Телескоп Хаббл

Эдвин Пауэлл Хаббл

Эдвин Хаббл

Эдвин Пауэлл Хаббл (англ. Edwin Powell Hubble, 20 ноября 1889, Маршфилде, штат Миссури — 28 сентября 1953, Сан-Марино, штат Калифорния) — знаменитый американский астроном. В 1914—1917 гг. работал в Йерксской обсерватории, с 1919 г. — в обсерватории Маунт-Вилсон. Член Национальной академии наук в Вашингтоне с 1927 г. Основные труды Хаббла посвящены изучению галактик. В 1922 г. предложил подразделить наблюдаемые туманности на внегалактические (галактики) и галактические (газо-пылевые). В 1924—1926 гг. обнаружил на фотографиях некоторых ближайших галактик звёзды, из которых они состоят, чем доказал, что они представляют собой звёздные системы, подобные нашей Галактике. В 1929 г. обнаружил зависимость между красным смещением галактик и расстоянием до них (Закон Хаббла). В 1935 г. открыл астероид под номером 1373, названный им Цинцинатти.

В честь Хаббла назван астероид 2069, открытый в 1955 г., а также орбитальный телескоп (телескоп Хаббла), выведенный на орбиту в 1990 г.

История


2002

Сервисная миссия 3B (SM3B)

1 марта 2002 г.: (STS-109) Шаттл Columbia.
Установлен ACS.
Установлен NCS.
Заменены SA2 и SA3 (солнечные батареи).
 
ACS Lab

1999

Сервисная миссия 3A (SM3A)

19 декабря 1999 г.: (STS-103) Шаттл Discovery.
Заменя RSU (Rate Sensing Units containing gyroscopes).
Поставлен новый компьютер.
 
Working on Hubble

1998

HST Орбитальные тесты (HOST)

29 октября 1998 г.: (STS-95) Шаттл Discovery.
Миссия HOST служила для "разведки" состояния телескопа перед миссиями 3A и 3B.
 
HOST in Shuttle Bay

1997

Вторая сервисная миссия (SM2)

11 февраля 1997 г.: (STS-82) Шаттл Discovery.
STIS вместо FOS.
NICMOS вместо GHRS.
 
Refurbishing Hubble

1993

Первая сервисная миссия (SM1)

2 декабря 1993 г.: (STS-61) Шаттл Endeavour
установлена система оптической корректировки для COSTAR, заменён HSP.
WFPC заменён на WFPC2.
 
Inserting COSTAR

1990

Первый свет "Хаббла"

24 апреля 1990 г. в 8 ч 34 мин по местному времени, после двухнедельной задержки "Дискавери" с самым дорогим в истории научным прибором (создание только лишь телескопа обошлось в 1,5 млрд. долл.) устремился в небо. Обычно "Шаттлы" выводятся на орбиту высотой 220 км, но для этого полета была выбрана высота 610 км. Это объясняется тем, что КТХ должен находиться на орбите без ее дополнительного поднятия не менее 5 лет, а верхняя граница необыкновенно "раздутой" из-за сильного солнечного максимума земной атмосферы была в то время на высоте не менее 525 км. Если бы "Дискавери" не смог выйти за ее пределы, КТХ был бы потерян до того, как НАСА смогла бы организовать спасательную экспедицию. К счастью, все обошлось благополучно и, оказавшись на высоте 614 км, экипаж облегченно вздохнул и приступил к выполнению сложной и ответственной программы.

Через 4,5 часа после начала полета астронавты подали электропитание в сеть "Хаббла" и начали проверку его аппаратуры, а 26 апреля вечером отстыковали телескоп от корабля. 27 утром была установлена связь между КТХ и спутником-ретранслятором НАСА, а в 9 ч 45 мин открылась крышка и телескоп увидел первый свет звезд.

   Hubble Deployed
Launch!

Устройство телескопа

Системы обеспечения
Солнечные батареи (2)

Двенадцатиметровые панели, конвертирующие солнечный свет в 2400 ватт электрической энергии для питания телескопа.

Коммуникационная антенна (2)

Система передачи информации, называемая Tracking & Data Relay Satellite System (TDRSS). Предназначена для связи с Землей (Space Telescope Operations Control Center (STOCC) in Greenbelt, Maryland).

