Ada tiga objek di orbit Bumi yang bahkan orang yang jauh dari astronomi dan astronot tahu tentang: Bulan, Stasiun Luar Angkasa Internasional dan Teleskop Luar Angkasa Hubble. Yang terakhir adalah delapan tahun lebih tua dari ISS dan juga menemukan Stasiun Orbital Mir. Banyak yang menganggapnya sebagai kamera besar di luar angkasa. realitas Kecil lebih sulit, tidak sia-sia, karena orang yang bekerja dengan peralatan unik ini dengan hormat menyebutnya sebagai observatorium langit.

Banyak gambar!

Sejarah pembangunan Hubble adalah terus-menerus mengatasi kesulitan, perjuangan untuk pendanaan dan pencarian solusi untuk situasi yang tidak terduga. Peran Hubble dalam sains tak ternilai harganya. Mustahil untuk menyusun daftar lengkap penemuan di bidang astronomi dan bidang terkait, yang dibuat berkat gambar teleskop, begitu banyak karya merujuk pada informasi yang diterimanya. Namun demikian, statistik resmi berbicara tentang hampir 15.000 publikasi.

Cerita

Gagasan menempatkan teleskop di orbit muncul hampir seratus tahun yang lalu. Alasan ilmiah tentang pentingnya membangun teleskop semacam itu dalam bentuk artikel diterbitkan oleh ahli astrofisika Lyman Spitzer pada tahun 1946. Pada tahun 1965, ia diangkat menjadi kepala komite Akademi Ilmu Pengetahuan, yang menentukan tugas proyek semacam itu.

Pada tahun enam puluhan, beberapa peluncuran yang sukses dan perangkat yang lebih sederhana dikirim ke orbit, dan pada tahun ke-68 NASA memberikan lampu hijau untuk pelopor Hubble - peralatan LST, Teleskop Luar Angkasa Besar, dengan diameter cermin yang lebih besar - 3 meter dibandingkan 2,4 Hubble - dan tugas yang ambisius untuk meluncurkannya pada tahun ke-72, dengan bantuan pesawat ulang-alik yang saat itu sedang dalam pengembangan. Tetapi perkiraan perkiraan proyek ternyata terlalu mahal, ada kesulitan dengan uang, dan pada tahun ke-74 pendanaan dibatalkan sepenuhnya. Lobi aktif proyek oleh para astronom, keterlibatan Badan Antariksa Eropa dan penyederhanaan karakteristik menjadi kira-kira Hubble memungkinkan pada tanggal 78 untuk menerima dana dari Kongres dalam jumlah total biaya yang tidak masuk akal sebesar 36 juta dolar, yang saat ini sama dengan sekitar 137 juta.

Pada saat yang sama, teleskop masa depan dinamai Edwin Hubble, seorang astronom dan ahli kosmologi yang mengkonfirmasi keberadaan galaksi lain, menciptakan teori perluasan Semesta dan memberikan namanya tidak hanya untuk teleskop, tetapi juga untuk ilmiah. hukum dan besaran.

Teleskop dikembangkan oleh beberapa perusahaan yang bertanggung jawab atas berbagai elemen, di antaranya yang paling kompleks: sistem optik, yang ditangani oleh Perkin-Elmer, dan pesawat ruang angkasa, yang dibuat oleh Lockheed. Anggaran telah meningkat menjadi $ 400 juta.

Lockheed menunda pembuatan peralatan selama tiga bulan dan melebihi anggarannya sebesar 30%. Jika Anda melihat sejarah konstruksi perangkat yang serupa dalam kompleksitas, maka ini adalah situasi normal. Di Perkin-Elmer, keadaannya jauh lebih buruk. Perusahaan itu memoles cermin menggunakan teknologi inovatif hingga akhir 1981, melebihi anggaran dan merusak hubungan dengan NASA. Menariknya, mirror blank dibuat oleh perusahaan Corning, yang saat ini memproduksi Gorilla Glass, yang secara aktif digunakan di ponsel. Omong-omong, Kodak dikontrak untuk membuat cermin cadangan menggunakan metode pemolesan tradisional jika ada masalah dengan pemolesan cermin utama. Penundaan dalam pembuatan komponen yang tersisa sangat memperlambat proses sehingga kutipan dari karakterisasi NASA dari jadwal kerja itu "tidak terbatas dan berubah setiap hari."

Peluncuran menjadi mungkin hanya pada tahun 86, tetapi karena bencana Challenger, peluncuran pesawat ulang-alik ditangguhkan selama perbaikan.

Hubble disimpan sedikit demi sedikit di ruang khusus yang dibersihkan dengan nitrogen dengan biaya enam juta dolar sebulan.

Akibatnya, pada 24 April 1990, pesawat ulang-alik Discovery diluncurkan dengan teleskop ke orbit. Pada titik ini, $2,5 miliar telah dihabiskan untuk Hubble. Total biaya hari ini mendekati sepuluh miliar.

Sejak peluncuran, ada beberapa peristiwa dramatis yang melibatkan Hubble, tetapi hal utama terjadi di awal.

Ketika, setelah diluncurkan ke orbit, teleskop mulai bekerja, ternyata ketajamannya adalah urutan besarnya lebih rendah dari yang dihitung. Alih-alih sepersepuluh detik busur, satu detik penuh diperoleh. Setelah beberapa pemeriksaan, ternyata cermin teleskop terlalu datar di tepinya: sebanyak dua mikrometer tidak sesuai dengan yang dihitung. Penyimpangan karena cacat mikroskopis harfiah ini membuat sebagian besar studi yang direncanakan menjadi tidak mungkin.

Sebuah komisi dikumpulkan, yang anggotanya menemukan alasannya: cermin yang dihitung dengan sangat akurat dipoles dengan tidak benar. Selain itu, bahkan sebelum peluncuran, penyimpangan yang sama ditunjukkan oleh sepasang korektor nol yang digunakan dalam pengujian - perangkat yang bertanggung jawab atas kelengkungan permukaan yang diinginkan di sini. Tetapi kemudian mereka tidak mempercayai indikasi ini, bergantung pada indikasi korektor nol utama, yang menunjukkan hasil yang benar dan yang dengannya pemolesan dilakukan. Dan salah satu lensa yang ternyata salah dipasang.

Faktor manusia.

