšana: 14%
Skata lauks: 18" (zinātniskiem nolūkiem), 28" (vadīšanai)
Leņķiskā izšķirtspēja: 0,1" pie 632,8 nm
Spektra diapazons: 115 nm - 1 mm
Stabilizācijas precizitāte: 0,007" 24 stundu laikā
Paredzamā kosmosa kuģa orbīta: augstums - 610 km, slīpums - 28,5°
Plānotais darbības laiks: 15 gadi (ar apkopi)
Teleskopa un kosmosa kuģa izmaksas: 1,5 miljardi USD (1989. gadā USD)
Galvenais spogulis: Diametrs 2400 mm; Izliekuma rādiuss 11 040 mm; Ekscentriskuma laukums 1.0022985
Sekundārais spogulis: Diametrs 310 mm; Izliekuma rādiuss 1,358 mm; Ekscentriskuma kvadrāts 1.49686
Attālumi: Spoguļu centri 4906,071 mm; No sekundārā spoguļa līdz fokusam 6406 200 mm

Ārpus robežām zemes atmosfēra teleskopam ir vismaz trīs priekšrocības salīdzinājumā ar vienu uz Zemes. Pirmkārt, tā attēla kvalitāti neietekmē atmosfēras turbulence. Otrkārt, viņam ir pieejams plašāks klāsts. elektromagnētiskie viļņi no ultravioletā līdz infrasarkanajam. Un visbeidzot, trešais - mazāka gaismas izkliede ārpus atmosfēras ļauj novērot daudz vājākus objektus.

Lai izmantotu šīs priekšrocības, dizaineriem bija jārisina sarežģīti optikas izgatavošanas uzdevumi un teleskopa vadības sistēmas izveide, kas nodrošinātu precīzu norādīšanu uz objektu un ārkārtīgi stingru stabilizāciju.

Teleskopa galvenā spoguļa diametrs ir 2,4 m. Sekundārais spogulis ar diametru 0,34 m kombinācijā ar galveno veido Ritchey-Chrétien optisko sistēmu, labi zināmās Kasegrēna shēmas variantu (relatīvā apertūra 1: 24). Attālums starp spoguļiem (4,9 m) tika saglabāts ar precizitāti 0,0025 mm. Teleskopa caurules nesošā struktūra ir viegla un ļoti stingra epoksīda-grafīta kopne. Teleskops ir paredzēts, lai savāktu tajā ieplūstošo gaismu aplī ar diametru 0,05" (I); uz zemes esošajos instrumentos, galvenokārt atmosfēras ietekmes dēļ, izkliedes aplis reti ir mazāks par 0,5".

Skaidrs, ka ekspozīcijas laikā nepieciešama ļoti augsta norādīšanas precizitāte un augsta teleskopa stabilizācijas pakāpe, tāpēc teleskopa vadības sistēma, kas ir žiroskopu, zvaigžņu vadotņu un sensoru kombinācija, ir veidota tā, lai teleskops būtu vērsts uz objektu ar precizitāti vismaz 0,01 " un notur to 0,007" robežās ilgstoši (līdz 24 stundām).

Baterijas, datori, telemetrijas un citas sistēmas izvietotas ap galveno spoguli atsevišķu bloku veidā, lai nepieciešamības gadījumā kosmosa tērpos tērptie astronauti varētu tos aizstāt.

Atrodoties Saules apgaismotajā orbītas daļā, teleskops saņem elektrību no divām saules baterijām (diviem paneļiem katrs 11,8 x 2,3 m). Daļa no tā tiek nosūtīta, lai uzlādētu sešas lielas ūdeņraža-niķeļa baterijas, kas apgādā teleskopu ar jaudu spoles ēnas daļā.