Telescopul Spațial Hubble: Imagini, Fapte Și Istoric

{h1}

De la lansarea în 1990, telescopul spațial hubble (hst) a oferit imagini uimitoare care au dus la descoperiri. Explorați istoria și faptele lui hubble.

De la lansarea sa în 1990, Telescopul spațial Hubble (HST) a oferit o gamă amețitoare de imagini care au însuflețit și au inspirat publicul. Mai mult decât simple imagini, zecile de terabyte de date colectate au oferit o perspectivă asupra universului, de la obiecte cât mai aproape de lună până la cele mai îndepărtate galaxii, cu fotografii incredibile cu supernovele și nebuloase între ele.

Mai jos explorăm istoria telescopului și descoperirile sale, plus faptele Hubble și link-uri către unele dintre cele mai bune imagini ale observatorului orbitant. În primul rând, aruncăm o privire la o fotografie iconică. Această imagine Hubble este recunoscută pe scară largă; este punctul de vedere al așa-numiților stâlpi ai creației din nebuloasa vulturului. [Vedeți o galerie de poze Hubble recente.]

Această imagine a telescopului spațial Hubble din 1995 a „Pilonilor creației” este probabil cea mai cunoscută imagine astronomică a secolului XX. Luată în lumină vizibilă folosind o combinație de filtre SII / H-alfa și OIII, arată o parte a nebuloasei Vulturii unde se formează stele noi. Cel mai înalt stâlp are în jur de 4 ani-lumină.

Această imagine a telescopului spațial Hubble din 1995 a „Pilonilor creației” este probabil cea mai cunoscută imagine astronomică a secolului XX. Luată în lumină vizibilă folosind o combinație de filtre SII / H-alfa și OIII, arată o parte a nebuloasei Vulturii unde se formează stele noi. Cel mai înalt stâlp are în jur de 4 ani-lumină.

Telescopul a fost lansat inițial cu un defect în oglinda sa, care îi împiedica capacitatea de a face observații. Acest lucru a provocat multă consternare în rândul comunității științifice, având în vedere că Hubble a costat 1,5 miliarde de dolari în 1990 de dolari (aproximativ 2,87 miliarde de dolari în 2017 de dolari.) Dar, în urma unei misiuni de succes de reparare a navetei în 1993, reputația Hubble s-a recuperat și astăzi este una dintre cele mai telescoape celebre vreodată.

Odată cu finalizarea ultimei misiuni de service în 2009, Hubble rămâne într-o stare de sănătate bună și este legat de a continua operațiunile cu mult peste lansarea unui observator succesor - Telescopul spațial James Webb - în 2020.

Istorie Hubble: De la defecte majore la perfecțiune

Când Galileo a întors prima oară ochelari spre ceruri în 1610, a avut probleme să scoată inelele lui Saturn care sunt vizibile astăzi în telescoape ieftine. Progresele în optică au îmbunătățit punctul de vedere al oamenilor de știință asupra planetelor, stelelor și galaxiilor îndepărtate, dar atmosfera Pământului a blocat încă o mare parte din lumină pentru observatorii de pe pământ. Telescoape mai mari au fost (și sunt încă) așezate pe munții înalți, unde atmosfere mai subțiri permit imagini mai clare.

Telescopul spațial Hubble: imagini, fapte și istoric: spațial

În 1923, savantul german Hermann Oberth a sugerat pentru prima dată că un telescop ar putea fi lansat pe orbită pentru a ajuta la depășirea distorsiunilor cauzate de atmosferă. Pe măsură ce lansările rachetelor au devenit mai obișnuite, ideea a devenit fezabilă, iar în 1969, a fost acordată aprobarea lansării unui telescop spațial mare. Dar dezvoltarea sa a durat mai mult decât pregătirea pentru o călătorie pe lună.

În 1975, Agenția Spațială Europeană a început să lucreze cu NASA în planul care va deveni în cele din urmă Hubble. Congresul a aprobat finanțarea telescopului în 1977. Nașterea navetei spațiale reutilizabile a oferit un nou mecanism de livrare a unui telescop în spațiu.

