Пристрій космічного телескопа імені Е. Хаббла. Ілюстрація NASA.

двин Пауелл Хаббл (1889-1953) - видатний американський астроном, чиїм ім'ям названо космічний телескоп, який працює на навколоземній орбіті з 1990 року.

Спіральна галактика М100 в сузір'ї Волосся Вероніки (зліва - фотографія, зроблена КТХ до установки приладу COSTAR, праворуч - після його установки). Фото NASA.

Ремонтні роботи по модернізації телескопа імені Е. Хаббла завершені. На знімку зображений момент, коли телескоп після ремонту витягли з вантажного відсіку і підготували до повернення на навколоземну орбіту. 20 травня 2009 року. Фото NASA.

Полярні сяйва над північним і південним полюсами Сатурна. Знімок зроблений КТХ в січні 1998 року. Сяйво має вигляд кільцевого завіси навколо обох магнітних полюсів планети, що піднімається більш ніж на 1500км над хмарами. Фото NASA.

Туманність NGC 6302 (Метелик) в сузір'ї Скорпіона. Вік цієї планетарної туманності понад 2200 років, а розмір перевищує два світлових роки.

Один з проектів космічного телескопа імені Джеймса Е. Уебба (JWST). Ілюстрація NASA.

<

>

Про космічному телескопі імені Е. Хаббл світ дізнався 20 років тому. З тих пір літаюча навколо Землі обсерваторія залишається одним з головних джерел унікальної інформації про далеких зірок і галактиках. Спочатку планувалося, що телескоп пропрацює на навколоземній орбіті 15 років, але, мабуть, він доживе в робочому стані до 30-річчя, а може і більше, і допоможе розгадати ще не одну таємницю Всесвіту.

25 квітня 1990 року багаторазовий космічний корабель «Дискавері» вивів на навколоземну орбіту висотою близько 610 км унікальний апарат - космічний телескоп імені Е. Хаббл (КТХ). Його могли запустити в космос кількома роками раніше. Однак катастрофа космічного човника «Челленджер» з сімома астронавтами на борту, що сталася 28 січня 1986 року, зупинила на час польоти американських багаторазових транспортних космічних кораблів.

Телескоп отримав ім'я великого американського астронома Едвіна Хаббла (1889-1953). Хаббл довів, що у Всесвіті крім нашої Галактики - Чумацького Шляху існує безліч інших (найближча з них - Туманність Андромеди) і що всі вони віддаляються один від одного. Відкривши розбігання галактик, учений вивів знаменитий закон, який стверджує, що галактики розбігаються зі швидкістю, пропорційною відстані між ними.

За свою першу професію Хаббл був юристом, але любов до астрономії, прищеплена йому дідусем в дет-стве, затьмарила всі інші інтереси і зробила його одним з видатних відкривачів Всесвіту.

Телескоп імені Е. Хаббл - вельми значна споруда: довжина - 13,1 м, діаметр - 4,2 м, розмах сонячних батарей - 12м, маса - 11,3т, діаметр головного дзеркала телескопа-рефлектора - 2,4 м.

Головне дзеркало КТХ масою 816 кг і діаметром 2,4 м виготовлено з плавленого кварцового скла, який не піддається теплових деформацій. На його шліфування й полірування пішло два роки і чотири місяці. Якщо з такою ж точністю «відшліфувати» поверхню земної кулі, то найвищі гірські вершини будуть виступати над поверхнею не більше ніж на 130 мм. Особливі заходи були прийняті, щоб не допустити спотворення форми дзеркала в умовах невагомості.

Незважаючи на ретельність виготовлення деталей і збірки, телескоп довелося п'ять разів ремонтувати на орбіті. Серйозні дефекти головного дзеркала виявилися вже на самому початку роботи. Виявилося, що воно має велику сферичною аберацією * , А це не дозволяло отримувати знімки космічних об'єктів високої якості. Їх можна було порівняти зі знімками з наземного телескопа. Вченим вдалося вирішити цю непросту проблему. Вони придумали новий спосіб обробки знімків, при якому якість не страждала.

Однак дефекти головного дзеркала і неполадки, що виникали в блоках і системах космічної обсерваторії, треба було усувати. До КТХ полетіли шатли з ремонтними бригадами: в грудні 1993 року - «Індевор»; в лютому 1997-го - «Діскавері»; в грудні 1999-го - «Діскавері»; в березні 2002-го - «Колумбія»; в травні 2009-го - «Атлантіс»). В екіпаж кожної експедиції входили сім астронавтів. «Ремонтникам» доводилося по кілька годин працювати у відкритому космосі. Під час ремонту телескоп ставили на платформу у вантажному відсіку прилетів шаттла. Астронавти буквально полювали за КТХ, щоб зловити і обережно чином поставити цю громадину висотою з чотириповерховий будинок на «робочий стіл».

Уже в ході першої експедиції в грудні 1993 року астронавти "Індевора" встановили на головному дзеркалі КТХ коригувальний прилад COSTAR, який дозволив поліпшити «зір» телескопа. Наступним експедиціям доводилося ремонтувати або навіть замінювати деякі наукові прилади, електронні блоки, гіроскопи і сонячні батареї. Всі ремонтні роботи завершилися в травні 2009 року.

