1413
25 років з Hubble
Найвідоміший космічний телескоп за чверть століття на орбіті
24 квітня 1990 року на орбіті Землі було запущено космічний телескоп, названий американський астроном Edwin Hubble. Все покоління людей вирощено на користь Hubble, тому легко забути про те, як він був революційним. На даний момент все ще працює, можливо, це триватиме ще п'ять років. телескоп передає близько 120 гігабайтів наукових даних на тиждень, під час роботи зображень зібрано понад 10 тисяч наукових статей.
Найуспішніший hubble буде James Webb Space Telescope. Проект останніх переживає суттєві перевищення бюджету і затримки на більш ніж 5 років. З Hubble, це точно так само, як і гірше, з проблемами фінансування і катастрофою Challenger, а пізніше Колумбії. У 1972 р. було оцінено, що програма обійдеться $ 300 млн (з урахуванням інфляції, це близько $ 590 млн). У той час, коли телескоп остаточно досягнув стартового майданчика, ціна зросла в кілька разів до $2,5 млрд. За 2006 р. було оцінено, що Хаббль вартістю 9 млрд грн (10,75 млрд грн з інфляцією), а також п’ять місій для технічного обслуговування та ремонту, вартість приблизно 500 млн. дол.
Головною частиною телескопа є дзеркало діаметром 2,4 метрів. В цілому було заплановано телескоп з дзеркальним діаметром 3 метрів, і вони хотіли запустити його в 1979 році. Але в 1974 р. програма була вилучена з бюджету, і тільки через лобіювання, астрономи змогли отримати половину суми спочатку запитав. Тому необхідно загартувати бродіння і зменшити обсяг майбутнього проекту.
Оптично, Hubble є впровадження системи Richie-Chretien з двома дзеркалами, загальними серед наукових телескопів. Це дозволяє отримати хороший кут огляду і відмінну якість зображення, але дзеркала складно виготовити і перевірити форму. Оптичні системи та дзеркала повинні бути виготовлені з мінімальними допусками. Дзеркала звичайних телескопів шліфуються до толерантності близько десятої довжини видимого світла, але Хаббл мав зробити спостереження, включаючи ультрафіолетове світло, світло з короткими хвилями. Тому дзеркала полірована толерантністю 10 нанометрів, 1/65 довжини хвилі червоного світла. До речі, дзеркала нагріваються до температури 15 градусів, що обмежує продуктивність в інфрачервоному діапазоні - інший ліміт видимого спектру.
Один дзеркало був виготовлений Kodak, інший від Itek. Перший в Національному авіаційно-космічному музеї другий використовується в арм. Магдалена. Це були запасні дзеркала, і які стенди в Hubble були виготовлені компанією Perkin-Elmer з використанням найскладніших верстатів з ЧПУ, що призвело до іншої несправності термінів. Робота на полірування кукурудзяної заготовки (таке, що робить Gorilla Glass) почалася тільки в 1979 році. Умови мікрогравітності були імітовані шляхом розміщення дзеркала на 130 штангах, які підтримують міцність різноманітними. Процес продовжується до травня 1981 року. Скло змивається 9100 літрами гарячої демінералізованої води і наноситься два шари: 65-нанометр рефлекторний шар алюмінію і 25-нанометрового захисного магнію фтору.
Дати запуску продовжили відштовхуватися: спочатку до Жовтень 1984, потім до квітня 1985, до березня 1986 року, до вересня. Кожна чверть операції Перкін-Ельмера привели до місяця-місячного зміщення часу, а в певній точці кожного дня операції затримали запуск на добу. Графіки компанії не задовольняли НАСА з невизначеністю та невизначеністю. Вартість проекту вже зросла до $1,175 млн.
Корпус був ще одним головним болем, він повинен мати можливість витримати як прямий вплив сонячного світла, так і темряві тіні Землі. І ці температурні перебіги загрожують точну систему наукового телескопа. Стіни Hubble складаються з декількох шарів теплоізоляції, які оточені легкою алюмінієвою оболонкою. Всередині обладнання поміщається в графітепоксидну раму. Щоб уникнути всмоктування води з гігроскопічними сполуками графіту і отримання льоду в пристрої, азот перекачувався всередину перед запуском. Незважаючи на те, що космічний апарат був набагато більш стійким, ніж оптичні системи телескопа, були організаційні проблеми. За літом 1985 року Корпорація «Lockheed Corporation» була 30 відсотків від бюджету і три місяці від розкладу.
Хаббл мав п'ять наукових інструментів на запуску, всі з яких були пізніше замінені на орбіту. Ширококутні і планетарні камери виконуються оптичними спостереженнями. Інструмент мав 48 спектральних лінійних фільтрів, щоб ізолювати певні елементи. Висотні масиви CCD діляться між двома камерами, чотири для кожного. Кожна матриця мала роздільну здатність 0,64 мегапікселів. Ширококутна камера мала більший кут огляду, в той час як планетарна камера мала більшу довжину вогнища і тому більша загартування.