Telescopul spațial mare a fost redenumit Hubble (HST) în onoarea lui Edwin Hubble, un astronom american care, printre altele, a stabilit că universul se extinde dincolo de granițele Căii Lactee. Primul telescop spațial din lume a fost lansat apoi pe 24 aprilie 1990. Efortul a costat 1,5 miliarde de dolari, dar vor exista costuri în curs - atât preconizate, cât și neașteptate.

Printre instrumentele inițiale de pe Hubble s-au numărat Wide Field Planetary Camera, Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS), Faint Object Camera (FOC), Faint Object Spectrograph (FOS) și Factor Object High Photometer. Butthere a fost o mare problemă chiar din liliac. Hubble avea o oglindă defectuoasă, cercetătorii au aflat când telescopul a ajuns pe orbită și a fost pus la treabă. Imaginile erau neplăcute - aproape de inutile. Oglinda principală a lui Hubble a avut un defect major, o aberație sferică cauzată de o eroare de fabricație. Defectul era de doar 1/50 din grosimea unei foi de hârtie.

A fost nevoie de trei ani înainte ca NASA să poată monta o misiune de reparație. La 2 decembrie 1993, naveta spațială Endeavour a transportat un echipaj de șapte pentru a repara Hubble în cinci zile de trotuare spațiale. Două noi camere, inclusiv Wide-Field Planetary Camera 2 (WFPC-2) - care ulterior a luat multe dintre cele mai faimoase fotografii ale lui Hubble - au fost instalate în timpul reparației. În decembrie 1993, primele noi imagini de la Hubble au ajuns pe Pământ. Și erau uimitoare.

Fapte Hubble

Hubble este un proiect comun între NASA și Agenția Spațială Europeană. Iată câteva fapte de bază despre telescop și misiune, cu amabilitatea Space Telescope Science Institute (STScI), care operează Hubble pentru NASA:

Dimensiunea telescopului

  • Lungime: 13,2 metri
  • Greutate: 24.500 lbs. (11,110 kilograme)
  • Diametru maxim: 4,2 m

Fapte de misiune

  • Lansare: 24 aprilie 1990, de la navetă spațială Discovery (STS-31)
  • Desfășurare: 25 aprilie 1990
  • Deservirea misiunii 1: decembrie 1993
  • Misiunea 2 - februarie 1997
  • Misiunea de deservire 3A: decembrie 1999
  • Deservirea misiunii 3B: februarie 2002
  • Desfășurarea misiunii 4: mai 2009

Statisticile privind zborurile spațiale

  • Orbită: Altitudinea medie de 307 mile nautice (569 km, sau 353 mile), înclinat 28,5 grade spre ecuator.
  • Timpul de a completa o orbită: 97 de minute
  • Viteza: 17.000 km / h (28.000 km / h)

Date

Hubble transmite aproximativ 120 de gigabyte de date științifice în fiecare săptămână. Asta ar fi aproximativ 1.097 de metri de cărți pe un raft. Colecția de imagini și date este stocată pe discuri magneto-optice.

Putere

  • Sursa de energie: soarele
  • Mecanism: două panouri solare de 25 de metri
  • Utilizarea energiei electrice: 2.800 wați
  • Baterii: 6 nichel-hidrogen (NiH), cu o capacitate de stocare egală cu 20 de baterii auto

Optica

  • Diametrul principal al oglinzii: 2,4 m (94,5 in)
  • Greutate principală a oglinzii: 828 kg
  • Diametrul oglinzii secundare: 0,3 m
  • Greutatea oglinzii secundare: 12,3 kg

Misiuni de deservire

Hubble a fost deservit de cinci ori. Acestea sunt punctele culminante ale fiecărei misiuni de deservire:

  • Serviciul Misiunea 1 - STS-61, decembrie 1993: Un pachet optic corectiv a fost instalat, iar camera planetară Wide Field a fost înlocuită cu Wide Field și Planetary Camera 2 (inclusiv un sistem de corecție optică internă). Calculatoarele au fost modernizate. Astronauții au înlocuit și tablourile solare, giroscopurile, magnetometrele, calculatoarele și alte echipamente.
  • Serviciul Misiunea 2 - STS-82, februarie 1997: Printre alte sarcini, astronauții au instalat Spectrograful de imagistică a telescopului spațial (STIS) și aparatul de fotografiat infraroșu și spectrometrul cu obiecte multiple (NICMOS), înlocuind GHRS și FOS. O problemă neașteptată cu NICMOS a redus durata de viață preconizată la numai 2 ani, mai puțin de jumătate din proiecțiile inițiale.
  • Misiunea de deservire 3A - STS-103, decembrie 1999: Cea de-a treia misiune de service a fost împărțită în două părți, după ce trei dintre cele șase giroscope (dispozitive de direcționare) au eșuat pe Hubble. Cu doar câteva săptămâni înainte de ridicarea 3A, un al patrulea giroscop a eșuat și a lăsat telescopul în imposibilitatea de a indica direcția corectă pentru observații. 3A a înlocuit toate giroscopurile, un senzor de ghidare fin și computerul, printre alte sarcini. Misiunea a pus Hubble din nou în serviciu la scurt timp după finalizarea reparațiilor.
  • Serviciul Misiunea 3B - STS-109, martie 2002: Această misiune a instalat Camera avansată pentru sondaje (înlocuirea FOC), a reparat NICMOS și a înlocuit tablourile solare.
  • Serviciul Misiunea 4: Serviciul Misiunea 4 - STS-125, mai 2009: Această misiune a fost inițial programată pentru februarie 2005, dar NASA a anulat-o după ce naveta Columbia a fost deteriorată în timpul lansării și s-a rupt în timpul reintrării în 2003, ucigând șapte astronauți. Hubble se află pe o orbită diferită de Stația Spațială Internațională. În cazul în care o navetă a fost avariată la ridicare, nu a existat niciun refugiu sigur pentru ca astronauții să se retragă în caz de urgență. Cu toate acestea, în urma strigării din partea Congresului, a comunității științifice și a publicului, misiunea Hubble a fost reinstalată și programată pentru 2008. Când una dintre unitățile de gestionare a datelor Hubble a eșuat, misiunea a fost împinsă din nou în 2009 pentru a include o parte de înlocuire pentru aceasta.. Astronauții de la Misiunea 4 au reparat sau înlocuit mai multe sisteme și au instalat două instrumente noi: Wide Field Camera 3 și Spectrograful Cosmic Origins.

Descoperiri Hubble

Perspectiva ridicată a lui Hubble și optica avansată îi permit să pară mai departe decât se poate vedea optica anterioară bazată pe sol. Deoarece lumina necesită timp pentru a parcurge distanțe lungi, intervalul HST îl face să funcționeze similar cu o mașină de timp; lumina pe care o privește de la obiecte îndepărtate dezvăluie doar cum a apărut acel obiect când lumina l-a părăsit, nu cum apare astăzi. Astfel, când ne uităm la galaxia Andromeda, aflată la 2,5 milioane de ani lumină de Pământ, o vedem așa cum era acum 2,5 milioane de ani.

Această imagine arată candidații primari ai galaxiei pitice încercați în verde. Trei mărimi din dreapta arată mai multe obiecte pitice care sunt la limitele capacităților actuale ale instrumentului Hubble. UDF Hubble este o mică regiune a cerului în direcția constelației sudice Fornax. Cele mai slabe obiecte reprezintă mai puțin de o miliardime din strălucirea stelelor care pot fi văzute cu ochiul liber.