Космічний телескоп імені Е. Хаббл - один з найуспішніших орбітальних космічних апаратів наукового призначення. У ньому зацікавлені дослідники планет Сонячної системи, нашої та інших галактик, фахівці в області зоряної астрономії, космологи. Вони постійно звертаються до КТХ при вирішенні безлічі проблем - від пошуку замерзлої води на Місяці до дослідження загадкової темної матерії у Всесвіті.

КТХ передав на Землю величезну кількість фотографій самих різних космічних об'єктів. Досліджуючи Сонячну систему, він фотографував, наприклад, Марс, Юпітер і Сатурн, полярні сяйва на Юпітері, Сатурні і Ганімеді, падіння на Юпітер в липні 1994 року комети Шумейкер - Леві. КТХ сфотографував Плутон, який ще недавно вважався дев'ятою планетою Сонячної системи, а зараз очолює сімейство карликових планет, і відкрив два його нових маленьких супутника - ніхто і Гідру. Тепер сімейство Плутона налічує три супутника (великий супутник - Харон був відкритий ще в 1978 році). У 2015-му до Плутона наблизиться американська міжпланетна станція «Нові горизонти», яка напевно відкриє ще якісь таємниці цієї далекої планети.

Досліджуючи Галактику, КТХ допоміг уточнити відомості про таку найважливішою характеристикою зірок, як їх маса (з його допомогою вдалося виміряти масу зірок, що перевершують масу Сонця в 100-150 разів). На фотографіях деяких туманностей виявлені зірки, що знаходяться в ембріональній стадії еволюції і завершальні життєвий шлях, такі як білі карлики. Є фотографії, які дозволяли уточнити деталі будови і еволюції протопланетних дисків ** , З яких формуються планети. Крім того, за допомогою КТХ астрономи відкрили кілька екзопланет (див. «Наука і життя» № 9, 2009 г. , С. 81).

Фотографії дифузних і планетарних туманностей містять унікальну наукову інформацію про які у них фізичних процесах. А ще ми нарешті побачили, як красиві ці туманності.

У портретній галереї КТХ є фотографії галактик всіх типів і вікових груп - від наймолодших до найстарших, вік яких порівняємо з віком самого Всесвіту. Серед них можна побачити і поодинокі галактики, і подвійні, включаючи взаємодіючі, а також групи галактик і їх скупчення. У деяких далеких зоряних системах КТХ відкрив надмасивні чорні діри.

Телескоп імені Е. Хаббла допоміг уточнити вік Всесвіту, відлічуваний від Великого вибуху. Згідно із законом, відкритого Едвіном Хабблом в 1929 році, v = Hr, де v - швидкість галактики (так звана променева швидкість), r - відстань до неї, H - постійна Хаббла. За величиною цієї постійної оцінюють вік Всесвіту. Закон Хаббла справедливий для більшості галактик, за винятком дуже близьких до нас і дуже далеких від нас.

КТХ вдається реєструвати віддалені об'єкти, недоступні спостережень із Землі, в тому числі цефеїди і пульсуючі зірки, які часто називають «маяками Всесвіту». Завдяки цим маяках вчені з точністю до кількох відсотків розрахували, що постійна Хаббла Н = 72 км / (с · Мпк). Ця цифра добре узгоджується з іншими даними сучасної космології. Якщо вона вірна, то вік Всесвіту складає 13,7 млрд років.

Завдяки КТХ зроблено ще одне з найчудовіших відкриттів останніх років: розліт галактик відбувається не уповільнено, як думали раніше, а прискорено. Виходить, що у Всесвіті крім вселенського тяжіння діє і вселенське відштовхування. Причому якщо перше викликано звичної нам гравітацією зірок і галактик, то друге - загадкової темної матерією, що заповнює Всесвіт.

В останні роки з'явилися космічні телескопи більш значних розмірів, ніж телескоп імені Е. Хаббл. 14 травня 2009 року запущено космічна обсерваторія «Гершель» Європейського космічного агентства з головним дзеркалом діаметром 3,5 м. У 2014 році планується відправити в космос телескоп нового покоління, що носить ім'я Джеймса Е. Уебба (в честь другого керівника NASA - Джеймса Е. Уебба , який очолював агентство в 1960-і роки). Нова космічна обсерваторія буде досліджувати Всесвіт в інфрачервоному діапазоні. Її головний інструмент - телескоп з дзеркалом діаметром 6,5 м. Досі такі величезні дзеркала робили лише для наземних обсерваторій, а телескоп Джеймса Е.Уебба готовий оселитися на навколоземній орбіті. З його запуском астрономів безсумнівно чекають нові відкриття.

Коментарі до статті

* Сферична аберація - похибка зображення, обумовлена ​​тим, що промені, які падають на краю лінзи, заломлюються сильніше, ніж ближчі до осі. При цьому виникає багато зображень різного розміру, і в результаті замість точки ми бачимо розпливчасте пляма.

** Протопланетний диск - сплюснене хмара щільного газу, що обертається навколо недавно сформувалася протозвезди.