Орбітальний телескоп “Габбл” допоміг зробити найважливіші наукові відкриття в області астрономії, розкрити вік Всесвіту і провести понад мільйон наукових досліджень за час своєї роботи.
Цей матеріал розповідає історію створення найвідомішого орбітального телескопа і про його вплив на науку та людство в цілому.
Історія створення космічного телескопа “Габбл”
Технічні фахівці Космічного центру імені Кеннеді, що у Флориді, 7 грудня 1968 року були зосереджені на перевірці всіх систем орбітального телескопа OAO-2 (Orbiting Astronomical Observatory). Його запуск мав відбутися через кілька годин.
OAO-2 — другий орбітальний телескоп в історії. Його попередник — OAO, запущений на два роки раніше, зазнав невдачі: за три дні після запуску у нього виникли проблеми із живленням.
На новий космфчний телескоп NASA і вчені покладали великі надії. Той зміг би збирати набагато більше інформації про Всесвіт, ніж це роблять наземні пристрої, а дані з космосу були б точнішими. Оскільки орбітальний телескоп перебуває в космосі, на його роботу не впливають спотворення від атмосфери Землі.
OAO-2 був успішно запущений 7 грудня 1968 року. Його запуск дав новий виток розвитку астрономії: вчені отримали більш чіткі знімки, що дало можливості для нових досліджень.
У програми OAO був приголомшливий успіх, тож незабаром Національна академія наук звернулася до NASA з проханням створити новий проект Large Space Telescope. Проект пізніше перейменували в “Габбл” — на честь Едвіна Хаббла, відомого американського астрофізика, який відкрив астероїд 1373 “Цинциннаті”.
NASA вже вивчало питання створення нового космічного телескопа, але вони не визначилися, наскільки великим його зробити, і з чого почати.
1971 року Джордж Лоу, який тоді виконував обов’язки адміністратора агентства, дав зелене світло, і незабаром NASA розпочало лобіювати в Конгресі фінансування цього проекту.
Труднощі із втіленням
Конгрес було складно переконати щодо необхідності цього проекту. 1975 року підкомітет з асигнувань Палати представників спочатку відмовив йому у фінансуванні. Тоді NASA заручилося підтримкою Європейського космічного агентства, яке розділило витрати в обмін на 15% часу спостереження на телескопі. Це дозволило переконати Конгрес виділити фінансування на частку NASA.
Для будівництва були відібрані провідні гравці космічної галузі з 12 країн, наукові центри й інститути, що взяли на себе завдання у проекті.
Наприклад, Perkin-Elmer Corporation (американська корпорація, що спеціалізується на діагностиці, біологічних дослідженнях харчових продуктів, екологічних і промислових випробуваннях. — Ред.), розробляла вузол оптичного телескопа і датчики точного наведення. Lockheed Missiles and Space створювала зовнішні конструкції космічного корабля і модулі допоміжних систем, а також проводила фінальну збірку телескопа. В якості провідного розробника наукових приладів і наземного контролю для космічної обсерваторії NASA обрало Центр космічних польотів Годдарда у місті Грінбелт, штат Меріленд.
Пізніше у проекті виникли затримки, пов’язані з недооцінкою вартості та технічних вимог до сучасного телескопа, через що дату запуску перенесли на 1986 рік.
Але й той рік виявився невдалим. Увесь світ обговорював катастрофу шатла Challenger, в якій загинули всі семеро членів екіпажу. Ця подія відклала запуск проекту ще на кілька років. Вчені та проектувальники використовували цей час на доопрацювання вузлів. Вони вдосконалили сонячні панелі, комп’ютери і системи зв’язку. А також провели стрес-тести, щоб підготувати пристрій до запуску.
Запуск телескопа “Габбл” відбувся 1990 року. Але перші ж знімки продемонстрували, що з оптикою не все гаразд. Причина виявилася у дефекті головного дзеркала телескопа. Воно не було відшліфоване до потрібної кривизни. Дефект був крихітним, всього 1/50 товщини аркуша паперу, втім, і цього було досить, щоб викликати серйозні проблеми. На щастя, цей дефект виправили у 1993 році.
Яку користь приніс людству космічний телескоп “Габбл”
“Габбл” перебуває приблизно за 547 км від поверхні Землі, і рухається зі швидкістю 28 000 км/год. За тиждень космічний телескоп збирає і передає близько 120 Гб наукових даних.
Багато з цих даних є унікальними. У 1995-му астрономи направили “Габбл” на, як здавалося, порожню ділянку неба у Великій Ведмедиці, і зробили знімки більше 3 000 галактик, занадто далеких для виявлення іншими телескопами. Деякі галактики були настільки молоді, що в них ще не почалися процеси утворення зірок.
Окрім вивчення раннього Всесвіту, телескоп “Габбл” допоміг астрономам визначити, скільки часу минуло з моменту Великого вибуху. Вимірюючи особливий тип пульсуючої зірки, відомий як змінна цефеїда, вчені змогли звузити вік Всесвіту до більш точного — 13,8 млрд років.
Також “Габбл” допоміг відкрити темну матерію, яка становить приблизно 23% Всесвіту. Орбітальний телескоп виявив два нових супутники Плутона, що отримали назви Нікс і Гідра, та позначив на мапі сезонні зміни на його поверхні.
Він також допоміг виявити гамма-сплески — потужніші з відомих у Всесвіті вибухів, які зазвичай вивільняють більше енергії за секунди, аніж Сонце виділяє за всі 10 млрд років свого життя. Походження цих вибухів залишалося загадкою протягом десятиліть. “Габбл” допоміг виявити, що ці сплески здебільшого відбуваються у галактиках, які активно формують зірки і мають низьку металічність, тобто це галактики з низьким вмістом елементів, важчих за гелій.
Загалом з 1990 року орбітальний телескоп здійснив понад 1,3 млн спостережень.
У подальшому “Габбл” зробить ще більше досліджень, необхідних для вивчення Всесвіту. А незабаром на допомогу йому прийде телескоп нового покоління — James Webb Space Telescope. Він забезпечить покращений, порівняно з телескопом “Габбл”, інфрачервоний дозвіл та чутливість, і дозволить проводити широкий спектр досліджень в областях астрономії та космології, включно із спостереженнями за деякими з найбільш далеких подій і об’єктів у Всесвіті, таких як утворення перших галактик. На момент публікації цього матеріалу запуск вищевказаного телескопа запланований на кінець 2021 року.