Memasang cermin baru secara langsung di orbit secara teknis tidak mungkin, dan menurunkan teleskop dan kemudian mengeluarkannya lagi terlalu mahal. Solusinya adalah solusi yang elegan.

Ya, cermin dibuat salah. Tapi itu dilakukan secara tidak benar dengan presisi yang sangat tinggi. Distorsinya diketahui, dan hanya perlu dikompensasi, untuk itu sistem koreksi COSTAR khusus dikembangkan. Diputuskan untuk memasangnya sebagai bagian dari ekspedisi pertama untuk memelihara teleskop. Ekspedisi semacam itu adalah operasi sepuluh hari yang rumit dengan para astronot pergi ke luar angkasa. Sebuah karya yang lebih futuristik tidak bisa dibayangkan, dan ini hanya perawatan. Secara total, ada empat ekspedisi selama pengoperasian teleskop, dengan dua keberangkatan sebagai bagian dari yang ketiga.

Pada tanggal 2 Desember 1993, Space Shuttle Endeavour, yang merupakan penerbangan kelima, mengantarkan para astronot ke teleskop. Mereka memasang Kostar dan mengganti kamera.

Costar mengoreksi penyimpangan bola cermin, memainkan peran kacamata paling mahal dalam sejarah. Sistem koreksi optik melakukan tugasnya hingga 2009, ketika kebutuhannya menghilang karena penggunaan optik korektifnya sendiri di semua perangkat baru. Dia memberi jalan ke tempat yang berharga di teleskop untuk spektrograf dan mengambil tempat di Museum Nasional Aeronautika dan Astronautika, setelah dibongkar sebagai bagian dari ekspedisi pemeliharaan Hubble keempat pada tahun 2009.

Kontrol

Teleskop dikendalikan dan dipantau 24/7 secara real time dari pusat kendali di Greenbelt, Maryland. Tugas pusat dibagi menjadi dua jenis: teknis (pemeliharaan, pengelolaan dan pemantauan kondisi) dan ilmiah (pemilihan objek, persiapan tugas dan pengumpulan data langsung). Setiap minggu, Hubble menerima lebih dari 100.000 perintah berbeda dari Bumi: ini adalah instruksi koreksi orbit, dan tugas untuk memotret objek luar angkasa.

Di PKS, hari itu dibagi menjadi tiga shift, yang masing-masing diberi tim terpisah yang terdiri dari tiga hingga lima orang. Selama ekspedisi ke teleskop itu sendiri, staf pekerja meningkat menjadi beberapa lusin.

Omong-omong, ada situs terpisah yang dikembangkan oleh Chris Peet di mana Anda dapat melacak posisi observatorium langit. Ada juga data tentang objek orbit buatan lainnya:
www.heavens-above.com

Hubble adalah teleskop yang sibuk, tetapi bahkan jadwalnya yang sibuk dapat benar-benar membantu siapa pun, bahkan astronom non-profesional. Setiap tahun, ia menerima seribu permintaan pemesanan waktu dari para astronom dari berbagai negara. Sekitar 20% dari aplikasi disetujui oleh komite ahli dan, menurut NASA, plus atau minus 20.000 pengamatan dilakukan setiap tahun berkat permintaan internasional. Semua aplikasi ini dipasang di dok, diprogram, dan dikirim ke Hubble dari pusat yang sama di Maryland.

Optik

Set alat saat ini:

NICMOS
Kamera Inframerah Dekat dan Spektrometer Multi-Objek
Kamera inframerah dekat dan spektrometer multi-objek

ACS
Kamera Lanjutan untuk Survei
Kamera ikhtisar lanjutan

WFC3
Kamera Bidang Lebar 3
Kamera Lebar 3

COS
Spektrograf Asal Kosmik
Spektrograf ultraviolet

STIS
Spektrograf Pencitraan Teleskop Luar Angkasa
Spektrograf perekaman teleskop luar angkasa

FGS
Sensor Bimbingan Halus
Sistem panduan

Optik utama Hubble didasarkan pada sistem Ritchey-Chrétien. Ini terdiri dari cermin bundar yang melengkung hiperbolik dengan diameter 2,4 m dengan lubang di tengahnya. Cermin ini memantul ke cermin sekunder, juga berbentuk hiperbolik, yang memantulkan sinar yang dapat didigitalkan ke dalam lubang pusat cermin utama. Semua jenis filter digunakan untuk menyaring bagian spektrum yang tidak perlu dan menyoroti rentang yang diinginkan.

Dalam teleskop seperti itu, sistem cermin yang digunakan, dan bukan lensa, seperti pada kamera. Ada banyak alasan untuk ini: perbedaan suhu, toleransi pemolesan, dimensi keseluruhan, dan tidak adanya kehilangan sinar di dalam lensa itu sendiri.

Optik utama pada Hubble tidak berubah sejak awal. Dan set berbagai alat yang menggunakannya benar-benar berubah selama beberapa ekspedisi layanan. Hubble telah memperbarui instrumentasi, dan selama keberadaannya, tiga belas instrumen berbeda bekerja di sana. Hari ini dia membawa enam, salah satunya dalam mode hibernasi.

Kamera wide-angle dan planetary generasi pertama dan kedua bertanggung jawab atas foto-foto dalam jangkauan optik, dan kamera Wide-angle generasi ketiga sekarang.

Potensi WFPC pertama tidak pernah terwujud karena masalah dengan cermin. Dan ekspedisi 93, setelah menginstal Kostar, pada saat yang sama menggantinya dengan versi kedua.

Kamera WFPC2 memiliki empat sensor persegi, gambar yang membentuk persegi besar. Hampir. Satu matriks - "planet" yang sama - menerima gambar dengan perbesaran yang lebih tinggi, dan ketika skala dipulihkan, bagian gambar ini menangkap kurang dari seperenam belas dari total persegi, bukan seperempat, tetapi dalam resolusi yang lebih tinggi. Tiga matriks yang tersisa bertanggung jawab atas "sudut lebar". Inilah sebabnya mengapa bidikan kamera penuh terlihat seperti persegi yang telah dimakan 3 blok dari satu sudut, dan bukan karena masalah dengan mengunggah file atau masalah lainnya.

WFPC2 digantikan oleh WFC3 pada tahun 2009. Perbedaan di antara mereka diilustrasikan dengan baik oleh pemotretan ulang Pilar Penciptaan, yang akan dibahas nanti.

