Teleskop Habl

Из Википедије, слободне енциклопедије
Za ostale upotrebe, pogledajte članak Habl
Teleskop Habl
HST-SM4.jpeg
Телескоп Хабл
Opšte informacije
NSSDC ID 1990-037B
Organizacija NASA / ESA / STScI
Datum lansiranja 24. april 1990.[1]
Mesto lansiranja SC Kenedi
Vozilo lansiranja Дискавери (STS-31)
Dužina misije 25 godina
Datum deorbitacije ~2021[2][3]
Masa 11.110 kg
Tip orbite blizo kružne, ниска замљина орбита
Visina orbite 551–555 km
Orbitalni period 96–97 минута (14-15 периода на дан)
Orbitalna brzina 7.500 m/s
Ubrzanje usled gravitacije 8.169 m/s2
Lokacije ниска орбита земље
Stil Ричи-Кретиенов рефлектор рефлектор
Talasna dužina оптичка, ултраљубичаста, блиско-црвена светлост
Prečnik 2,4 m
Površina 4,5 m² [4]
Fokalna dužina 57,6 m
Instrumenti
NICMOS инфрацрвена камера / спектрометар
ACS Оптичка камера за истраживања
WFC3 Оптичка камера широког поља
COS ултраљубичасти спектограф
STIS оптички спектрометар/камера
FGS три сензора за фино навођење
Vebsajt hubble.nasa.gov
hubblesite.org
www.spacetelescope.org

'Свемирски телескоп Хабл '(ПСТ) је пројекат настао Сарадњом Насе И Европске Свемирске агенције. Телескоп се налази у Орбити, око Земље и снима 5 пута квалитетније слике свемирских тела и појава, као и мноштво научних информација. Посматрања се могу изводити у видљивом, инфрацрвеном и ултраљубичастом делу спектра. Хабл је на многе начине изменио људско размишљење о свемиру - донео је револуцију у модерну астрономију и то не само као врло добар инструмент, већ и као сталан подстицај новим истраживањима.

Хаблова орбита ван дисторзије Земљине атмосфере дозвољава да узму слике са ектремно великим резолуцијама и занемарљивим позадинским осветљењем. Хабл је снимио неке од најважнијих, детаљних, светлосно видљивих слика икада, омогућавајући дубоки увид у простор и време. Многа Хабл запажања су довела до пробоја у астрофизици, као што су прецизно одређивање брзине ширења универзума.

Иако није први свемирски телескоп, Хабл је једна од највећих и најсвестранијих, и добро је познат и као витални истраживачки алата и благодет за односе са јавношћу за астрономију. Хабл је изграђен од стране НАСЕ,САД свемирске агенције, са прилозима из Европске свемирске агенције, уз контролу Space Telescope Science института. Хабл је један од Насиних Великих обсерваторијума, заједно са Compton Gamma Ray обсерваторијумом у Chandra X-ray обсерваторијуму, и свемирског телескопа Спитзера.

Свемирски телескопи су предложени већ 1923. Хабл је финансиран у 1970., са предложеним лансирањем 1983. године, али пројекат је био оптерећен техничким проблемима кашњења, буџета и Челенџер катастрофом. Када се коначно лансирао 1990. године, пронађено је главна огледало Хабла како се погрешно приземљио, угрожавајући способности телескопа. Оптика је исправљена на свој намењени квалитет од стране мисије сервисирања 1993. године.

Хабл је једини телескоп дизајниран да се сервисира у простору од стране астронаута. Након лансирања од Space Shuttle Discovery 1990. године, четири наредне Space Shuttle мисије су поправиле, надоградиле и замениле системе на телескопу. Пета мисија је отказана због безбедности након Колумбијске катастрофе. Међутим, након духовите јавне расправе, Насин управник Мајк Грифин је одобрио једну коначну мисију сервисирања, завршену 2009. године Телескоп још увек послује од 2015. године, а може трајати до 2030-2040. Лансирање његовог научног наследника, James Webb Space телескопа, (JWST), заказано је у 2018. години.

Садржај

Концепција, дизајн и циљ[уреди]

Предлози и претходници[уреди]

У 1923, Херман Оберт који се сматра оцем модерне ракетно-технике, заједно са Робертом Х. Годардом и Константин Циолковскијем-објавио је Die Rakete zu den Planetenräumen (оргинално)("The Rocket into Planetary Space") или као Ракта у планетарном Свемиру, где је поменуто како ће се телескопт избацити у Земљину орбиту од стране ракете.

Историја свемирског телескопа Хабла се може пратити уназад што се тиче 1946. године, да новина "Астрономске предности ванземаљског опсерваторијума" од стране Лимана Спитзера,атронома . У њој је он говорио о две главне предности, да засновани опсерваторијски простор може имати земаљски телескоп.Прво, угаона резолуција (најмањи раздвајање на којима објекти могу бити јасно разликовани) може бити ограничена само од стране дифракције, а не турбуленције у атмосфери, што доводи до светлуцања звезда, што је за астрономе познато. У то време земаљски телескопи су били ограничени на резолуцијама од 0.5 до 1.0 арц-секунда, у односу на теоријске дифракционе ограничене резолуције од око 0,05 арцсекунди за телескоп са огледалом који има 2,5 m у пречнику. Друго, семирски, заснован телескоп би могао да посматра инфрацрвену и ултраљубичасту, које су снажно апсорбоване атмосферу.