Габаритний зображення
АндрійБук, Диторted, Erden Karsybekov, Vort, Dodonov; Вікіпедії
Високорозчинний спектрограф, створений Центром польоту Goddard Space, керований ультрафіолетним світлом. УФ також спостерігали захопливу камеру об'єкта, розроблену Європейським космічним агентством і непристойним спектрографом об'єкта з Університету Каліфорнія та корпорації Марти Марти Мартита. Університет Wisconsin в Madison створив високошвидкісний фотометр для спостереження видимого світла і ультрафіолетового діапазону випромінювання від зірок та інших астрономічних об'єктів з різною яскравістю. Це може виробляти до 100 000 вимірювань за секунду з фотометричною точністю 2% або краще. Наостанок, як науковий інструмент, можна було використовувати наставники телескопа, які допускаються для дуже точної астрометрії.
Земельне дослідження Hubble здійснюється Інститутом космічного телескопа, створеного у 1981 році. Його формування не відбувалося без бою: захотів НАСА контролювати космічних апаратів, але наукову спільноту не згодні.
На орбіті Hubble було обрано так, що телескоп може підходити і підтримуватися. Половина-абобітних спостережень заважають Землі, на шляху не повинно бути Сонце, Місяця та наукового процесу захоплюється бразильськими магнітними аномаліями, польотом, над яким різко підвищує рівень випромінювання. Хаббл на висоті 569 кілометрів, нахил його орбіти становить 28,5 градусів. У зв'язку з наявністю верхньої атмосфери, позиція телескопа може змінюватися непередбачувано, тому неможливо точно передбачити позицію на тривалий період часу. Графік, як правило, затверджується лише за кілька днів до початку, так як незрозуміло, чи можна буде спостерігати потрібний об'єкт.
На початку 1986 р. старт почав лосось у жовтні, але катастрофа вимагачала всі строки. Простірний трансфер — схожий з тим, що мав би доставити унікальний мільярд-долларовий телескоп на орбіту — вибухнув в безхмарний небо в 73 секундах польоту, вбиває сім осіб. До 1988 року на землі було проведено весь автопарк. До речі, чек теж дорого: У чистому приміщенні в азотно-розвантаженому стані зберігається хабарель. Вартість кожного місяця близько 6 мільйонів доларів. Час не був відхилений, пристрій змінив ненадійну акумулятор і зробив кілька інших поліпшень. У 1986 р. не було програмних засобів на основі наземних систем управління, а програмне забезпечення ледь готове до запуску в 1990 р.
24 квітня 1990 р. 25 років тому телескоп нарешті був запущений на орбіту. Але труднощі тільки почалися.
STS-31, телескоп залишає вантажне утримування трансферу Discovery
Протягом декількох тижнів стало зрозуміло, що оптична система мала серйозний дефект. Так, перші зображення були чіткі, ніж з наземних телескопів, але Hubble не вдалося досягнути своїх заявлених специфікацій. Джерела Точка виглядали як круги розміром 1 дуги на секунду замість кола 0,1 дуги другий. Як виявилося, НАСА не заваджена про компетенцію Перкін-Ельмера - дзеркала мала відхилення форми на краях близько 2200 нанометрів. дефект був катастрофічною, тому що це призвело до сильної сферичної аберації, тобто світло відбивається від країв дзеркала, орієнтований на точку, відрізняється від того, на якому світло відбивається від центру. Спектроскопія не страждала багато, але спостереження за непритомними об'єктами було складно, які кладуть кінець до більшості косметологічних програм.
Незважаючи на те, що деякі спостереження, зроблені можливими за допомогою витончених методів візуалізації на Землі, Hubble було розглянуто невдалий проект і репутація НАСА різко відшліфовано. Над телескопом почали жартувати, наприклад, в кінофільмі «Значений пістолет 21⁄2: Запах страху, космічних апаратів у порівнянні з «Тітаніком», автомобіль не виконав бренд Едсел та найвідомішою падлогією повітря – ДТП «Гінденбург».
Р
У одному з картин з'являється чорно-біла фотографія телескопа.
Вважають, що причина дефекту була похибкою при установці основного корегатора нулі, пристрій, який допомагає досягти бажаного параметра поверхні. Один з об'єктивів пристрою був зміщений 1,3 міліметрів. Під час роботи фахівці компанії Perkin-Elmer проаналізували поверхню за допомогою двох нулю-правильних правил, потім для кінцевого етапу використовувався спеціальний нулю-правичник. В результаті дзеркала виявилася дуже точною, але мала неправильна форма. Пізніше була виявлена помилка – два звичайних корективи null вказуються сферична аберація, але компанія вирішила ігнорувати їх вимірювання. Першкін-Ельмер і НАСА почали працювати з відносинами. У.С. космічних агенціях вважають, що компанія не контролює процес виробництва належним чином і не застосовувала своїх кращих працівників у процесі виробництва і контролю якості. Тим не менш, було зрозуміло, що частина полум'я кладеться з НАСА.
У 1993 році було розпочато пошук рішення. На Землі з'явилася резервна дзеркала з Кодака, але не вдалося змінити її на орбіті, і це буде занадто дорого і довго, щоб запустити космічних апаратів на човні. Дзеркально було зроблено точно, але він мав неправильну форму, тому було запропоновано додати нові оптичні компоненти для компенсування помилки. При аналізі точки джерела світла було визначено, що конічна конічна константа дзеркала була −1,01390±0.0002 замість необхідного −1,00230. Те ж саме фігуру було отримано шляхом обробки даних про помилку корегатора null "Perkin-Elmer" та аналізу міжферограм.