Selain jangkauan optik dan inframerah-dekat dari kamera sudut lebar, Hubble melihat:

• menggunakan spektrograf STIS pada ultraviolet dekat dan jauh, serta dari inframerah tampak hingga dekat;
• di tempat yang sama menggunakan salah satu saluran ACS, saluran lain yang mencakup rentang frekuensi yang sangat besar dari inframerah ke ultraviolet;
• sumber titik lemah dalam kisaran ultraviolet oleh spektrograf COS.

Snapshot

Gambar Hubble tidak cukup foto dalam arti biasa. Banyak informasi tidak tersedia dalam jangkauan optik. Banyak objek luar angkasa secara aktif memancar dalam rentang lain. Hubble dilengkapi dengan berbagai perangkat dengan berbagai filter yang memungkinkan Anda untuk menangkap data yang kemudian diproses oleh para astronom dan dapat direduksi menjadi gambar visual. Kekayaan warna disediakan oleh rentang radiasi yang berbeda dari bintang dan partikel yang terionisasi olehnya, serta cahaya yang dipantulkan.

Ada banyak foto, saya hanya akan memberi tahu Anda tentang beberapa yang paling menarik. Semua foto memiliki ID mereka sendiri, yang dapat dengan mudah ditemukan di situs web Hubble spacetelescope.org atau langsung di Google. Banyak gambar dalam resolusi tinggi di situs, tetapi di sini saya meninggalkan versi ukuran layar.

Hubble mengambil bidikannya yang paling terkenal pada tanggal 1 April 1995, tanpa terganggu oleh kerja cerdas pada Hari April Mop. Ini adalah Pilar Penciptaan, dinamakan demikian karena bintang terbentuk dari akumulasi gas ini, dan karena bentuknya yang mirip. Gambar menunjukkan sepotong kecil bagian tengah Nebula Elang. Nebula ini menarik karena bintang-bintang besar di pusatnya sebagian menyebarkannya, dan bahkan hanya dari sisi Bumi. Keberuntungan seperti itu memungkinkan Anda untuk melihat ke pusat nebula dan, misalnya, mengambil gambar ekspresif yang terkenal.

Teleskop lain juga memotret wilayah ini dalam rentang yang berbeda, tetapi dalam optik Pilar keluar paling ekspresif: terionisasi oleh bintang-bintang yang menyebarkan bagian nebula, gas bersinar dalam warna biru, hijau dan merah, menciptakan luapan yang indah.

Pada tahun 2014, Pilar dipotret ulang dengan peralatan Hubble yang diperbarui: versi pertama difilmkan oleh kamera WFPC2, dan yang kedua oleh WFC3.

Mawar yang terbuat dari galaksi

ID: heic1107a

Objek Arp 273 adalah contoh indah dari komunikasi antar galaksi yang dekat satu sama lain. Bentuk asimetris dari atas adalah konsekuensi dari apa yang disebut interaksi pasang surut dengan yang lebih rendah. Bersama-sama mereka membentuk bunga megah, disajikan kepada umat manusia pada tahun 2011.

Galaksi Ajaib Sombrero

ID: opo0328a

Messier 104 adalah galaksi megah yang tampaknya telah ditemukan dan dilukis di Hollywood. Tapi tidak, seratus empat yang indah terletak di pinggiran selatan konstelasi Virgo. Dan sangat terang sehingga terlihat bahkan di teleskop rumah. Si cantik ini berpose untuk Hubble pada tahun 2004.

Tampilan Inframerah Baru Nebula Horsehead - Gambar Hubble 23rd Anniversary

ID: heic1307a

Pada 2013, Hubble mencitrakan ulang Barnard 33 dalam inframerah. Dan Nebula Kepala Kuda yang suram di konstelasi Orion, hampir buram dan hitam dalam jarak yang terlihat, muncul dalam cahaya baru. Artinya, jangkauan.

Sebelum itu, Hubble telah memotretnya pada tahun 2001:

Hubble menangkap wilayah pembentuk bintang S106

ID: heic1118a

S106 adalah wilayah pembentuk bintang di konstelasi Cygnus. Struktur yang indah ini disebabkan oleh ejeksi bintang muda, yang diselimuti debu berbentuk donat di tengahnya. Tirai debu ini memiliki celah di atas dan di bawah, di mana materi bintang pecah lebih aktif, membentuk bentuk yang menyerupai ilusi optik yang terkenal. Gambar diambil pada akhir tahun 2011.

Cassiopeia A: konsekuensi penuh warna dari kematian bintang

ID: heic0609a

Anda mungkin pernah mendengar tentang ledakan supernova. Dan gambar ini dengan jelas menunjukkan salah satu skenario untuk nasib lebih lanjut dari benda-benda tersebut.

Dalam foto tahun 2006 - konsekuensi dari ledakan bintang Cassiopeia A, yang terjadi tepat di galaksi kita. Gelombang materi menyebar dari pusat gempa terlihat sempurna, dengan struktur yang kompleks dan detail.

Gambar Hubble Arp 142

ID: heic1311a

Dan lagi, gambar yang menunjukkan konsekuensi dari interaksi dua galaksi yang dekat satu sama lain selama perjalanan Semesta mereka.

NGC 2936 dan 2937 bertabrakan dan saling bertabrakan. Ini sudah merupakan peristiwa yang menarik, tetapi dalam kasus ini, aspek lain ditambahkan: bentuk galaksi saat ini menyerupai penguin dengan telur, yang berfungsi sebagai nilai tambah yang besar untuk popularitas galaksi ini.

Dalam gambar lucu dari tahun 2013, Anda dapat melihat jejak tabrakan: misalnya, mata penguin, sebagian besar, dibentuk oleh benda-benda dari galaksi telur.

Mengetahui usia kedua galaksi, kita akhirnya bisa menjawab apa yang terjadi sebelumnya: telur atau penguin.

Seekor kupu-kupu muncul dari sisa-sisa bintang di nebula planet NGC 6302

ID: heic0910h

Terkadang gas panas mengalir hingga 20 ribu derajat, terbang dengan kecepatan hampir satu juta km / jam, terlihat seperti sayap kupu-kupu yang rapuh, Anda hanya perlu menemukan sudut yang tepat. Hubble tidak perlu melihat, nebula NGC 6302 - juga disebut Nebula Kupu-Kupu atau Kumbang - sendiri menoleh ke arah kita ke arah yang sesuai.