Спитзер је посветио велики део своје каријере да се залаже за развој свемирског телескопа. Године 1962., извештај америчке Националне академије наука препоручује развој свемирског телескопа у оквиру свемирског програма, а 1965. Спитзер је именован за шефа комисије с обзиром на задатак дефинисања научних циљева за велики свемирски телескоп.

Простор на бази астрономије је почеo на веома ниском нивоу после Другог светског рата, jer су научници користили развој који је освојио места у ракетној технологији. Први ултраљубичасти спектар Сунца је добијен 1946. године и National Aeronautics and Space Administration (НАСА) лансирала је Orbiting Solar Observatory (ОSО) да би се добили спектри УВ, X-реј и гама-зрака 1962. Орбитални соларни телескоп је лансиран 1962. од стране Велике Британије у оквиру свемирског програма Аријел, а у 1966. НАСА је лансирала прву Orbiting Astronomical Observatory (OAO) мисију. Батерија мисије ОАО је пропала након три дана, заустављајући мисију. Уследила је ОАО-2, која проводи ултраљубичасте опсервације звезда и галаксија од његовог лансирања 1968. до 1972. године, далеко изван првобитног планираног живота од једне године.

У ОSO и ОАО мисије су показале значајну улогу у посматрању простора и могле би користити у астрономији. 1968. године НАСА је развила чврсте планове за заснован простор који одражава телескоп са огледалом, од 3 m у пречнику, познатом као Велики орбитни телескоп или Велики Свемирски телескоп (LST). Ови планови су нагласили потребу за људском посадом, која би одржавала мисију телескопа,да би осигурали дуги радни век таквог програма и истовремено развијали планове за вишекратну употребу летелице, која указује на то да ће та технологија ускоро постати доступна.

Потрага за финансирањем[уреди]

Успех ОАО програма кој ије уследио охрабрио је све већу општу сагласност унутар астрономске заједнице са смерницом да LST треба да представља главни циљ. У 1970, НАСА је основала два одбора, један за планирање инжењерске стране пројекта свемирског телескопа, а други за одређивање научних циљева мисије. Када се буде основао, следећа препрека за Насу била је да се добију средства за инструменте, која би била много скупља од телескопа на Земљи. Амерички Конгрес упитао је многе аспекте предложеног буџета за телескоп и принудне резове у буџету за фазе планирања, који се у то време састојао од веома детаљних студија потенцијалних инструмената и хардвера за телескоп. Године 1974., смањење јавне потрошње довело до брисања свих средстава Конгреса за пројекат телескопа.

Као одговор на то, напор националног лобирања је координиран између астронома. Многи астрономи се се састали са људима из Конгреса и приватно са сенаторима и компање великих размера су организоване.Наука Националне академије је објавила извештај наглашавајући потребу за свемирским телескопом да је на крају Сенат пристао да половину буџета одобриo Конгресу.

Брушење Хабловог примарног огледала на Перкин-Елмеру марта 1979. године

Питања финансирања су довела до смањења обима пројекта, са предложеним пречником огледала смањеним са 3 m до 2,4 m, како би се смањили трошкови и омогућили компактнију и ефикаснију конфигурацију за телескопски хардвер. Предложени претходник, 1,5 m, свемирски телескоп за тестирање система који ће се користити на главном сателиту је отпао, а буџетски проблеми су такође затражили сарадњу са Европском свемирском агенцијом. ESA је пристала да обезбеди финансирање и снабдевање једне од прве генерације инструмената за телескоп, који би имао енергију од стране соларних ћелија, и особља за рад на телескопу у Сједињеним Америчким Државама, у замену за европске астрономе који гарантују најмање 15 % од временског посматрања телескопа.Конгрес је на крају одобрио средства од 36 милиона америчких $ за 1978., а дизајн LST је почео озбиљно, са циљем за лансирање,датума 1983. године. У 1983. телескоп је назван Edwin Hubble, који је направио један од највећих научних пробоја 20. века, када је открио да се универзум шири.

Изградња и пројектовање[уреди]

Након што је пројекат свемирског телескопa дао зелено светло, рад на програму биo је подељен међу многим институцијама. Marshall Space Flight центру (MSFC) је дата одговорност за пројектовање, развој и изградњу телескопа, а Goddard Space Flight центар je добиo укупну контролу над научним инструменатима и центаром за контролу са земље, за мисију.MSFC је пустио у рад оптикичку компанију Perkin-Elmer за пројектовање и изградњу Optical Telescope Assembly (OTA) и Fine Guidance Sensors за свемирски телескоп. Локхид је наручен за изградњу и интеграцију летилице у којој ће бити смештен телескоп.