У матриці CCD другої версії ширококутних і планетарних камер додано виправлення помилок, але для інших інструментів для цього неможливе. Для цього потрібен інший зовнішній оптичний пристрій, який називається Correct Optics Space Telescope Axial Заміна (COSTAR). Жорстке кажучи, окуляри були зроблені для телескопа. Не було достатньо місця для COSTAR, тому нам довелося відмовитися від швидкісного фотометра.
У грудні 1993 року відбувся перший рейс з обслуговування. Перша місія була найважливішою. В цілому, з них здійснювалися п'ять, під час кожного космічного маршруту підіймали телескопи, після чого інструменти і пристрої не було замінено за допомогою маніпулятора. Для одного або двох тижнів були проведені кілька прогулянок, а після орбіти телескопа була скоригована - він був постійно опущений через вплив верхньої атмосфери. Таким чином, можна було модернізувати обладнання для старіння Hubble до найсучаснішого.
Перша операція технічного обслуговування була проведена з Inedevor і тривала 10 днів. На місці швидкісного фотометра було поставлено коригувальні оптики COSTAR, перша версія ширококутних і планетарних камер замінювалася другим. Заміщені сонячні панелі та їх електроніка, чотири гіроскопи системи телескопа, два магнітометри, бортові комп'ютери та різні електричні системи. Політ був визнаний успіхом.
Фото галактики М100 до і після встановлення корекційних систем
Друга операція технічного обслуговування була проведена в лютому 1997 року з маршруту Discovery. Телескоп видали високорозчинний спектрограф і спектрограф об'єктів зміщення. Вони були замінені STIS (Спектрографічний телескопічний запис) та NICMOS (Camera та Near Multi-Object Spectrometer). NICMOS охолоджувався рідким азотом, щоб зменшити шум, але в результаті неантицидивного розширення деталей і підвищення швидкості опалення, термін служби знизився від 4,5 років до 2 років. Спочатку накопичувач даних Hubble був стрічкою, він був замінений на твердотілість. Також було виправлено утеплення.
На замовлення 1, 2, 3А, 3Б і 4, і незважаючи на близькість імен, 3А і 3Б не проводилися відразу після іншого, як можна припустити. Третій рейс відбувся в грудні 1999 року на космічному маршруті Discovery, який був викликаний відмовою від чотирьох шести гіроскопів телескопа. Ми замінили всі шести гіроскопи, направляючі датчики, бортовий комп'ютер — тепер був процесор Intel 80486 25 МГц. До цього Hubble використовував DF-224 з основною частотою процесора 1.25 МГц і двома аналогічними резервними копіями, магнітний провід шести банків з 8K 24-бітними словами, а в той же час може працювати чотири банки.
Ця фотографія була прийнята під час третього технічного обслуговування Скоттом Келлі. Сьогодні він знаходиться на МІС в рамках експерименту з вивчення біологічних ефектів тривалого космічного польоту на тілі людини.
Четвертий (або 3B) рейс відбувся в Колумбії в березні 2002 року. Останній оригінальний інструмент, камера об'єкта слабкості, був замінений на поліпшену камеру перегляду. На другий раз сонячні батареї були замінені нові 30% більш потужні. NICMOS вдалося продовжити роботу завдяки встановленню експериментального кріолінгу.
З точки зору, всі інструменти Hubble мали виправлення дзеркальної помилки, і COSTAR вже не потрібно. Але було видалено тільки в кінцевому рейсі служби, який виник після катастрофи Колумбії. Під час наступного рейсу Хаббл, трансфер згорнувся при поверненні до Землі - це призвело до порушення теплозахисного шару. Загибель сім осіб, які перенесли первісну дату у лютому 2005 року, невизначено. Зараз всі маршрутні рейси повинні бути проведені на орбіті, що дозволило досягти міжнародної космічної станції в разі непередбачених проблем. Але не вдалося дістатися до орбіти Hubble і ISS в одному рейсі - не було достатньо палива. У 2018 році був завершений запуск Джеймса Webb Telescope. Багато астрономів придумали, що останнє обслуговування варто ризикувати життя людини.
Під тиском з'їзду в січні 2004 року адміністрація НАСА оголосила про скасування. У серпні Центр Політу Goddard Space почав готувати пропозиції для повноцінного дистанційного керування рейсом, але пізніше були скасовані плани. У квітні 2005 року новий адміністратор НАСА Михайло Гріффін прийняв можливість маніфестувати рейс до Хаббл. У жовтні 2006 року було підтверджено наміри та заплановано 11-денний рейс на вересень 2008 року.
Рейс був пізніше перенесений до травня 2009 року. З Атлантида, STIS та поліпшена камера огляду. Налагоджено два нові нікельно-гідрогенні акумулятори, замінені вимірювальні датчики та інші системи. На телескопі встановлено ультрафіолетовий спектрограф, а система була додана для майбутнього захоплення та утилізації телескопа, або мандатним або повністю автоматичним запуском. Друга версія ширококутної камери була замінена на третій. У зв'язку з виконанням всіх робіт, телескоп продовжує поставляти науковців з новими даними.