Sayap ini diciptakan oleh bintang sekarat di galaksi kita di konstelasi Scopio. Bentuk sayap aliran gas lagi-lagi karena cincin debu di sekitar bintang. Debu yang sama menutup bintang itu sendiri dari kita. Ada kemungkinan bahwa cincin itu terbentuk oleh hilangnya materi dari bintang di sepanjang ekuator dengan kecepatan yang relatif rendah, sedangkan sayap terbentuk oleh hilangnya lebih cepat dari kutub.

Foto itu diambil pada tahun 2009.

lapangan yang dalam

Ada beberapa gambar Hubble yang memiliki Deep Field di judulnya. Ini adalah bingkai dengan waktu pencahayaan multi-hari yang besar, menunjukkan sebagian kecil dari langit berbintang. Untuk menghapusnya, saya harus sangat hati-hati memilih situs yang cocok untuk eksposur seperti itu. Seharusnya tidak terhalang oleh Bumi dan Bulan, seharusnya tidak ada benda terang di dekatnya, dan seterusnya. Akibatnya, Deep Fields menjadi bingkai yang sangat berguna bagi para astronom, yang dapat digunakan untuk mempelajari proses pembentukan alam semesta.

Bingkai terbaru seperti itu - Hubble Extreme Deep Field 2012 - agak membosankan bagi mata orang awam - ini adalah pemotretan yang belum pernah terjadi sebelumnya dengan eksposur dua juta detik (~ 23 hari), menunjukkan 5,5 ribu galaksi, yang paling redup memiliki kecerahan sepuluh miliar kurang dari sensitivitas penglihatan manusia.

Sejak awal astronomi, sejak zaman Galileo, para astronom memiliki satu tujuan yang sama: melihat lebih banyak, melihat lebih jauh, melihat lebih dalam. Dan Teleskop Luar Angkasa Hubble, diluncurkan pada tahun 1990, merupakan langkah besar ke arah itu. Teleskop berada di orbit Bumi di atas atmosfer, yang dapat mendistorsi dan memblokir radiasi yang datang dari benda-benda luar angkasa. Berkat ketidakhadirannya, para astronom mendapatkan gambar dengan kualitas terbaik dengan bantuan Hubble. Hampir tidak mungkin untuk melebih-lebihkan peran yang dimainkan teleskop untuk pengembangan astronomi - Hubble adalah salah satu proyek paling sukses dan jangka panjang dari badan antariksa NASA. Dia mengirim ratusan ribu foto ke Bumi, menjelaskan banyak rahasia astronomi. Dia membantu menentukan usia alam semesta, mengidentifikasi quasar, membuktikan bahwa lubang hitam besar terletak di pusat galaksi, dan bahkan mengatur eksperimen untuk mendeteksi materi gelap.

Penemuan tersebut mengubah pandangan para astronom tentang alam semesta. Kemampuan untuk melihat dengan sangat detail membantu mengubah beberapa hipotesis astronomi menjadi fakta. Banyak teori telah dibuang untuk menuju satu arah yang benar. Di antara pencapaian Hubble, salah satu yang utama adalah penentuan usia Alam Semesta, yang diperkirakan para ilmuwan saat ini adalah 13-14 miliar tahun. Ini tidak diragukan lagi lebih akurat daripada data sebelumnya 10-20 miliar tahun. Hubble juga memainkan peran kunci dalam penemuan energi gelap, kekuatan misterius yang menyebabkan alam semesta mengembang dengan kecepatan yang terus meningkat. Berkat Hubble, para astronom dapat melihat galaksi di semua tahap perkembangannya, mulai dari pembentukan yang terjadi di alam semesta muda, yang membantu para ilmuwan memahami bagaimana mereka dilahirkan. Dengan bantuan teleskop, cakram protoplanet, akumulasi gas dan debu di sekitar bintang-bintang muda ditemukan, yang di sekitarnya segera (menurut standar astronomi, tentu saja) sistem planet baru akan muncul. Dia mampu menemukan sumber ledakan sinar gamma - semburan energi yang aneh dan luar biasa kuat - di galaksi jauh selama runtuhnya bintang supermasif. Dan ini hanya sebagian dari penemuan instrumen astronomi yang unik, tetapi sudah membuktikan bahwa $2,5 miliar yang dihabiskan untuk penciptaan, peluncuran ke orbit, dan pemeliharaan adalah investasi paling menguntungkan dalam skala seluruh umat manusia.

Teleskop Orbit Luar Angkasa Hubble

Hubble memiliki kinerja yang luar biasa. Seluruh komunitas astronomi menikmati kemampuannya untuk melihat kedalaman alam semesta. Setiap astronom dapat mengirim permintaan untuk waktu tertentu menggunakan layanannya, dan sekelompok spesialis memutuskan apakah ini mungkin. Setelah pengamatan dilakukan, biasanya, setahun berlalu sebelum komunitas astronomi menerima hasil penelitian. Karena data yang diperoleh menggunakan teleskop tersedia untuk semua orang, astronom mana pun dapat melakukan penelitiannya, mengoordinasikan data dengan observatorium di seluruh dunia. Kebijakan seperti itu membuat penelitian terbuka, dan karenanya lebih efektif. Namun, kemampuan unik teleskop juga berarti tingkat permintaan tertinggi untuk itu - para astronom di seluruh dunia berjuang untuk hak menggunakan layanan Hubble di waktu luang mereka dari misi utama. Setiap tahun lebih dari seribu aplikasi diterima, di antaranya yang terbaik dipilih menurut para ahli, tetapi menurut statistik, hanya 200 yang puas - hanya seperlima dari total jumlah pelamar yang melakukan penelitian menggunakan Hubble.