Скупштина оптичкког телескопа (ОТА)[уреди]

Оптички, HST је Cassegrain рефлектор,Ritchey–Chrétien дизајна, као и већина великих професионалних телескопa. Овај дизајн, са два хиперболичка огледала, познат је по добрим перформансама снимања над широким видним пољем, са неповољним положајем јер огледала имају облике које је тешко измишљати и тестирати. Огледало и оптички систем телескопа одређују коначну перформансу и дизајнирани су да врше спецификације. Оптички телескопи типично имају полирана огледала са тачношћу од око једне десетине таласне дужине видљиве светлости, али се свемирски телескоп користио за запажања која су видљива кроз ултраљубичасти спектар (краћих таласних дужина) и био је наведен да буде ограничена дифракција да би у потпуности искористио свемирско окружење. Дакле, његов лик у поларном огледалу треба да буде са тачношћу од 10 нанометара, или око 1/65 од таласне дужине црвене светлости.На крају дуге таласне дужине, ОТА није дизајниран са оптималном IR перформансом, у виду, на пример , огледала се чувају у штали (15 ° C) на температури добијене од стране грејача. Ово ограничава перформансе Хабла као инфрацрвени телескоп.

Задња огледала, од стране Кодака; његова структура унутрашње подршке се може видети јер није обложена рефлектујућом површином.

Перкин Елмер имао је намеру да користи прављене и изузетно компјутерско-софистициране, контролисане, полир машине за стругање огледала на жељену форму.Међутим, у случају њихове најновије технологије налетео је на тешкоће. НАСА је захтевала да PE под-уговор Кодак изгради резервно огледало користећи традиционалне технике огледала за полирање. (Тим Кодак и Итек су такође понудили оригинално огледало за полирање. Њихова понуда је сазвала две компаније да провере рад оног другог, који ће ухватити, готово сигурно, грешку полирања,која је касније изазвала такве проблеме.) Кодак огледало је сада у сталној поставци у National Air and Space музеју.Итек огледало изграђено је као део напора које се сада користи у 2.4 m телескопу на Magdalena Ridge опсерваторијуму.

ОТА, мерење ферма. Средње преграде су видљиве на овој слици Хабла током ране градње.

Изградња Перкин Елмер огледалa је почела 1979. године, почевши са празним произвођачем од стране Corning од своје ултра ниске експанзије стакла. Да би тежину у огледалу довели на минимум она се састојала од горње и доње плоче, тако да је свак од њих имао инча (25,4 мм) дебљину. Перкин Елмер симулира микрогравитацију придржавајући огледало од позади са 130 штапова који су вршили различите количине снаге.Ово осигурава да ће огледалу коначан облик бити тачан и по спецификацији када коначно распоређено. Полирање огледала се наставило све до маја 1981.Да би сачували новац, НАСА је зауставила рад на задњем огледалу и одредила датум лансирања телескопа назад све до октобра 1984. године. Огледало је завршено до краја 1981. године; опрано је употребом 2.400 галона (9,100 L) топле, дејонизоване воде а онда је примило рефлектујући слој дебљине 65 nm-алуминијума и заштитни слој 25 nm дебљине магнезијума флуорида.

Сумње је наставила да се изражава о Перкин-Елмер надлежности на пројекту овog значаја, њихов буџет и временски оквир за производњу остатка je ОТА наставио да се диже. У одговору на распоред описан као "узбуркан и мења дневни лист" НАСА је одложила лансирање датума телескопа до априла 1985. године, Перкин Елмеров распоред наставио да се провлачи по стопи од око месец дана по кварталу, а понекад кашњења су достизала један дан за сваки дан рада. НАСА је била приморана да одложи датум лансирања до марта, а потом до септембра 1986. До овог тренутка, укупан буџет пројекта је порастао на 1.175 милијарди долара.

Системи космичког брода[уреди]

Летелица у којој телескоп и инструменти треба да буду смештени је још један велики инжењерски изазов. Требало би да издржи честе одломке из директне сунчевој светлости у мраку Земљине сенке, који ће изазвати велике промене у температури, док је довољно стабилна да би изузетно прецизано указивала на телескоп. Покров на слоју изолације стабилно одржава температуру унутар телескопа,окружује светло алуминијумског оклопа у коме се телескоп и инструменти налазе. У љусци, графитни оквир одржава радне делове телескопа чврсто поравнате. Због графита композите су хигроскопне.Постојао је ризик да се водена пара апсорбује од стране носача, док би се у Lockheed-овој чистој соби касније изразила у вакуму простора; инструменти телескопа постају покривени ледом. Да бисте смањили тај ризик, продувавање гасовитог азота је изведено пре покретања телескопа у свемир.

Док је изградња летелице у којој ће бити смештентелескоп и инструменти постојала више глатка од изградње ОТА, Lockheed и даље доживљава неке буџетско проклизавање, а до лета 1985. године, изградња свемирског брода је била 30% преко буџета и три месеца је каснила. MSFC извештај наводи да Lockheed треба да се ослони на НАСА правциме а не да узима своју иницијативу у изградњи.