Підтвердили гіпотезу про ізотропію Всесвіту, відкривають супутник Нептуна і багато інших наукових досліджень. Але для шпателя, Hubble є перш за все важливим величезним числом яскравих фото. Деякі технічні публікації вірять, що ці кольори насправді не існують, але це не зовсім вірно. Колір - це представлення в мозку людини, а зображення кольорові за допомогою аналізу випромінювання різної довжини хвиль. Електрон, що проходить з другого до третього рівня структури водню атома, видає світло з довжиною хвилі 656 нанометрів, і ми називаємо її червоним. Наші очі адаптуються до різних яскравості, тому створення точного відображення кольорів не завжди можливо. Деякі телескопи можуть виявити ультрафіолетові або інфрачервоні спектри невидимі до очей людини, а дані їх також повинні відображатися в фотографіях.
Астрономія використовує формат FITS, гнучку систему транспорту зображень. Всі дані представлені в текстовій формі, є своєрідним аналогом формату RAW. Щоб отримати щось, потрібно зробити обробку. Наприклад, очі сприймають світло на логарифмічному масштабі, а файл може представляти його на лінійному масштабі. Не регулюючи яскравість, малюнок може здатися занадто темним.
р.
Перед і після контрастної і яскравості корекції
Найбільш доступні камери мають групи пікселів, які захоплюють червоний, зелений або синій, а поєднання цих точок дає кольорову фото. Таким чином, конус в очах людини сприймають колір. Недолік цього підходу обумовлений тим, що кожен з типів датчиків сприймає тільки вузьку частку світла, тому астрономічне обладнання захоплює великі діапазони довжини хвиль, а фільтри використовуються для виділення кольорів. В результаті сирі дані в астрономії часто чорні і білі.
р.
Hubble постріл M 57 в 658 нм (червоний), 503 нм (зелений) і 469 нм (синій), починається з A Bang!
Потім за допомогою фільтрів отримані кольорові зображення. З знанням процесу можна створити образ, який відповідає дійсності, як можна, хоча часто колір не зовсім реальний, іноді це робиться навмисно. Це відомий як Національний географічний ефект. У пізніх сімдесятках, войджеру мухують минулий Юпітер, і вперше в історії знаходилися фотографії цієї планети. Журнали, такі як National Geographic, присвячені всьому поширенню приголомшливих фотографій, оброблених різними ефектами кольору, і опубліковані не зовсім вірними.
Найвідоміший фото, знятий плеєром Hubble Space Telescope, є пильцями створення 1 квітня 1995 року. Зафіксовано народження нових зірок в Eagle Nebula і світло молодих зірок біля хмари газу і пилу. Об'єкти розташовані в 7000 світлових роках з Землі. Ліва структура довжиною близько 4 років. Проекції на «сушарах» більше, ніж наша сонячна система. Зелений колір фото відповідає за водню, червоний за один раз іонізованої сірки, а синій на два іонізований кисень.
Чому це і багато інших фотографії Hubble побудовані з драбинкою? Це пов'язано з конфігурацією другої версії ширококутних і планетарних камер. Пізніше вони змінилися, і сьогодні експонуються в Національному авіаційному і космічному музеї.
р.
Для позначення 25-ї річниці телескопа було взято другий фото в 2014 році і опубліковано в січні цього року. Виготовлено третій варіант ширококутної камери, що дозволяє порівняти якість обладнання.
Ось деякі з найвідоміших образів телескопа Hubble. Збільшуючи їх якість, легко помітити перельоти з технічного обслуговування.
1990, Супернова 1987А
1991, Галактика М 59
1992, Оріон Небула
1993, Вейл Небула
1994, Галактика М100
1996 р. Хаббл глибоке поле. Майже всі 3000 об'єктів галактики, а близько 1/28,000,000 естенціальної сфери було захоплено.
р.
1997 р. Signature M 84 Чорна діра
1998, спіральна галактика NGC 4314
1999, Марс
186107
2000, Ескімо Небула
2001 ЕСО 510-Г13 Галене
2002, Галактика Головних
2003 V838 Unicorn
р.
2004 р. Снаїл Небула або «Ой Божий»
2005, Хірльпун Галактика
2006, Оріон Небула
2007, NGC 602
2008 рік Майола Об'єкт або Арп 148
2009 рік Сатурн і його чотири місяці
2010, Піллери в Каріна Небула
р.
2011: Інтерактивні галактики Арп 273
2012, NGC 5189
2013, Кінський голова Небула
2014 рік Pandora кластер
158.88
2015, образ за 25-річчю телескопа - Sky fireworks
Hubble продовжує функціонувати якомога простіше. Не існує технічної можливості ремонту телескопа. Спочатку було заплановано повернути телескоп з орбіти в вантажному відсіку і забезпечити музей. Але маршрути більше не літати, а існуючі і заплановані локації можуть тільки повернути екіпаж і деякі вантажі. Найімовірніше, телескоп просто згорнеться в верхній обстановці. Можливо, НАСА якось допоможе пройти цей процес над незахищеними ділянками поверхні нашої планети.
Фото Hubble, STScI і НАСО. Фотографії з телескопа на рік, НАСА та ін.