Această imagine arată candidații primari ai galaxiei pitice încercați în verde. Trei mărimi din dreapta arată mai multe obiecte pitice care sunt la limitele capacităților actuale ale instrumentului Hubble. UDF Hubble este o mică regiune a cerului în direcția constelației sudice Fornax. Cele mai slabe obiecte reprezintă mai puțin de o miliardime din strălucirea stelelor care pot fi văzute cu ochiul liber.

Și cu Hubble, se dezvăluie obiecte îndepărtate care altfel nu pot fi văzute deloc.

Când astronomii au indicat HST către o patch aparent goală de cer în Ursa Major în 1995, de exemplu, au capturat o imagine de peste 3.000 de galaxii prea îndepărtate pentru a fi detectate de alte telescoape. (Acesta a fost numit mai târziu Hubble Deep Field). Unele dintre galaxii erau atât de tinere, încât încă nu începuseră formarea serioasă de stele. Au fost efectuate alte observații de câmp profund în aceeași zonă, de fiecare dată adânc în spațiu. Acestea au fost numite Hubble Ultra-Deep Field (lansat în 2004) și Hubble eXtreme Deep Field (lansat în 2012).

Pe lângă faptul că a privit universul timpuriu, Hubble i-a ajutat și pe astronomi să evalueze cât timp a trecut de la Big Bang. Măsurând un tip special de stea pulsantă cunoscută sub numele de variabilă Cepheid, ei au fost capabili să restrângă vârsta universului de la intervalul său pre-HST de 10 până la 20 de miliarde de ani la un nivel mai precis de 13,7 miliarde de ani.

Hubble examinează, de asemenea, stele individuale în diferite etape ale evoluției lor - de la norii de praf care formează stele infantile până la cadavrele celor demult detonați și cele din mijloc. A fost chiar capabil să privească în afara galaxiei noastre, Calea Lactee și în vecinii săi, Norii Magellanici și Galaxia Andromeda.

Mai dificile de văzut decât stelele sunt planetele care orbitează alți soare. Totuși, în 2008, Hubble a surprins imagini cu planeta Fomalhaut b, prima dată când o planetă extrasolară a fost imaginată direct în lumină vizibilă. Dar majoritatea planetelor sunt mai dificile de fotografiat. O mare parte din munca HST cu alte planete vine prin detectarea atmosferei lor pe măsură ce trec în fața soarelui lor; atmosfera filtrează lumina din stele, iar Hubble înregistrează schimbările.

Hubble poate să-și petreacă mare parte din timp privind ani-lumină de pe Pământ, dar uneori este nevoie de timp pentru a fotografia planetele care călătoresc în jurul soarelui nostru. Imaginile de înaltă rezoluție luate de la Jupiter, Saturn și chiar Pluton pot oferi informații care pot fi depășite doar de sonde planetare care înconjoară planetele. Imaginile de la HST permite oamenilor de știință de pe Pământ să monitorizeze schimbările din atmosfera și suprafața planetei. Când cometa Shoemaker-Levy s-a prăbușit în Jupiter în 1994, Hubble a fotografiat coliziunea fatală. Următoarea a dezvăluit multe despre atmosfera gigantului de gaz.

Mai departe, Hubble a văzut ceea ce pare a fi ploi de apă care erup de pe luna Europa, o lună de Jupiter. Telescopul a făcut o observație inițială în martie 2014 și apoi a văzut un plume candidat următor în aceeași locație în februarie 2016.

Pe orbită de mai bine de două decenii, Hubble le-a oferit oamenilor de știință o mai bună înțelegere a planetelor, galaxiei și întregului univers. Printre cele mai uimitoare descoperiri Hubble și proiecte de cercetare:

  • Crearea unei hărți în 3-D a materiei întunecate misterioase.
  • Descoperind Nix și Hydra, două luni ale lui Pluto.
  • Ajutând la determinarea vitezei de expansiune a universului.
  • Descoperind că aproape fiecare galaxie majoră este ancorată de o gaură neagră.
  • Ajutând la rafinarea vârstei universului.

