Орбитальный телескоп “Хаббл” помог сделать важнейшие научные открытия в области астрономии, раскрыть возраст Вселенной и совершить более миллиона научных исследований за время своей работы.
Этот материал рассказывает историю создания самого известного орбитального телескопа, а также о его влиянии на науку и человечество в целом.
История создания космического телескопа “Хаббл”
Технические специалисты Космического центра имени Кеннеди, что во Флориде, 7 декабря 1968 года были сосредоточены на проверке всех систем орбитального телескопа OAO-2 (Orbiting Astronomical Observatory). Его запуск должен был состояться спустя несколько часов.
OAO-2 — второй орбитальный телескоп в истории. Его предшественник — OAO, запущенный двумя годами ранее, потерпел неудачу: через три дня после запуска у него начались проблемы с питанием.
На новый орбитальный телескоп NASA и ученые возлагали большие надежды. Тот смог бы собирать гораздо больше информации о Вселенной, чем это делают наземные устройства, а данные с космоса были бы более точными. Поскольку орбитальный телескоп находится в космосе, на его работу не влияют искажения от атмосферы Земли.
OAO-2 был успешно запущен 7 декабря 1968 года. Его запуск дал новый виток развития астрономии: ученые получили более четкие снимки, что дало возможности для новых исследований.
У программы OAO был ошеломляющий успех, поэтому вскоре Национальная академия наук обратилась к NASA с просьбой создать новый проект Large Space Telescope. Проект позднее переименовали в “Хаббл” — в честь Эдвина Хаббла, известнейшего американского астрофизика, открывшего астероид 1373 “Цинциннати”.
NASA уже рассматривало вопрос создания нового космического телескопа, но они не определились, насколько большим его сделать, и с чего начать.
В 1971 году Джордж Лоу, исполнявший тогда обязанности администратора агентства, дал зеленый свет, и вскоре NASA начало лоббировать в Конгрессе финансирование этого проекта.
Трудности воплощения
Конгресс было сложно убедить в необходимости этого проекта. В 1975 году подкомитет по ассигнованиям Палаты представителей изначально отказал ему в финансировании. Тогда NASA заручилось поддержкой Европейского космического агентства, которое разделило расходы в обмен на 15% времени наблюдения на телескопе. Это позволило убедить Конгресс выделить финансирование на долю NASA.
Для строительства были отобраны ведущие игроки космической отрасли из 12 стран, научные центры и институты, которые взяли на себя задачи по проекту.
К примеру, Perkin-Elmer Corporation (американская корпорация, специализирующаяся на диагностике, биологических исследованиях пищевых продуктов, экологических и промышленных испытаниях. — Ред.), разрабатывала узел оптического телескопа и датчики точного наведения. Lockheed Missiles and Space создавала внешние конструкции космического корабля и модули вспомогательных систем, а также проводила финальную сборку телескопа. В качестве ведущего разработчика научных приборов и наземного контроля для космической обсерватории NASA выбрало Центр космических полетов Годдарда в городе Гринбелте, штат Мэриленд.
Позднее в проекте возникли задержки, связанные с недооценкой стоимости и технических требований к современному телескопу, из-за чего дата запуска была перенесена на 1986 год.
Но и в тот год телескопу не сопутствовала удача. Весь мир обсуждал катастрофу шаттла Challenger, в которой погибли все семеро членов экипажа. Это происшествие отложило запуск проекта еще на пару лет. Ученые и проектировщики использовали это время на доработку узлов. Они усовершенствовали солнечные панели, компьютеры и системы связи. А также провели стресс-тесты, чтобы подготовить устройство к запуску.
Запуск телескопа “Хаббл” состоялся в 1990 году. Однако первые же снимки показали, что с оптикой не все в порядке. Причина оказалась в дефекте главного зеркала телескопа. Оно не было отшлифовано до нужной кривизны. Дефект был крошечным, всего 1/50 толщины листа бумаги, но и этого было достаточно, чтобы вызвать серьезные проблемы. К счастью, этот дефект исправили в 1993 году.
Какую пользу принес человечеству космический телескоп “Хаббл”
Телескоп находится примерно в 547 км от поверхности Земли, и движется со скоростью 28 000 км/ч. За неделю “Хаббл” собирает и передает около 120 Гб научных данных.
Многие из этих данных уникальны. В 1995-м астрономы направили телескоп “Хаббл” на кажущийся пустым участок неба в Большой Медведице, и сделали снимки более 3 000 галактик, слишком далеких для обнаружения другими телескопами. Некоторые галактики были настолько молоды, что в них еще не начались процессы образования звезд.
Кроме изучения ранней Вселенной, “Хаббл” помог астрономам определить, сколько времени прошло с момента Большого взрыва. Измеряя особый тип пульсирующей звезды, известный как переменная цефеида, ученые сумели сузить возраст Вселенной до более точного — 13,8 млрд лет.
Также космический телескоп “Хаббл” помог открыть темную материю, которая составляет примерно 23% Вселенной. Орбитальный телескоп обнаружил два новых спутника Плутона, получившие названия Никс и Гидра, и нанес на карту сезонные изменения на его поверхности.
Он помог обнаружить и гамма-всплески — мощнейшие из известных во Вселенной взрывов, которые обычно высвобождают больше энергии за секунды, чем Солнце выделяет за все 10 млрд лет своей жизни. Происхождение этих взрывов оставалось загадкой на протяжении десятилетий. “Хаббл” помог обнаружить, что эти всплески обычно происходят в галактиках, которые активно формируют звезды и имеют низкую металличность, то есть это галактики с низким содержанием элементов тяжелее гелия.
В общей сложности с 1990 года орбитальный телескоп провел свыше 1,3 млн наблюдений.
В будущем телескоп “Хаббл” сделает еще больше исследований, необходимых для изучения Вселенной. А в скором времени на помощь ему придет телескоп нового поколения – James Webb Space Telescope. Он обеспечит улучшенное в сравнении с “Хаббл” инфракрасное разрешение и чувствительность, и позволит проводить широкий спектр исследований в областях астрономии и космологии, включая наблюдение за некоторыми из самых далеких событий и объектов во Вселенной, таких как образование первых галактик. На момент публикации этого материала запуск вышеуказанного телескопа запланирован на конец 2021 года.