Джерело: geektimes.ru/post/249522/
24 квітня 1990 року на орбіті Землі було запущено космічний телескоп, названий американський астроном Edwin Hubble. Все покоління людей вирощено на користь Hubble, тому легко забути про те, як він був революційним. На даний момент все ще працює, можливо, це триватиме ще п'ять років. телескоп передає близько 120 гігабайтів наукових даних на тиждень, під час роботи зображень зібрано понад 10 тисяч наукових статей.
Найуспішніший hubble буде James Webb Space Telescope. Проект останніх переживає суттєві перевищення бюджету і затримки на більш ніж 5 років. З Hubble, це точно так само, як і гірше, з проблемами фінансування і катастрофою Challenger, а пізніше Колумбії. У 1972 р. було оцінено, що програма обійдеться $ 300 млн (з урахуванням інфляції, це близько $ 590 млн). У той час, коли телескоп остаточно досягнув стартового майданчика, ціна зросла в кілька разів до $2,5 млрд. За 2006 р. було оцінено, що Хаббль вартістю 9 млрд грн (10,75 млрд грн з інфляцією), а також п’ять місій для технічного обслуговування та ремонту, вартість приблизно 500 млн. дол.
Головною частиною телескопа є дзеркало діаметром 2,4 метрів. В цілому було заплановано телескоп з дзеркальним діаметром 3 метрів, і вони хотіли запустити його в 1979 році. Але в 1974 р. програма була вилучена з бюджету, і тільки через лобіювання, астрономи змогли отримати половину суми спочатку запитав. Тому необхідно загартувати бродіння і зменшити обсяг майбутнього проекту.
Оптично, Hubble є впровадження системи Richie-Chretien з двома дзеркалами, загальними серед наукових телескопів. Це дозволяє отримати хороший кут огляду і відмінну якість зображення, але дзеркала складно виготовити і перевірити форму. Оптичні системи та дзеркала повинні бути виготовлені з мінімальними допусками. Дзеркала звичайних телескопів шліфуються до толерантності близько десятої довжини видимого світла, але Хаббл мав зробити спостереження, включаючи ультрафіолетове світло, світло з короткими хвилями. Тому дзеркала полірована толерантністю 10 нанометрів, 1/65 довжини хвилі червоного світла. До речі, дзеркала нагріваються до температури 15 градусів, що обмежує продуктивність в інфрачервоному діапазоні - інший ліміт видимого спектру.
Один дзеркало був виготовлений Kodak, інший від Itek. Перший в Національному авіаційно-космічному музеї другий використовується в арм. Магдалена. Це були запасні дзеркала, і які стенди в Hubble були виготовлені компанією Perkin-Elmer з використанням найскладніших верстатів з ЧПУ, що призвело до іншої несправності термінів. Робота на полірування кукурудзяної заготовки (таке, що робить Gorilla Glass) почалася тільки в 1979 році. Умови мікрогравітності були імітовані шляхом розміщення дзеркала на 130 штангах, які підтримують міцність різноманітними. Процес продовжується до травня 1981 року. Скло змивається 9100 літрами гарячої демінералізованої води і наноситься два шари: 65-нанометр рефлекторний шар алюмінію і 25-нанометрового захисного магнію фтору.
Дати запуску продовжили відштовхуватися: спочатку до Жовтень 1984, потім до квітня 1985, до березня 1986 року, до вересня. Кожна чверть операції Перкін-Ельмера привели до місяця-місячного зміщення часу, а в певній точці кожного дня операції затримали запуск на добу. Графіки компанії не задовольняли НАСА з невизначеністю та невизначеністю. Вартість проекту вже зросла до $1,175 млн.
Корпус був ще одним головним болем, він повинен мати можливість витримати як прямий вплив сонячного світла, так і темряві тіні Землі. І ці температурні перебіги загрожують точну систему наукового телескопа. Стіни Hubble складаються з декількох шарів теплоізоляції, які оточені легкою алюмінієвою оболонкою. Всередині обладнання поміщається в графітепоксидну раму. Щоб уникнути всмоктування води з гігроскопічними сполуками графіту і отримання льоду в пристрої, азот перекачувався всередину перед запуском. Незважаючи на те, що космічний апарат був набагато більш стійким, ніж оптичні системи телескопа, були організаційні проблеми. За літом 1985 року Корпорація «Lockheed Corporation» була 30 відсотків від бюджету і три місяці від розкладу.
Хаббл мав п'ять наукових інструментів на запуску, всі з яких були пізніше замінені на орбіту. Ширококутні і планетарні камери виконуються оптичними спостереженнями. Інструмент мав 48 спектральних лінійних фільтрів, щоб ізолювати певні елементи. Висотні масиви CCD діляться між двома камерами, чотири для кожного. Кожна матриця мала роздільну здатність 0,64 мегапікселів. Ширококутна камера мала більший кут огляду, в той час як планетарна камера мала більшу довжину вогнища і тому більша загартування.