Почетни инструменти[уреди]

Поглед на свемирски телескоп Хабл

Када се покрене, HTC носи пет научних инструмената: широко поље и планетерну камеру (WF/PC),спектограф Goddard High резолуције(GHRS),фотометар велике брзине (HSP),камеру са слабим објектом(FOC) и спектограф са слабим објектом(FOS). WF/PC је уређај за обраду слике високе резолуције првенствено намењен оптичким запажањима. Изграђен је Насине Jet Propulsion лабораторије, а уграђени сет од 48 филтера изолационих спектралних линија је од посебног астрофизичког интереса.Инструмент садржи осам заједничих пуњења уређаја (CCD) ,чипове подељене између две камере, свака помоћу четири CCDа. Сваки CCD има резолуцију од 0.64 мегапиксела. Широко поље камере(WFC) покрива велика угаона поља на рачун резолуције, док "планетарна камера" слика на дуже ефективне жижне даљине него WF чипови, дајући му веће увећање.

GHRS је спектрограф дизајниран да ради у ултраљубичастом спектру. Изграђен је од стране Goddard Space Flight центра, а може постићи спектралну резолуцију од 90,000.Такође оптимизовани за ултраљубичаста запажања су били FOC и FOS који су били дозовљени на највишем просторном решавању свих инструмената на Хаблу. Уместо CCDевих сензора три инструмента користи дијагностику бројења фотона као свог детектора. FOC је изграђен од стране ESA, док су Универзитет Калифорније у Сан Дијегу,Мартин Маријета корпорације изградили FOS

Крајњи инструмент је био HSP, пројектован и изграђен на Универзитету Висконсин-Медисон.Оптимизован је за видљива и ултраљубичаста светла осматрања променљивих звезда и других астрономских објеката различитих у сјају. То би могло да потраје и до 100.000 мерења у секунди са фотометријском тачношћу од око 2% или боље.

HST-јев систем навођења такође се може користити као научни инструмент. Његов снезор са Три добре смернице(FGS) се првенствено користи да би се телескоп тачно истакао током посматрања, али такође може да се користи за обављање изузетно прецизане астрометрије; тачнамерења да се у оквиру постигне 0.0003 арцсекунди.

Потпора[уреди]

Контролни центар Хабл на Goddard Space Flight центру, 1999

The Space Telescope Science институт (STScI) је одговоран за научне радове телескопа и испоруке производа података за астрономе. STScI је руковођен од стране Association of Universities for Research in Astronomy(AURA) и физички се налази у Балтимору, у Мериленду у Homewood кампусу универзитета Џона Хопкинса, један од 39 америчких универзитета и седам међународних филијала које чине AURA конзорцијум. STScI је основан 1981. године након нешто времена од борбе за превласт између Насе и научне заједнице у целини. НАСА је желела да задржи ову функцију у кући, али су научници желели да се заснива на академском оснивању.Свемирски телескоп European Coordinating Facility (ST-ECF), основан је у Garching bei München у близини Минхена 1984 , под условом сличне подршке за европске астрономе до 2011. године, када су се ове активности преселиле у центар европске свемирске астрономије.

Због Хаблове ниске орбите многи циљеви су видљивији за нешто мање од половине протеклог времена орбите, пошто су блокирани од погледа од Земље за једну половину сваке орбите.

Један прилично сложен задатак који је пао STScI-у је заказивање запажања за телескоп. Хабл је у ниској орбити да би се омогућило сервисирање мисије, али то значи да је већина астрономске мете заклоњена Земљом за нешто мање од половине сваке орбите. Запажања се не могу одржати када телескоп пролази кроз аномалију Јужног Атлантика, због повишеног нивоа радијације, а ту су и знатне искључне зоне око Сунца (искључујући примедбе Меркура), Месеца и Земље. Угао соларног избегавања је око 50 °, да би сунчеву светлост осветљавала из било ког дела ОТА. Избегавање Земље и Месеца држи светлост из осветљеног FGSs и чува разбацану светлост уласка инструмената. Иако се FGSs се искључују, Месец и Земља се могу уочити. Земљина запажања су врло рано коришћена у програму да генеришу стамбено поља за WFPC1 инструмента. Постоји такозвана континуална преглед зона (CVZ) на око 90 ° у односу на раван Хаблове орбите, у којој циљеви нису заклоњени на дужи временски период. Због руба орбите, локација CVZ се полако помера током периода од осам недеља. Пошто је руб на Земљи увек у оквиру од 30 ° региона у оквиру CVZа,осветљеност земљине осветљености може бити повећана за дуже време у току CVZ запажања.

Хабл орбита у горњим слојевима атмосфере је на висини од око 569 километара (354 mi) и нагибом од 28,5 степени. Положај дуж своје орбите се мења током времена на начин који није прецизно предвидљив. Густина горње атмосфере варира у зависности од многих фактора, а то значи да би Хаблова предвиђена позиција за време од шест недеља била и до 4.000 km (2.500 mi). Посматрања распореда су обично завршена само неколико дана унапред, јер би дужи водећи пут значио да може постојати шанса да ће мета бити неопсервабилна у време када га је требала да се поштује. Инжењерска подршка за HST је обезбеђена од стране Насе и извођача особља на Goddard Space Flight центра у Гринбелту, Мериланд, 48 km (30 mi) јужно од STScI.Хабл операцију прати 24 сата дневно четири тима контролера лета који чине Хаблов оперативни тим за летове.