Mengapa teleskop perlu dibawa ke luar angkasa dekat Bumi, dan mengapa perangkat ini sangat diminati oleh para astronom? Faktanya adalah teleskop Hubble mampu memecahkan dua masalah teleskop berbasis darat sekaligus. Pertama, pengolesan sinyal atmosfer bumi membatasi kemampuan teleskop berbasis darat, terlepas dari kecanggihan teknisnya. Berkat pengaburan atmosfer, kita melihat bintang-bintang berkelap-kelip ketika kita melihat ke langit. Kedua, atmosfer menyerap radiasi dengan panjang gelombang tertentu, terutama radiasi ultraviolet, sinar-x, dan gamma. Dan ini adalah masalah serius, karena mempelajari objek luar angkasa semakin efektif, semakin besar rentang energi yang diambil.
Dan justru untuk menghindari pengaruh negatif atmosfer terhadap kualitas gambar yang diperoleh, teleskop terletak di atasnya, pada jarak 569 kilometer di atas permukaan. Pada saat yang sama, teleskop membuat satu revolusi mengelilingi Bumi dalam 97 menit, bergerak dengan kecepatan 8 kilometer per detik.

Sistem optik teleskop Hubble

Teleskop Hubble adalah Ritchey-Chrétien, atau versi perbaikan dari sistem Cassegrain, di mana cahaya awalnya mengenai cermin utama, dipantulkan, dan memasuki cermin sekunder, yang memfokuskan cahaya dan mengarahkannya ke sistem instrumen ilmiah teleskop melalui sebuah lubang kecil di cermin utama. Seringkali orang secara keliru percaya bahwa teleskop memperbesar gambar. Bahkan, itu hanya mengumpulkan jumlah maksimum cahaya dari objek. Dengan demikian, semakin besar cermin utama, semakin banyak cahaya yang dikumpulkannya dan semakin jelas gambarnya. Cermin kedua hanya memfokuskan radiasi. Cermin utama Hubble berdiameter 2,4 meter. Tampaknya kecil, mengingat diameter cermin teleskop berbasis darat mencapai 10 meter atau lebih, tetapi tidak adanya atmosfer, bagaimanapun, merupakan keuntungan besar dari versi komik.
Untuk mengamati benda-benda luar angkasa, teleskop memiliki sejumlah instrumen ilmiah, bekerja sama atau terpisah. Masing-masing dari mereka unik dengan caranya sendiri.

Kamera Lanjutan untuk Survei (ACS). Instrumen terbaru untuk pengamatan dalam rentang yang terlihat, dirancang untuk studi alam semesta awal, dan dipasang pada tahun 2002. Kamera ini membantu memetakan distribusi materi hitam, mendeteksi objek terjauh dan mempelajari evolusi gugus galaksi.

Kamera inframerah dekat dan spektrometer multi-objek (Kamera Inframerah Dekat dan Spektrometer Multi-Objek - NICMOS). Sensor inframerah mendeteksi panas ketika objek tertutup oleh debu atau gas antarbintang, seperti di daerah pembentukan bintang aktif.

Kamera inframerah dekat dan spektrometer multi-objek (Spektrograf Pencitraan Teleskop Luar Angkasa - STIS). Bertindak seperti prisma, menyebarkan cahaya. Dari spektrum yang dihasilkan, seseorang dapat memperoleh informasi tentang suhu, komposisi kimia, massa jenis, dan gerak benda yang diteliti. STIS berhenti beroperasi pada 3 Agustus 2004 karena masalah teknis, tetapi akan diperbaiki pada 2008 selama pemeliharaan teleskop yang dijadwalkan.

Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2). Alat universal yang digunakan untuk mengambil sebagian besar foto yang diketahui semua orang. Berkat 48 filter, Anda dapat melihat objek dalam rentang panjang gelombang yang cukup lebar.

Fine Guidance Sensor (FGS). Mereka tidak hanya bertanggung jawab atas kontrol dan orientasi teleskop di ruang angkasa - mereka mengarahkan teleskop dalam kaitannya dengan bintang-bintang dan tidak membiarkannya tersesat, tetapi juga membuat pengukuran presisi jarak antara bintang-bintang dan memperbaiki pergerakan relatif.
Seperti banyak pesawat ruang angkasa di orbit Bumi, teleskop Hubble ditenagai oleh radiasi matahari, yang dideteksi oleh dua panel surya dua belas meter dan terakumulasi untuk operasi tanpa gangguan selama perjalanan di sepanjang sisi bayangan Bumi. Desain sistem panduan untuk target yang diinginkan - sebuah objek di Semesta - juga sangat menarik - lagipula, berhasil memotret galaksi atau quasar yang jauh dengan kecepatan 8 kilometer per detik adalah tugas yang sangat sulit. Sistem orientasi teleskop mencakup komponen berikut: sensor penunjuk halus yang telah disebutkan, yang menandai posisi perangkat relatif terhadap dua bintang "terkemuka"; sensor posisi relatif terhadap Matahari - tidak hanya alat bantu untuk orientasi teleskop, tetapi juga alat yang diperlukan untuk menentukan kebutuhan untuk menutup / membuka pintu bukaan, yang mencegah peralatan dari "terbakar" ketika sinar matahari terfokus mengenainya; sensor magnetik yang mengarahkan pesawat ruang angkasa relatif terhadap medan magnet bumi; sistem giroskop yang melacak pergerakan teleskop; dan detektor elektro-optik yang memantau posisi teleskop relatif terhadap bintang yang dipilih. Semua ini tidak hanya memberikan kemampuan untuk mengontrol teleskop, "membidik" objek luar angkasa yang diinginkan, tetapi juga mencegah kerusakan peralatan berharga yang tidak dapat segera diganti dengan yang bisa digunakan.

Namun, pekerjaan Hubble tidak akan berarti tanpa kemungkinan mengirimkan data yang diperoleh untuk dipelajari di laboratorium terestrial. Dan untuk mengatasi masalah ini, empat antena dipasang di Hubble, yang bertukar informasi dengan pusat kendali penerbangan (Tim Operasi Penerbangan) dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard di Greenbelt (Greenbelt). Satelit di orbit bumi digunakan untuk berkomunikasi dengan teleskop dan mengatur koordinat, mereka juga bertanggung jawab untuk menyampaikan data. Hubble memiliki dua komputer dan beberapa subsistem yang tidak terlalu rumit. Salah satu komputer mengontrol navigasi teleskop, semua sistem lain bertanggung jawab atas pengoperasian instrumen dan komunikasi dengan satelit.