Габаритний зображенняАндрійБук, Диторted, Erden Karsybekov, Vort, Dodonov; Вікіпедії
Високорозчинний спектрограф, створений Центром польоту Goddard Space, керований ультрафіолетним світлом. УФ також спостерігали захопливу камеру об'єкта, розроблену Європейським космічним агентством і непристойним спектрографом об'єкта з Університету Каліфорнія та корпорації Марти Марти Мартита. Університет Wisconsin в Madison створив високошвидкісний фотометр для спостереження видимого світла і ультрафіолетового діапазону випромінювання від зірок та інших астрономічних об'єктів з різною яскравістю. Це може виробляти до 100 000 вимірювань за секунду з фотометричною точністю 2% або краще. Наостанок, як науковий інструмент, можна було використовувати наставники телескопа, які допускаються для дуже точної астрометрії.
Земельне дослідження Hubble здійснюється Інститутом космічного телескопа, створеного у 1981 році. Його формування не відбувалося без бою: захотів НАСА контролювати космічних апаратів, але наукову спільноту не згодні.
На орбіті Hubble було обрано так, що телескоп може підходити і підтримуватися. Половина-абобітних спостережень заважають Землі, на шляху не повинно бути Сонце, Місяця та наукового процесу захоплюється бразильськими магнітними аномаліями, польотом, над яким різко підвищує рівень випромінювання. Хаббл на висоті 569 кілометрів, нахил його орбіти становить 28,5 градусів. У зв'язку з наявністю верхньої атмосфери, позиція телескопа може змінюватися непередбачувано, тому неможливо точно передбачити позицію на тривалий період часу. Графік, як правило, затверджується лише за кілька днів до початку, так як незрозуміло, чи можна буде спостерігати потрібний об'єкт.
На початку 1986 р. старт почав лосось у жовтні, але катастрофа вимагачала всі строки. Простірний трансфер — схожий з тим, що мав би доставити унікальний мільярд-долларовий телескоп на орбіту — вибухнув в безхмарний небо в 73 секундах польоту, вбиває сім осіб. До 1988 року на землі було проведено весь автопарк. До речі, чек теж дорого: У чистому приміщенні в азотно-розвантаженому стані зберігається хабарель. Вартість кожного місяця близько 6 мільйонів доларів. Час не був відхилений, пристрій змінив ненадійну акумулятор і зробив кілька інших поліпшень. У 1986 р. не було програмних засобів на основі наземних систем управління, а програмне забезпечення ледь готове до запуску в 1990 р.
24 квітня 1990 р. 25 років тому телескоп нарешті був запущений на орбіту. Але труднощі тільки почалися.
STS-31, телескоп залишає вантажне утримування трансферу Discovery
Протягом декількох тижнів стало зрозуміло, що оптична система мала серйозний дефект. Так, перші зображення були чіткі, ніж з наземних телескопів, але Hubble не вдалося досягнути своїх заявлених специфікацій. Джерела Точка виглядали як круги розміром 1 дуги на секунду замість кола 0,1 дуги другий. Як виявилося, НАСА не заваджена про компетенцію Перкін-Ельмера - дзеркала мала відхилення форми на краях близько 2200 нанометрів. дефект був катастрофічною, тому що це призвело до сильної сферичної аберації, тобто світло відбивається від країв дзеркала, орієнтований на точку, відрізняється від того, на якому світло відбивається від центру. Спектроскопія не страждала багато, але спостереження за непритомними об'єктами було складно, які кладуть кінець до більшості косметологічних програм.
Незважаючи на те, що деякі спостереження, зроблені можливими за допомогою витончених методів візуалізації на Землі, Hubble було розглянуто невдалий проект і репутація НАСА різко відшліфовано. Над телескопом почали жартувати, наприклад, в кінофільмі «Значений пістолет 21⁄2: Запах страху, космічних апаратів у порівнянні з «Тітаніком», автомобіль не виконав бренд Едсел та найвідомішою падлогією повітря – ДТП «Гінденбург».
РУ одному з картин з'являється чорно-біла фотографія телескопа.
Вважають, що причина дефекту була похибкою при установці основного корегатора нулі, пристрій, який допомагає досягти бажаного параметра поверхні. Один з об'єктивів пристрою був зміщений 1,3 міліметрів. Під час роботи фахівці компанії Perkin-Elmer проаналізували поверхню за допомогою двох нулю-правильних правил, потім для кінцевого етапу використовувався спеціальний нулю-правичник. В результаті дзеркала виявилася дуже точною, але мала неправильна форма. Пізніше була виявлена помилка – два звичайних корективи null вказуються сферична аберація, але компанія вирішила ігнорувати їх вимірювання. Першкін-Ельмер і НАСА почали працювати з відносинами. У.С. космічних агенціях вважають, що компанія не контролює процес виробництва належним чином і не застосовувала своїх кращих працівників у процесі виробництва і контролю якості. Тим не менш, було зрозуміло, що частина полум'я кладеться з НАСА.
У 1993 році було розпочато пошук рішення. На Землі з'явилася резервна дзеркала з Кодака, але не вдалося змінити її на орбіті, і це буде занадто дорого і довго, щоб запустити космічних апаратів на човні. Дзеркально було зроблено точно, але він мав неправильну форму, тому було запропоновано додати нові оптичні компоненти для компенсування помилки. При аналізі точки джерела світла було визначено, що конічна конічна константа дзеркала була −1,01390±0.0002 замість необхідного −1,00230. Те ж саме фігуру було отримано шляхом обробки даних про помилку корегатора null "Perkin-Elmer" та аналізу міжферограм.