Челенџер катастрофа, кашњења и евентуално покретање[уреди]

STS-31 се одваја, носећи Хабл у орбиту

До почетка 1986. године, планирано лансирање у октобру исте године је изгледало могуће, али Челенџерова несрећа је донела свемирски програм САД до застоја, приземљивајући свемерску летелицу и присиљавајући покретање Хабла да буде одложено за неколико година. Телескоп је морао да остане у чистој соби, пкренут и продуван азотом, све док лансирање не буде померено. Овај скуп ситуација (око 6 милиона $ месечно) је напраиво укупне трошкове пројекта још већим. Ово кашњење није омогућило време за инжењере за обављање опсежних тестова, замену неуспешне батерије и друга побољшања. Поред тога, софтвер са земље који је био потребан за контролу Хабла није био спреман у 1986,био је једва спреман до лансирања 1990. године.

На крају, након обнављања летова летелица у 1988., лансирање телескопа је предвиђено за 1990. Дана 24. априла 1990. године, мисије летелица STS-31 су виделе успешно покенутог телескопа у својим планираним орбитама.

Од свог оригиналног трошка од 400 милиона US$, телескоп имао до сада трошак више од $ 2.5 милијарде за изградњу. Кумулативни трошкови Хабла су до данашњег дана била процењена да су неколико пута већа, отприлике US$ 10 милијарди долара 2010. године

Погрешно огледало[уреди]

Неколико недеља од лансирања телескопа вратиле су се слике које су указивале на озбиљан проблем оптичког система. Иако су прве слике изгледале оштрије од оних усликаних помоћу Земљиног телескопа, Хабл није успео да постигне финалне оштре фокусе и најбољи добијен квалитет слике био је драстично мањи него што се очекивало. Слике извора тачке раширилесу се у радијусу од више од једнне арцсекунде, уместо ширења функције (PSF) сконцентрисане у кругу 0.1 срцсекунда у пречнику као што је било одређено у пројектним критеријумима

Хабл се развио од открића 1990. године

Анализа погрешних слика је показала да је узрок проблема био да се примарно огледало нагло на погрешном облику. Иако је вероватно било најбоље схваћено и прецизно огледало икада направљено, са варијацијама од прописаних крива од само 10 нанометара,на периферији било је превише равно око 2.200 нанометара (2,2 микрометара).Ова разлика билај е катастрофална, уводећи јаке сферне аберације, грешке у коме се светлост рефлектује на ивици огледала су се фокусирале на другом месту од светлости која рефлектује својим центром.

Мана ефекта огледала на научним запажањима зависна од посебног посматрања сржи PSF је била довољно оштара да дозволи запажања светлих објеката високе резолуције, и спектроскопија извора је била само под утицајем кроз губитак осетљивости. Међутим, губитак светлости, ван фокуса озбиљно смањује корисност телескопа за слабије предмете или слике високог контраста. То је значило да су скоро сви универзумски програми били у суштини немогући, јер је потребно посматрање изузетно слабих објеката.НАСА и телескоп су постале објекат многих шала, а пројекат је популарно сматран белим слонем. На пример, у 1991. комедија The Naked Gun 2½:The Smell of Fear, Хабл је на слици са Титаником, Hindenburg-ом Edsel Nonetheless-ом.Ипак, током прве три године Хабл мисије, пре него што је дошло до оптичких корекција, телескоп је и даље спроводио велики број производних посматрања која су била од мање захтевних циљева. Грешка је била добро назначена и стабилна, омогућавајући астрономима да је делимично компензују за неисправна огледала помоћу софистициране технике за обраду слика, као што је деконволуција.

Порекло проблема[уреди]

Извод из WF/PC слика приказује светлост звезде која се простире се на широком простору уместо да буде концентрисана на неколико пиксела.

Комисија на челу са Лев Алијеном, директором Jet Propulsion лабораторије, основана је била да утврди како се појављују грешке. Алиен комисија је утврдила да је главни нула коректор, уређај тестирања који се користи да би се постигао одговарајући начин у облику несферног огледала, погрешно монтиран-један објектив је био ван позиције од 1.3 mm. Током првог брушења и полирања огледала, Перкин-Елмер је анализирао његове површине са два конвенционална нула коректора. Међутим, за коначан производни корак (фигурирају), прешли су на прилагођени изграђен нула коректор, дизајниран експлицитно да задовољи строге толеранције. Неправилна монтажа уређаја је давала резултат у огледалу које је уграђено веома прецизно, али у погрешном облику. Ови тестови коректно пријављују сферне аберације, али су одбачене када се нула коректор сматрао прецизнијем.

Комисија ј окривила пре свега Перкин-Елмер за неуспехе. Односи између Насе и оптичке фирма су озбиљно били затегнути током изградње телескопа, због честих промена распореда прекорачења трошкова. НАСА је утврдила да Перкин Елмер није прегледао или надзирао адекватну изградњу огледала, није доделио своје најбоље оптичке научнике на пројекту (као што је имао за прототип), а посебно није укључио оптичке дизајнера у изградњи и верификацију огледала. Док је комисија жестоко критиковала Перкин-Елмер за ове менаџерске пропусте, НАСА је такође била критикована због тога што се није одазвала на контроле квалитета недостатака, тако што су се ослањали у потпуности на резултате тестова из једног инструмента.