Skema transfer informasi dari orbit ke bumi

Data dari tim peneliti berbasis darat dikirim ke Goddard Space Flight Center, lalu ke Space Telescope Science Institute, di mana tim spesialis memproses data dan merekamnya di media magneto-optik. Setiap minggu, teleskop mengirimkan informasi ke Bumi yang dapat mengisi lebih dari dua puluh DVD, dan akses ke berbagai informasi berharga ini terbuka untuk semua orang. Sebagian besar data disimpan dalam format digital FITS, yang sangat nyaman untuk dianalisis, tetapi sangat tidak cocok untuk dipublikasikan di media. Itulah sebabnya gambar yang paling menarik untuk masyarakat umum diterbitkan dalam format gambar yang lebih umum - TIFF dan JPEG. Dengan demikian, teleskop Hubble tidak hanya menjadi instrumen ilmiah yang unik, tetapi juga salah satu dari sedikit peluang untuk melihat keindahan Kosmos bagi siapa saja - profesional, amatir, dan bahkan orang yang tidak terbiasa dengan astronomi. Untuk beberapa penyesalan, kita harus mengatakan bahwa akses seorang astronom amatir ke teleskop ditutup hari ini karena penurunan dana untuk proyek tersebut.

Teleskop pengorbit Hubble

Masa lalu teleskop Hubble tak kalah menarik dari masa kininya. Untuk pertama kalinya, ide untuk membuat instalasi semacam itu muncul pada tahun 1923 dari Hermann Oberth, pendiri teknologi roket Jerman. Dialah yang pertama kali berbicara tentang kemungkinan mengirimkan teleskop ke orbit dekat Bumi menggunakan roket, meskipun roket itu sendiri belum ada saat itu. Ide ini dikembangkan pada tahun 1946 dalam publikasinya tentang perlunya membuat observatorium luar angkasa oleh ahli astrofisika Amerika Lyman Spitzer. Dia memperkirakan kemungkinan mendapatkan foto-foto unik yang tidak mungkin diambil di lapangan. Selama lima puluh tahun berikutnya, ahli astrofisika secara aktif mempromosikan ide ini hingga awal penerapannya yang sebenarnya.

Spitzer telah menjadi pemimpin dalam pengembangan beberapa proyek observatorium orbital, termasuk satelit Copernicus dan Orbiting Astronomical Observatory. Berkat dia, proyek Teleskop Luar Angkasa Besar (Large Space Telescope) disetujui pada tahun 1969, sayangnya karena kurangnya dana, dimensi dan peralatan teleskop agak berkurang, termasuk ukuran cermin dan jumlah instrumen.

Pada tahun 1974, diusulkan untuk membuat instrumen yang dapat dipertukarkan dengan resolusi 0,1 detik busur dan rentang panjang gelombang kerja dari ultraviolet hingga terlihat dan inframerah. Pesawat ulang-alik itu seharusnya membawa teleskop ke orbit dan mengembalikannya ke Bumi untuk pemeliharaan dan perbaikan, yang juga mungkin dilakukan di luar angkasa.

Pada tahun 1975, NASA, bersama dengan European Space Agency (ESA), mulai mengerjakan teleskop Hubble. Pada tahun 1977, pendanaan untuk teleskop disetujui oleh Kongres.

Setelah keputusan ini, daftar instrumen ilmiah teleskop mulai disusun, lima pemenang kompetisi untuk pembuatan peralatan dipilih. Ada banyak pekerjaan di depan. Mereka memutuskan untuk memberi nama teleskop untuk menghormati astronom yang menunjukkan bahwa "tambalan" kecil yang terlihat melalui teleskop adalah galaksi jauh - dan membuktikan bahwa Alam Semesta mengembang.

Setelah segala macam penundaan, peluncuran dijadwalkan untuk Oktober 1986, tetapi pada 28 Januari 1986, Space Shuttle Challenger meledak satu menit setelah peluncuran. Pemeriksaan pesawat ulang-alik berlangsung lebih dari dua tahun, yang berarti peluncuran teleskop Hubble ke orbit ditunda selama empat tahun. Selama waktu ini, teleskop meningkat, pada 24 April 1990, sebuah peralatan unik naik ke orbitnya.

Peluncuran pesawat ulang-alik dengan teleskop Hubble di dalamnya

Pada bulan Desember 1993, pesawat ulang-alik Endeavour, dengan tujuh awak, diterbangkan ke orbit untuk melakukan perawatan pada teleskop. Dua kamera diganti, serta panel surya. Pada tahun 1994, foto-foto pertama diambil dari teleskop, yang kualitasnya mengejutkan para astronom. Hubble telah sepenuhnya membenarkan dirinya sendiri.

Pemeliharaan, peningkatan dan penggantian kamera, panel surya, pemeriksaan pelindung panas, dan pemeliharaan dilakukan tiga kali lagi: pada tahun 1997, 1999 dan 2002.

Modernisasi teleskop Hubble, 2002

Penerbangan berikutnya seharusnya dilakukan pada tahun 2006, tetapi pada tanggal 1 Februari 2003, karena masalah pada kulit, pesawat ulang-alik Columbia terbakar di atmosfer selama penerbangan kembali. Akibatnya, ada kebutuhan untuk studi tambahan tentang kemungkinan penggunaan ulang-alik lebih lanjut, yang hanya berakhir pada 31 Oktober 2006. Inilah yang menyebabkan penundaan jadwal pemeliharaan teleskop berikutnya hingga September 2008.
Hari ini teleskop beroperasi secara normal, mentransmisikan 120 GB informasi setiap minggu. Penerus Hubble, Teleskop Luar Angkasa Webb, juga sedang dikembangkan, yang akan mengeksplorasi objek-objek pergeseran merah tinggi di alam semesta awal. Itu akan berada di ketinggian 1,5 juta kilometer, peluncurannya dijadwalkan pada 2013.

Tentu saja, Hubble tidak abadi. Perbaikan berikutnya dijadwalkan pada tahun 2008, tetapi teleskop itu secara bertahap aus dan tidak dapat dioperasikan. Ini akan terjadi sekitar tahun 2013. Ketika ini terjadi, teleskop akan tetap berada di orbit hingga terdegradasi. Kemudian, dalam spiral, Hubble akan mulai jatuh ke Bumi, dan mengikuti stasiun Mir, atau dikirim dengan aman ke Bumi dan menjadi pameran museum dengan sejarah yang unik. Tapi tetap saja, warisan teleskop Hubble: penemuannya, contoh karya dan fotonya yang nyaris tanpa cela, yang diketahui semua orang, akan tetap ada. Anda dapat yakin bahwa pencapaiannya akan membantu mengungkap misteri alam semesta untuk waktu yang lama, sebagai kemenangan kehidupan teleskop Hubble yang luar biasa kaya.