Descoperiri recente Hubble

Iată câteva noutăți suplimentare ale descoperirilor lui Hubble din ultimii cinci ani:

  • 2013: A efectuat mai multe observații ale spectaculoasei comete ISON înainte ca cometa să se prăbușească aproape de soare în jurul Zilei de Ziua Recunoștinței, a examinat o explozie pe o stea îndepărtată, a descoperit o lună nouă în jurul Neptunului și a dezvăluit detalii despre istoria Căii Lactee pe baza imaginilor a 400 de galaxii în diferite etape de evolutie.
  • 2014: Urmărit asteroidul P / 2013 R3 care se destrăma; a observat o supernova rară, apropiată, numită SN 2014J; a găsit o „lupă cosmică” extrem de îndepărtată; și a lansat o imagine - numită Acoperire cu ultraviolete a Hubble Ultra Deep Field - care a arătat evoluția universului.
  • 2015: Au făcut observații proaspete despre „Stâlpii Creației” pentru a vedea cum s-au schimbat în timp, au surprins cea mai ascuțită vedere a galaxiei Andromeda, au realizat cea mai bună vedere în 3-D a universului profund și au observat un vortex întunecat pe planeta Neptun. Anul 2015 a fost și 25 de ani al lui Hubblelea aniversare în spațiu.
  • 2016: A făcut observații apropiate ale Cometei 252P / LINEAR), a descoperit cea mai îndepărtată galaxie cunoscută atunci și a arătat că universul are probabil de 10 ori numărul galaxiilor care se crede că au existat.
  • 2017: A găsit o stratosferă pe un exoplanet imens, a observat galaxii ultrabride, a urmărit cea mai îndepărtată cometă activă și a descoperit accidental mai mulți asteroizi când s-au aruncat în observații ale unui grup de galaxii.

Imagini grozave Hubble

Mai jos sunt câteva dintre cele mai bune imagini realizate de Hubble [Vezi a galeria de imagini grozave Hubble]:

Nebula Helix, o nebuloasă planetară din constelația Vărsător cunoscută și sub denumirea de

Nebula Helix, o nebuloasă planetară din constelația Vărsător cunoscută și sub numele de „Ochiul lui Dumnezeu”.

Această masivă grupare stelară tânără, numită R136, are doar câteva milioane de ani și se află în Nebula 30 Doradus, o regiune turbulentă de naștere a stelelor din Marele Nor Magellanic, o galaxie satelită a Căii Lactee.

Această masivă grupare stelară tânără, numită R136, are doar câteva milioane de ani și se află în Nebula 30 Doradus, o regiune turbulentă de naștere a stelelor din Marele Nor Magellanic, o galaxie satelită a Căii Lactee.

Credite: NASA, ESA și F. Paresce (INAF-IASF, Bologna, Italia), R. O'Connell (Universitatea din Virginia, Charlottesville) și Comitetul de supraveghere științifică de la Wide Field Camera 3

Telescopul spațial Hubble a surprins cea mai detaliată vedere a nebuloasei Crab într-una dintre cele mai mari imagini asamblate vreodată de observatorul bazat pe spațiu.

Telescopul spațial Hubble a surprins cea mai detaliată vedere a nebuloasei Crab într-una dintre cele mai mari imagini asamblate vreodată de observatorul bazat pe spațiu.

Hubble îl prinde pe Jupiter schimbându-și dungile. Nori cu înălțime mare și joasă schimbă locurile, schimbându-și forma și culoarea în timp ce fac acest lucru.

Hubble îl prinde pe Jupiter schimbându-și dungile. Nori cu înălțime mare și joasă schimbă locurile, schimbându-și forma și culoarea în timp ce fac acest lucru.

Hubble surprinde instantaneu multe sute de mii de stele care se deplasează în clusterul global M13.

Hubble surprinde instantaneu multe sute de mii de stele care se deplasează în clusterul global M13.