Изглед решења[уреди]

Језгро спиралне галаксије М100 снимљено је помоћу Хабла пре и после корективних оптика.

Дизајн телескопа је одувек укључивао сервисирање мисије,а астрономи су одмах почели да траже потенцијална решења за проблем који се може применити на првом сервисирању мисије, која је заказана за 1993. Иако је Кодак примељио резервно огледало за Хабл, било је немогуће да замени огледало у орбити и прескупо и дуготрајано да би телескоп на Земљи био ремонтиран.. Уместо тога, чињеница да је огледало приземљено тако прецизно на погрешном облику довело је до стварања нових оптичких компоненти са потпуно истим грешкама, али у обрнутом смислу, да се телескоп дода на мисију сервисирања,ефикасног деловања као " спектакли"да исправи сферне аберације.

COSTAR на екрану у National Air and Space музеју

Због начина на који су HST-ови инструменти дизајнирани, било је потребно два различита сета коректора. Дизајн широког поља и планетарна камера 2, већ планира да замени постојећи WF/PC,укључујући и релеј огледала директне светлости на четворици посебних пуњења огледала(CCD) чиповима које чине своје две камере. Инверзна грешка која је уграђена у њихове површине може да у потпуности поништи одступање од примарне. Међутим, другим инструментима недостајале су интермедијалне површине који би се могле схватити на овај начин, и то захтева спољну корекцију уређај.

The Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR) систем је дизајниран да исправи сферне аберације за светло фокусирано на FOC, FOS, и GHRS. Састоји се од два огледала у светлом путу са једном земљом која би исправила аберације. Да би стао COSTAR систем на телескоп, један од других инструмената морао је бити уклоњен, а астрономису изабрали фотометар велике брзине који ће бити жртвовани. До 2002. године, сви инструменати који захтевају COSTAR су замењен инструментима са својим корективним оптикама. ЦОСТАР је уклоњен и вратио се на Земљу 2009. године, где је изложен у National Air and Space музеју. Подручје које је претходно користило COSTAR је сада окупирано од стране Cosmic Origins спекторафа.

Сервисирање и нови инструменти[уреди]

Хабл је дизајниран тако да дозвољава регуларно сервисирање и унапређивање опреме. NASA је извела пет мисија сервисирања спејс шатлом, прво је изведено децембра 1993. а последње маја 2009. године. Сервисирања су деликатне операције које почињу маневрисањем и пресретањем телескопа у орбити, а затим се телескоп пажљиво привлачи шатловом механичком руком. Посао се затим обавља из више свемирских шетњи кроз период од четири до пет дана. После визуалног прегледа телескопа, астронаути изводе поправке, мењају оштећене или пропале делове, унапређују опрему и инсталирају нове инструменте. Након што се посао заврши, телескоп се поново оспособљава, обично након што се гурне у вишу орбиту због пропадања орбите које изазива атмосферски отпор.

Прво сервисирање[уреди]

Астронаути Мусгрејв и Хофман инсталирају корективне оптике током SM1

После открића проблема са Хабловим огледалом, првој мисији сервисирања је придодат већи значај зато што су астронаути морали да напорно раде како би инсталирали поправну оптику. Седам астронаута који су били на мисији су обучени за руковање са око сто специјалних алата. СМ1 (прва мисија) је летела на шатлу Индевор (eng. напор, подухват) децембра 1993. године, и укључивала је инсталацију неколико инструмената, и друге опреме у периоду од десет дана.

Најважније, High Speed Photometer је замењен COSTAR-ом (пакет поправне оптике), и WFPC је заменила Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) са унутрашњом системом за корекцију оптике. Соларне плоче и њихова електроника су такође замењени, као и четири жироскопа у систему нишањења телескопа, две електричне контролне јединице, други електрични делови, и два магнетометра. Компијутери су унапређени и Хаблова орбита је подигнута.

13. јануара 1994. године NASA је означила мисију као потпуно успешну и показала је прве оштре слике. У то време, мисија је била једна од најсложенијих, укључујући пет дугих периода ван возила. Успех мисије је био благодат за NASA-у, као и за астрономе са који добијају имају способнији телескоп.

Друго сервисирање[уреди]

Хабл, као што се види од стране Discovery-а током своје мисије другог сервисирања

Друга сервис мисија, која је летела шатлом Дискавери (eng. откриће) у фебруару 1997. године, је заменила GHRS и FOS са Space Telescope Imaging Spectograph-ом (STIS-ом) и Near Infrared Camera and Multi-Object Spectometer-ом (NICMOS-ом), заменила научни и инжењерски касетофон замењен је Solid State Recorder-ом, и поправила термалну изолацију. NICMOS је садржао механизам за хлађење од чврстог азота, да би се смањила „термална бука“ инструмента, али убрзо након што је инсталиран, неочекивано термално ширење је проуроковало то да механизам за хлађење ступи у контакт са оптичком преградом. Ово је довело до убрзаног загревања инструмента, и скратило је очекивани животни век од 4,5 година на 2 године.