Pada akhir September 2008 di teleskop. Hubble gagal unit yang bertanggung jawab untuk mengirimkan informasi ke Bumi. Misi perbaikan teleskop dijadwal ulang hingga Februari 2009.

Karakteristik teknis teleskop. hub:

Peluncuran: 24 April 1990 12:33 UT
Dimensi: 13,1 x 4,3 m
Berat: 11 110 kg
Desain optik: Ritchie-Chretien
Vignet: 14%
Bidang pandang: 18" (untuk tujuan ilmiah), 28" (untuk panduan)
Resolusi Sudut: 0,1" pada 632,8 nm
Rentang spektrum: 115 nm - 1 mm
Akurasi stabilisasi: 0,007 "dalam 24 jam
Perkiraan orbit pesawat ruang angkasa: ketinggian - 693 km, kemiringan - 28,5 °
Periode rotasi di sekitar Zesli: antara 96 ​​dan 97 menit
Waktu operasi yang direncanakan: 20 tahun (dengan pemeliharaan)
Teleskop dan biaya pesawat ruang angkasa: $1,5 miliar (dalam dolar 1989)
Cermin utama: Diameter 2400 mm; Jari-jari kelengkungan 11.040 mm; Kuadrat eksentrisitas 1,0022985
Cermin sekunder: Diameter 310 mm; Jari-jari kelengkungan 1,358 mm; Kuadrat eksentrisitas 1,49686
Jarak: Pusat cermin 4906.071 mm; Dari cermin sekunder ke fokus 6406.200 mm

Hak cipta gambar Layanan Dunia BBC Keterangan gambar Hubble diluncurkan ke orbit oleh pesawat ulang-alik Discovery pada 24 April 1990.

Minggu ini menandai peringatan 25 tahun peluncuran Teleskop Luar Angkasa Hubble. Peringatan Perak ditandai dengan gambar lain yang menunjukkan bintang-bintang muda bersinar di atas awan tebal gas dan debu.

Gugus bintang ini - Westerlund 2 - terletak 20 ribu tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Carina.

Hak cipta gambar Layanan Dunia BBC Keterangan gambar Tak lama setelah peluncuran teleskop, cacat pada cermin utamanya terungkap, yang membuat semua gambar menjadi kabur.

Insinyur NASA percaya bahwa teleskop yang mengorbit akan bertahan setidaknya lima tahun lagi.

"Orang optimis terbesar tidak dapat memprediksi pada tahun 1990 sejauh mana Hubble akan menulis ulang semua buku teks astrofisika dan ilmu planet kita," kata administrator NASA Charlie Bolden.

Tak lama setelah peluncuran teleskop, cacat pada cermin utamanya terungkap, yang membuat semua gambar menjadi kabur.

Pada tahun 1993, astronot berhasil memperbaiki cacat ini dengan memasang perangkat korektif yang dirancang khusus.

Hak cipta gambar Layanan Dunia BBC Keterangan gambar Banyak gambar Hubble, seperti Nebula Elang, telah menjadi sensasi ilmiah.

Empat kunjungan perawatan lagi kemudian, teleskop berada dalam kondisi sangat baik dan secara teknis mampu melakukan lebih dari sekadar setelah peluncuran.

Di masa lalu, Hubble mengalami keausan bertahap pada keenam giroskopnya yang digunakan dalam sistem orientasi.

Namun, setelah penggantian mereka, hanya satu yang gagal pada Maret 2014. Selama beberapa tahun terakhir, berkat penggantian komponen elektronik yang usang dan pemasangan kamera baru, teleskop mulai bekerja dengan lebih baik.

Hak cipta gambar Layanan Dunia BBC Keterangan gambar Gambar Jupiter dan bulannya Ganymede ini sangat dramatis

Sulit untuk melebih-lebihkan kontribusi teleskop yang mengorbit ini bagi sains.

Pada saat peluncurannya, para astronom tidak tahu apa-apa tentang usia alam semesta - perkiraan berkisar antara 10 hingga 20 miliar tahun.

Sebuah studi teleskop pulsar telah mempersempit ini, dan pemikiran saat ini adalah bahwa 13,8 miliar tahun telah berlalu sejak Big Bang.

Hak cipta gambar Layanan Dunia BBC Keterangan gambar Hubble membantu menentukan usia alam semesta, yang saat ini diperkirakan 13,8 miliar tahun

Hubble berperan penting dalam menemukan tingkat di mana alam semesta mengembang dan juga memberikan bukti yang menentukan keberadaan lubang hitam supermasif di pusat galaksi.

Kekuatan teleskop luar angkasa dibandingkan dengan generasi baru teleskop terestrial tetap memiliki kemampuan uniknya untuk menembus jauh ke masa lalu alam semesta, mengamati benda-benda yang terbentuk sangat awal dalam sejarahnya.

Hak cipta gambar Layanan Dunia BBC Keterangan gambar Nebula Kepiting berjarak 6.500 tahun cahaya dan merupakan sisa-sisa ledakan supernova.

Di antara pencapaian terbesar teleskop, tidak diragukan lagi, harus disebutkan pengamatan "bidang dalam", ketika selama berhari-hari ia merekam cahaya yang datang kepada kita dari bagian gelap langit dan mengungkapkan keberadaan ribuan objek yang sangat jauh dan jauh. galaksi yang sangat redup bercahaya.

Saat ini, teleskop sebagian besar terlibat dalam pengamatan seperti itu sebagai bagian dari program Frontier Fields. Hubble melihat enam kelompok besar galaksi kuno.

Hak cipta gambar NASA Keterangan gambar Setiap objek bercahaya dalam gambar ini adalah galaksi yang jauh.

Menggunakan efek lensa gravitasi, Hubble mampu melihat ke masa lalu yang lebih jauh dari alam semesta.

"Gravitasi, dengan mendistorsi cahaya yang datang dari galaksi yang jauh, memungkinkan kita untuk melihat melampaui gugusan ini," kata Jennifer Lotz, seorang peserta dalam program tersebut.