У матриці CCD другої версії ширококутних і планетарних камер додано виправлення помилок, але для інших інструментів для цього неможливе. Для цього потрібен інший зовнішній оптичний пристрій, який називається Correct Optics Space Telescope Axial Заміна (COSTAR). Жорстке кажучи, окуляри були зроблені для телескопа. Не було достатньо місця для COSTAR, тому нам довелося відмовитися від швидкісного фотометра.
У грудні 1993 року відбувся перший рейс з обслуговування. Перша місія була найважливішою. В цілому, з них здійснювалися п'ять, під час кожного космічного маршруту підіймали телескопи, після чого інструменти і пристрої не було замінено за допомогою маніпулятора. Для одного або двох тижнів були проведені кілька прогулянок, а після орбіти телескопа була скоригована - він був постійно опущений через вплив верхньої атмосфери. Таким чином, можна було модернізувати обладнання для старіння Hubble до найсучаснішого.
Перша операція технічного обслуговування була проведена з Inedevor і тривала 10 днів. На місці швидкісного фотометра було поставлено коригувальні оптики COSTAR, перша версія ширококутних і планетарних камер замінювалася другим. Заміщені сонячні панелі та їх електроніка, чотири гіроскопи системи телескопа, два магнітометри, бортові комп'ютери та різні електричні системи. Політ був визнаний успіхом.
Фото галактики М100 до і після встановлення корекційних систем
Друга операція технічного обслуговування була проведена в лютому 1997 року з маршруту Discovery. Телескоп видали високорозчинний спектрограф і спектрограф об'єктів зміщення. Вони були замінені STIS (Спектрографічний телескопічний запис) та NICMOS (Camera та Near Multi-Object Spectrometer). NICMOS охолоджувався рідким азотом, щоб зменшити шум, але в результаті неантицидивного розширення деталей і підвищення швидкості опалення, термін служби знизився від 4,5 років до 2 років. Спочатку накопичувач даних Hubble був стрічкою, він був замінений на твердотілість. Також було виправлено утеплення.
На замовлення 1, 2, 3А, 3Б і 4, і незважаючи на близькість імен, 3А і 3Б не проводилися відразу після іншого, як можна припустити. Третій рейс відбувся в грудні 1999 року на космічному маршруті Discovery, який був викликаний відмовою від чотирьох шести гіроскопів телескопа. Ми замінили всі шести гіроскопи, направляючі датчики, бортовий комп'ютер — тепер був процесор Intel 80486 25 МГц. До цього Hubble використовував DF-224 з основною частотою процесора 1.25 МГц і двома аналогічними резервними копіями, магнітний провід шести банків з 8K 24-бітними словами, а в той же час може працювати чотири банки.
Ця фотографія була прийнята під час третього технічного обслуговування Скоттом Келлі. Сьогодні він знаходиться на МІС в рамках експерименту з вивчення біологічних ефектів тривалого космічного польоту на тілі людини.
Четвертий (або 3B) рейс відбувся в Колумбії в березні 2002 року. Останній оригінальний інструмент, камера об'єкта слабкості, був замінений на поліпшену камеру перегляду. На другий раз сонячні батареї були замінені нові 30% більш потужні. NICMOS вдалося продовжити роботу завдяки встановленню експериментального кріолінгу.
З точки зору, всі інструменти Hubble мали виправлення дзеркальної помилки, і COSTAR вже не потрібно. Але було видалено тільки в кінцевому рейсі служби, який виник після катастрофи Колумбії. Під час наступного рейсу Хаббл, трансфер згорнувся при поверненні до Землі - це призвело до порушення теплозахисного шару. Загибель сім осіб, які перенесли первісну дату у лютому 2005 року, невизначено. Зараз всі маршрутні рейси повинні бути проведені на орбіті, що дозволило досягти міжнародної космічної станції в разі непередбачених проблем. Але не вдалося дістатися до орбіти Hubble і ISS в одному рейсі - не було достатньо палива. У 2018 році був завершений запуск Джеймса Webb Telescope. Багато астрономів придумали, що останнє обслуговування варто ризикувати життя людини.
Під тиском з'їзду в січні 2004 року адміністрація НАСА оголосила про скасування. У серпні Центр Політу Goddard Space почав готувати пропозиції для повноцінного дистанційного керування рейсом, але пізніше були скасовані плани. У квітні 2005 року новий адміністратор НАСА Михайло Гріффін прийняв можливість маніфестувати рейс до Хаббл. У жовтні 2006 року було підтверджено наміри та заплановано 11-денний рейс на вересень 2008 року.
Рейс був пізніше перенесений до травня 2009 року. З Атлантида, STIS та поліпшена камера огляду. Налагоджено два нові нікельно-гідрогенні акумулятори, замінені вимірювальні датчики та інші системи. На телескопі встановлено ультрафіолетовий спектрограф, а система була додана для майбутнього захоплення та утилізації телескопа, або мандатним або повністю автоматичним запуском. Друга версія ширококутної камери була замінена на третій. У зв'язку з виконанням всіх робіт, телескоп продовжує поставляти науковців з новими даними.