Сервисирање 3А[уреди]

Сервис мисија 3А (такође летела на Дискаверију) изведена је децембра 1999. године, и одвојена је од треће сервис мисије након што су се три од шест жироскопа на возилу покварила. Четврти се покварио неколико недеља пре мисије, што је учинило телескоп неспособним за научна посматрања. Мисија је заменила свих шест жироскопа, Сензор за фино навођење и компијутер, инсталирала је опрему за побољшање волтаже/температуре (VIK) да би се спречило претерано пуњење батерије, и заменила је ћебад за термалну изолацију. Нови компијутер је био 20 пута бржи, са шест пута већом меморијом од замењеног DF-224. Компијутер је пребацио део обраде података са земље на летилицу, и уштедео новац дозвољавајући употребу модерних програмских језика.

Сервисирање 3Б[уреди]

Сервис мисија 3Б која је летела на шатлу Колумбија марта 2002. године је инсталирала нове инструменте и заменила FOC новим ACS-ом (Advanced Camera for Surveys). То је значило да COSTAR више није потребан, пошто су сви нови инструменти имали уграђену корекцију за главно огледало. Мисија је такође оживела NICMOS тако што је инсталирала нови кулер и заменила соларне плоче по други пут, и тако повећала количину енергије за 30%.

Четврто сервисирање[уреди]

Планирано је да се сервисирање Хабла обави у фебруару 2005. године, али је несрећа са Колумбијом, где се шатл распао приликом уласка у атмосферу, имала велики утицај на Хабл програм. Управник NASA-е Шон О'Киф одлучио да би сви будући шатл летови требало да стигну до Међународне Свемирске Станице у случају да се јаве проблеми током лета. Пошто ниједан шатл није могао да дође и до Хабла и до Међународне свемирске станице у једној мисији, наредне свемирске мисије су укинуте. Ова одлука је критикована од стране бројних астронома, који су сматрали да је Хабл довољно вредан да се ризикују људски животи. Лансирање Хабловог наследника, James Web Telesvope-а (JWST) се очекује тек 2018. године. Празнина између повлачења Хабла из употребе и лансирања наследника је бринула многе астрономе, због великог научног значаја Хабла. Планови да се JWST стави у вишу орбиту (што би отежало поправке у случају раног квара) само су продубљивали бригу. Са друге стране, многи астрономи су сматрали да не треба сервисирати Хабл у случају да се новац мора узети из JWST буџета.

SM4 је инсталирао WFC3, која је заузела ову слику Маглина Лептир

Јануара 2004. године, О'Киф је рекао да ће преиспитати одлуку о укидању последње сервис мисије на Хаблу, због јавног притиска и захтева Конгреса. Национална Академија Науке ја сазвала звнично веће кој је у јулу 2004. препоручило да Хабл треба да се сачува без обзира на ризике. Њихов извештај је гласио: „NASA не треба да ради ништа што би спречило сервис мисију на Хабл Свемирском Телескопу“. Августа 2004. О'Киф је затражио од Годард Свемирског Центра да направи предлог за роботску сервис мисију. Ови планови су касније одбачени а мисија је описана као „неизводљива“. Касне 2004. године, неколико чланова Конгреса, предвођени сенаторком Барбаром Микулски, су одржали јавна саслушања и наставили борбу уз пуно јавне подршке да се Бушова администрација и NASA натерају да поново узму у обзир мисију за спасавање Хабла.

Номинација (априла 2005.) новог NASA управника, са инжењерским а не рачуноводским искуством, Мајкла Д. Грифина је променила ситуацију. Грифин је рекао да ће узети у обзир слање астронаута на сервис мисију. Убрзо након његовог постављања, Грифин је овластио Годард да крене са припремама за мисију одржавања Хабла., рекавши да ће коначну одлуку донети након следеће две шатл мисије. Октобра 2006. Грифин је коначно одобрио мисију, и једанаестодневни лет шатлом Атлантис је заказан за октобар 2008. године. Хаблова главна јединица за обраду података је отказала септембра 2008. зауставивши свако слање научних података док се њена замена није појавила 25. октобра 2008. године. Пошто би отказивање помоћне јединице учинило Хабл беспомоћним, сервис мисија је одложена да би укључила и замену за примарну јединицу.

Сервис мисија 4, која је летела на шатлу Атлантис маја 2009. године, је била последња планирана шатл мисија за Хабл телескоп. СМ4 је заменила јединицу за обраду података, поправила ACS и STIS системе, уградила побољшане никл-водоник батерије, и заменила друге компоненте. СМ4 је такође инсталирала два нова инструмента за посматрање – Wide Field Camera 3 (WFC3) и Cosmic Origins Spectograph (COS) – као и Soft Capture и Rendezvous систем који омогућују будуће пресретање телескопа, хватање и безбедно одлагање Хабла. Изузев Канала Високе Резолуције на ACS-у, који се није могао поправити, посао који је обављен за време СМ4 је потпуно оспособио телескоп, и ради и у 2015. години.