Inelele lui Saturn în ultraviolete - O nouă privire asupra unora dintre cele mai cunoscute inele din sistemul solar. Credit: NASA și E. Karkoschka (Universitatea din Arizona)

Hubble Ultra Deep Field - Privind un petic de cer întunecat, HST a apărut peste 10.000 de galaxii timpurii nevăzute de pe suprafața Pământului. Credit: NASA, ESA, R. Windhorst (Arizona State University) și H. Yan (Spitzer Science Centru, Caltech)

Când galaxiile se ciocnesc - Două galaxii în coliziune au produs o galaxie cu coadă lungă, în formă de inel. Credit: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration și A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University)

O lună de Uranus - HST captează o eclipsă în timp ce luna, Ariel, trece prin fața soarelui. Credit: NASA, ESA, L. Sromovsky (Universitatea din Wisconsin, Madison), H. Hammel (Institutul de Științe Spațiale) și K. Rages (SETI)

Hubble surprinde imagini cu furtuni de praf de pe planeta roșie, la capacele polare. Credite: NASA, James Bell (Cornell Univ.), Michael Wolff (Space Science Inst.) Și The Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Fluturele se ivește din moarte stelară - O stea pe moarte care evacuează praful și gazul a creat o nebuloasă planetară frumoasă. Credit: NASA, ESA și ERO Hubble SM4 ERO

Perle cosmice de la Supersonic Shockwave - Valurile de șoc dezlănțuite dintr-o supernova din 1987 se ciocnesc acum cu praful și gazul din jurul stelei, încălzind inelul și provocând să strălucească. Credit: NASA, P. Challis, R. Kirshner (Centrul pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian) și B. Sugerman (STScI)

Bulele de gaze galactice - O bulă de gaz din centrul galaxiei NGC 3079 se ridică deasupra discului aplatizat. Credite: NASA, Gerald Cecil (Universitatea din Carolina de Nord), Sylvain Veilleux (Universitatea din Maryland), Joss Bland-Hawthorn (Observatorul Anglo-Australian) și Alex Filippenko (Universitatea din California la Berkeley).

Eta Carinae - Explozia lui Dumbel - Praful și gazul care explodează pe ambele părți ale stelei, Eta Carinae, sunt prezentate în detalii remarcabile. Structuri de doar 10 miliarde de mile pot fi observate în ciuda distanței mari a stelelor. Credit: Jon Morse (Universitatea din Colorado) și NASA

Nebuloasa inelară - O stea pe moarte a scos din praf și gaz pentru a crea cele mai faimoase nebuloase planetare. HST a dezvăluit aglomerații întunecate de material încorporate în marginile inelului de gaz, în timp ce steaua muribundă se ascunde în centru. Credit: Echipa Hubble Heritage (AURA / STScI / NASA)

Pregătirea pentru călătoria la Vesta - Imaginile realizate de HST i-au ajutat pe astronomi și ingineri să planifice misiunea Zorii NASA pe asteroidul Vesta și protoplaneta Ceres. Credite pentru Vesta: NASA; ESA; L. McFadden și J.Y. Li (University of Maryland, College Park); M. Mutchler și Z. Levay (Space Telescope Science Institute, Baltimore); P. Thomas (Universitatea Cornell); J. Parker și E.F. Young (Southwest Research Institute); și C.T. Russell și B. Schmidt (Universitatea din California, Los Angeles). Credite pentru Ceres: NASA; ESA; J. Parker (Southwest Research Institute); P. Thomas (Universitatea Cornell); L. McFadden (Universitatea din Maryland, College Park); și M. Mutchler și Z. Levay (Space Telescope Science Institute)

Un flux de particule sub-atomice - electronii și alte particule sub-atomice curg dintr-o gaură neagră din centrul galaxiei M87. Credit: NASA și Echipa Hubble Heritage (STScI / AURA)

Shoemaker-Levy Jupiter Bruises - Când cometa Shoemaker-Levy a bombardat Jupiter în 1994, și-a lăsat amprenta pe planetă. Credit: Hubble Comet Team și NASA

Raportări suplimentare de către Elizabeth Howell, colaboratorul Space.com





RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com