"Hubble" saat ini dapat "melihat" objek, yang cahayanya 10-50 kali lebih lemah dari yang diamati sebelumnya.

Tujuan dari studi ini adalah untuk mengamati tahap paling awal dalam pembentukan generasi pertama bintang dan galaksi yang hanya berjarak beberapa ratus juta tahun dari Big Bang.

Hak cipta gambar Layanan Dunia BBC Keterangan gambar "Memperluas Alam Semesta": foto-foto teleskop Hubble, penerbit Taschen

Dan itulah yang akan dilakukan oleh penerus Hubble, Teleskop Luar Angkasa James Webb yang jauh lebih besar dan lebih canggih, di tingkat yang lebih tinggi.

Peluncurannya dijadwalkan pada 2018. Itu dirancang dan dibangun khusus untuk tugas ini. Pengambilan gambar yang memakan waktu berhari-hari dan berminggu-minggu untuk Teleskop Luar Angkasa Hubble hanya akan memakan waktu berjam-jam.

Teleskop Hubble, dinamai astronom Amerika Edwin Hubble (1889-1953), diluncurkan ke orbit rendah Bumi pada 24 April 1990. Selama karyanya, lebih dari satu juta gambar bintang, planet, galaksi, nebula, dan objek luar angkasa lainnya telah diperoleh.

Atmosfer bumi tidak tembus cahaya, jadi jika Hubble berada di permukaan planet kita, ia akan melihat sepuluh kali lebih buruk.

Segera setelah peluncuran teleskop, ternyata cermin utamanya memiliki cacat, yang menyebabkan ketajaman dan resolusi gambar yang diperoleh jauh lebih buruk dari yang diharapkan. Sepanjang sejarah teleskop, telah ada lima ekspedisi untuk melayaninya. Tugas utama penerbangan pertama ke Hubble, tentu saja, menghilangkan cacat cermin dengan memasang optik korektif. Itu adalah salah satu ekspedisi tersulit dalam sejarah penjelajahan luar angkasa kami. Astronot telah menyelesaikan lima perjalanan luar angkasa yang panjang; beberapa kamera, panel surya, sistem pemandu diganti ... Di akhir pekerjaan, orbit disesuaikan, karena karena gesekan terhadap udara saat bergerak di atmosfer atas, terjadi penurunan ketinggian. Misi selesai dengan sukses dan gambar yang diambil setelah misi sangat bagus. Dalam ekspedisi selanjutnya dilakukan pekerjaan pemeliharaan terjadwal dan penggantian peralatan dengan yang lebih modern. Untuk waktu yang lama, penerbangan kelima ke Hubble diragukan.

Setelah kecelakaan pesawat luar angkasa Columbia pada Maret 2003, pekerjaan pemeliharaan teleskop dihentikan sementara. NASA memutuskan bahwa setiap pesawat luar angkasa harus bisa sampai ke ISS jika terjadi masalah teknis.

Namun, kebutuhan untuk pekerjaan pemeliharaan jelas terlambat. NASA dihadapkan pada pertanyaan serius: ambil risiko atau biarkan apa adanya? Penerbangan kelima ke Hubble berlangsung tanpa hambatan pada musim semi 2009, setelah NASA memiliki administrator baru. Diputuskan bahwa ekspedisi Hubble ini akan menjadi yang terakhir.

Bagaimana cara mendapatkan gambar yang cerah dan penuh warna dari Hubble?

Hubble mengambil gambar objek luar angkasa dalam berbagai rentang dari inframerah hingga ultraviolet, hasilnya adalah foto hitam putih dengan kualitas dan resolusi yang sangat baik. Dari mana gambar berwarna cerah ini berasal, yang pertama kali muncul di situs web NASA, dan kemudian berkeliaran di seluruh Internet? Jawabannya agak dangkal: Photoshop. Proses pengeditan foto rumit dan memakan waktu, jangan terkecoh dengan durasi video dua menit. Berikut tampilannya:

Gambar paling terkenal dari Hubble:

Pilar Penciptaan

Pilar Penciptaan atau Belalai Gajah adalah kumpulan debu bintang dan gas di Nebula Elang (7.000 tahun cahaya dari Bumi).

Galaksi Andromeda, 2,5 juta tahun cahaya dari Bumi:

Galaxy M83, 15 juta tahun cahaya dari Bumi:

Nebula Kepiting adalah hasil ledakan supernova pada 1054 M; di tengah nebula adalah bintang neutron (massanya sama dengan massa Matahari kita, ukurannya seperti kota kecil).

Galaxy NGC 5194, 23 juta tahun cahaya dari Bumi:

Kiri bawah - supernova yang meletus pada tahun 1994 di pinggiran galaksi spiral

Galaksi Sombrero, 30 juta tahun cahaya dari Bumi:

Nebula Omega di konstelasi Sagitarius, 5.000 tahun cahaya dari Bumi:

Gambar terbaik dari teleskop Hubble. Anda dapat memasukkannya ke dalam layar penuh dan menikmati:

Teleskop Luar Angkasa Hubble (dinamai Edwin Hubble) adalah sebuah observatorium otonom di orbit Bumi, sebuah proyek bersama antara NASA dan Badan Antariksa Eropa. Di luar angkasa, teleskop ditempatkan untuk mencatat radiasi elektromagnetik dalam rentang yang tidak bisa dilewati oleh atmosfer bumi. Hubble telah bekerja selama hampir 15 tahun (sejak 1990) dan terus bekerja (walaupun misi utama telah selesai dan rekan Hubble Spitzer dan Kepler, masing-masing diluncurkan pada tahun 2003 dan 2009, melanjutkannya). Sebuah proyek kolosal dalam signifikansinya, dengan bantuan yang segudang teori diuji dan sejumlah besar penemuan dibuat. Peta Pluto dan Eris, gambar komet berkualitas tinggi, konfirmasi hipotesis isotropi Semesta, penemuan satelit baru Neptunus - Hubble telah membawa begitu banyak data sehingga studi mereka berlanjut dan berlanjut.

Pada akhir 2018, wahana antariksa OSIRIS-Rex memasuki orbit asteroid Bennu dan mengungkap fitur menarik tentang strukturnya. Tampaknya dengan kedekatan perangkat seperti itu, semua penemuan baru harus dibuat hanya dengan bantuan peralatan bawaannya, tetapi tidak. Peneliti