Підтвердили гіпотезу про ізотропію Всесвіту, відкривають супутник Нептуна і багато інших наукових досліджень. Але для шпателя, Hubble є перш за все важливим величезним числом яскравих фото. Деякі технічні публікації вірять, що ці кольори насправді не існують, але це не зовсім вірно. Колір - це представлення в мозку людини, а зображення кольорові за допомогою аналізу випромінювання різної довжини хвиль. Електрон, що проходить з другого до третього рівня структури водню атома, видає світло з довжиною хвилі 656 нанометрів, і ми називаємо її червоним. Наші очі адаптуються до різних яскравості, тому створення точного відображення кольорів не завжди можливо. Деякі телескопи можуть виявити ультрафіолетові або інфрачервоні спектри невидимі до очей людини, а дані їх також повинні відображатися в фотографіях.
Астрономія використовує формат FITS, гнучку систему транспорту зображень. Всі дані представлені в текстовій формі, є своєрідним аналогом формату RAW. Щоб отримати щось, потрібно зробити обробку. Наприклад, очі сприймають світло на логарифмічному масштабі, а файл може представляти його на лінійному масштабі. Не регулюючи яскравість, малюнок може здатися занадто темним.
р.Перед і після контрастної і яскравості корекції
Найбільш доступні камери мають групи пікселів, які захоплюють червоний, зелений або синій, а поєднання цих точок дає кольорову фото. Таким чином, конус в очах людини сприймають колір. Недолік цього підходу обумовлений тим, що кожен з типів датчиків сприймає тільки вузьку частку світла, тому астрономічне обладнання захоплює великі діапазони довжини хвиль, а фільтри використовуються для виділення кольорів. В результаті сирі дані в астрономії часто чорні і білі.
р.Hubble постріл M 57 в 658 нм (червоний), 503 нм (зелений) і 469 нм (синій), починається з A Bang!
Потім за допомогою фільтрів отримані кольорові зображення. З знанням процесу можна створити образ, який відповідає дійсності, як можна, хоча часто колір не зовсім реальний, іноді це робиться навмисно. Це відомий як Національний географічний ефект. У пізніх сімдесятках, войджеру мухують минулий Юпітер, і вперше в історії знаходилися фотографії цієї планети. Журнали, такі як National Geographic, присвячені всьому поширенню приголомшливих фотографій, оброблених різними ефектами кольору, і опубліковані не зовсім вірними.
Найвідоміший фото, знятий плеєром Hubble Space Telescope, є пильцями створення 1 квітня 1995 року. Зафіксовано народження нових зірок в Eagle Nebula і світло молодих зірок біля хмари газу і пилу. Об'єкти розташовані в 7000 світлових роках з Землі. Ліва структура довжиною близько 4 років. Проекції на «сушарах» більше, ніж наша сонячна система. Зелений колір фото відповідає за водню, червоний за один раз іонізованої сірки, а синій на два іонізований кисень.
Чому це і багато інших фотографії Hubble побудовані з драбинкою? Це пов'язано з конфігурацією другої версії ширококутних і планетарних камер. Пізніше вони змінилися, і сьогодні експонуються в Національному авіаційному і космічному музеї.
р.Для позначення 25-ї річниці телескопа було взято другий фото в 2014 році і опубліковано в січні цього року. Виготовлено третій варіант ширококутної камери, що дозволяє порівняти якість обладнання.
Ось деякі з найвідоміших образів телескопа Hubble. Збільшуючи їх якість, легко помітити перельоти з технічного обслуговування.
1990, Супернова 1987А
1991, Галактика М 59
1992, Оріон Небула
1993, Вейл Небула
1994, Галактика М100
1996 р. Хаббл глибоке поле. Майже всі 3000 об'єктів галактики, а близько 1/28,000,000 естенціальної сфери було захоплено.
р.1997 р. Signature M 84 Чорна діра
1998, спіральна галактика NGC 4314
1999, Марс
186107
2000, Ескімо Небула
2001 ЕСО 510-Г13 Галене
2002, Галактика Головних
2003 V838 Unicorn
р.2004 р. Снаїл Небула або «Ой Божий»
2005, Хірльпун Галактика
2006, Оріон Небула
2007, NGC 602
2008 рік Майола Об'єкт або Арп 148
2009 рік Сатурн і його чотири місяці
2010, Піллери в Каріна Небула
р.2011: Інтерактивні галактики Арп 273
2012, NGC 5189
2013, Кінський голова Небула
2014 рік Pandora кластер
158.88
2015, образ за 25-річчю телескопа - Sky fireworks
Hubble продовжує функціонувати якомога простіше. Не існує технічної можливості ремонту телескопа. Спочатку було заплановано повернути телескоп з орбіти в вантажному відсіку і забезпечити музей. Але маршрути більше не літати, а існуючі і заплановані локації можуть тільки повернути екіпаж і деякі вантажі. Найімовірніше, телескоп просто згорнеться в верхній обстановці. Можливо, НАСА якось допоможе пройти цей процес над незахищеними ділянками поверхні нашої планети.
Фото Hubble, STScI і НАСО. Фотографії з телескопа на рік, НАСА та ін.
Джерело: geektimes.ru/post/249522/