Компьютерный модуль

Устройства и системы управления телескопом (коммуникации, навигация, питание и прочее).

Заслонка

Предохраняет зеркала и внутреннее оборудование телескопа, когда он не используется.


Оптические системы



Приборы:
Широкоугольная/планетная камера (WFPC 2)

Ей сделаны почти все потрясающие "пейзажные" снимки. Состоит из трех больших квадратных матриц ПЗС, расположенных углом и одной поменьше но с лучшим разрешением, вставленной в пустой угол. Из-за такой конструкции многие снимки имеют вид выщербленного квадрата.

Двумерный спектрограф (STIS)

Главное преимущество: способен записывать спектр многих объектов одновременно. Диапазон чувствительности - от 115 нм (жесткий ультрафиолет) до 10000 нм (инфракрасная область) - много шире, чем можно получить на Земле. Поле зрения - 50 Х 50 секунд дуги, матрица ПЗС - 1024 Х 1024 пикселей.

Камера ближней инфракрасной области и многообъектный спектрометр (NICMOS)

Чувствительна в области 0.8 - 2.5 микрона (за пределами видимого диапазона). Треует холода, поэтому работает в дьюаре (лабораторная разновидность термоса) с замороженным (твердым) азотом. Данный дьюар держит холод годами.

Камера для слабых объектов

Сделана Европейским Космическим агентством. Имеет рекордное угловое разрешение: до 0.01 угловых секунды. Использует светоусилительные трубки. Звезда 21 величины должна экспонироваться со светофильтром, так как иначе все засветит. (Однако, этой камерой сделан уникальный снимок ярчайшего объекта: красного сверхгиганта Бетельгейзе, причем звезда разрешена в диск с несимметричным распределением яркости - B.S.)


Технические характеристики

Размеры: 13,1 х 4,3 м
Масса: 11 600 кг
Оптическая схема: Ричи-Кретьена
Виньетирование: 14 %
Поле зрения: 18" (для научных целей), 28" (для гидирования)
Угловое разрешение: 0,1" на длине волны 632,8 нм
Спектральный диапазон: 115 нм - 1 мм
Точность стабилизации: 0,007" за 24 ч
Расчетная орбита КА: высота - 610 км, наклонение - 28,5°
Планируемое время функционирования: 15 лет (с обслуживанием)
Стоимость телескопа и КА: 1,5 млрд. долл. (в долл. 1989 г.)
Главное зеркало: Диаметр 2400 мм; Радиус кривизны 11 040 мм; Квадрат эксцентриситета 1,0022985
Вторичное зеркало: Диаметр 310 мм; Радиус кривизны 1,358 мм; Квадрат эксцентриситета 1,49686
Расстояния: Между центрами зеркал 4906,071 мм; От вторичного зеркала до фокуса 6406,200 мм


Чего не может космический телескоп "Hubble"

1)HST не может наблюдать объекты и явления на Земле, так как его система поиска объектов и чувствительность приборов рассчитаны только для наблюдений за космическими объектами.

2)HST не может наблюдать за Солнцем и освещенной частью Луны, так как они слишком яркие.

Специалисты, следящие за выполнением научной программы исследований, не должны допускать таких наблюдений, которые могут "ослепить" телескоп. В случае ошибки компьютера или человека, когда возникает такая угроза, HST автоматически закрывает отверстие наблюдения специальной дверкой и выключает все наблюдательные приборы.

Чтобы не повредить приборы на борту телескопа, угловое расстояние до Солнца во время наблюдений должно быть больше 50°, а до Луны (в полной фазе) - 20°. Оборудование отключается также тогда, когда угловое расстояние до освещенной части диска Земли меньше 20°или 5° до неосвещенной части. С помощью HST можно наблюдать лунные затмения, соблюдая необходимые меры предосторожности. Затмения Солнца Землей позволяют наблюдать Венеру, Меркурий и другие объекты с малым угловым расстоянием до Солнца, в течение нескольких минут.

Вышеперечисленные ограничения могут не учитываться заказчиком при составлении своего проекта программы наблюдений, т.к. все они учитываются автоматически компьютером при составленииобщего расписания наблюдений для HST.