Велики пројекти[уреди]

Једана од Хаблових најпознатијих слика "стубова стварања" показује звезде које се формирају у Маглини Орао

Од почетка програма, изведени су бројни истраживачки пројекти, неки од њих готово искључиво Хаблом, док су други координисали објекте као што је Опсерваторија Хандра и ЕСО-ев Велики Телескоп. Иако је опсерваторија Хабл при крају свог живота, још увек постоје велики пројекти заказани за њу. На пример предстојећи програм Frontier Fields, инспирисан резултатима Хабловог дубоког посматања галактичког кластера Abell 1689.

Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS)[уреди]

У новинском чланку из августа 2013. године, CANDELS је назван највећим пројектом у историји Хабла. Истраживање „има за циљ да истражује галактичку еволуцију раног Универзума, и прве трагове козмичке структуре не млађе од милијарду година након великог праска“. Сајт пројекта CANDELS на следећи начин описује циљеве истраживања:

CANDELS је дизајниран да забележи прву трећину галактичке еволуције од z=8 до 1,5 дубоким посматрањем преко 250.000 галаксија уз помоћ WFC3/IR и ACS-а. Такође ће наћи и први Type Ia SNe где је z>1,5 и утврдиће њихову прецизност. Првих пет региона неба са више таласних дужина се бирају; сваки има податке из Спицера и других објеката, и сваки има детаљну спектроскопију сјајнијих галаксија. Употреба пет одвојених поља ублажава ефекат козмичке варијабилности и даје статистички потпуније узорке галаксије до 109 соларне масе све до z~8….

Програм граничних поља[уреди]

Color image of galaxy cluster MCS J0416.1–2403, studied by the Hubble Frontier Fields program
Слика у боји галаксије MCS Ј0416.1-2403 проучавао је Хаблов програм за гранична поља

Програм, званично назван "Хабл Дубоко Поље Иницијатива 2012", има за циљ да унапреди знање раног формирања галаксија проучавајући високо-црвене помаке галаксија у празним пољима уз помоћ гравитационог сочива да би видео "благе галаксије у далеком свемиру." Веб страница граничних поља описује циљеве програма:

  • да открије до сада недоступну популацију z = 5–10 галаксија које су 10 до 50 пута слабије него суштински било које познате тренутно
  • да учврсти наше разумевање звезданих маса и историје формирања звезда под-L* галаксија у најранијим временима
  • да обезбеди прву статистички смислену морфолошку карактеризацију звезда формирања галаксија у z > 5
  • да пронађе z > 8 галаксија, испружених довољно, од стране групе сочива да распозна унутрашњу структуру која је довољно увећана од стране групе сочива за спектроскопско праћење.

Јавна употреба[уреди]

Звездано јато Писмис 24 са маглином

Свако може поднети захтев за време на телескопу; не постоје ограничења у погледу држављанства или академске припадности, али финансирање за анализу је доступна само у институцији САД. Конкурс за време на телескопу је интензиван, са око једне петине од предлога у сваком циклусу, зарађивајући време на распореду.

Позиви за предлоге се издају грубо на годишњем нивоу, у времену предвиђеног за циклус у трајању од око годину дана. Предлози су подељени у неколико категорија; "Генерално посматрач" приједлог су најчешћи, покрива рутинско посматрање. "Запажање снимком" су оне у којима је за циљеве потребно само 45 минута или мање телескопског времена, укључујући и режијске трошкове, као што су стицање циља. Таква запажања се користе за попуњавање празнине у распореду телескопа који се не могу попунити редовним GO програмима.

Астрономи могу да направе "Погодни циљеви" предлоге, у којима су опсервације заказане ако је пролазна манифестација покривена од стране предлога који се јавља током циклуса распореда. Поред тога, до 10% времена телескопа је одређено "дискреционо режисерево" време (DD,енгл). Астрономи могу да се пријаве за коришћење DD времена у било које доба године, а обично се додељује за проучавање неочекиване пролазне појаве као што су супернове.

Друге употребе DD времена су укључиле запажања која су довела до ставова Хабл Дубоког Поља и Хабл Ултра-љубичастог Дубоког Поља, и у прва четири циклуса телескоп времена, запажања која су спроведена од стране астронома аматера.

Аматерска запажања[уреди]

Први директор STScI-а, Рикардо Ђијаноти, најавио је у 1986. да намерава да посвети некоме од његових директора дискреционо време да би омогућио астрономским аматерима да користе телескоп. Укупно време да се одреди је само неколико сати по циклусу, али узбудило је велико интересовање међу астрономским аматерима.

Слика близу-инфрацрвеног-светла од WFC3 на "Мистичној планини" у звезданом расаднику маглина Царина. Више звезде се не могу видети због транспарентности на топлоту

Предлози за аматерско време је строго размотрено од стране комисије од астрономских аматера, и време је додељено само предлозима који су се сматрали да имају истинску научну заслугу, да су без дуплирања предлога професионалца, и потребне јединствене способности свемирског телескопа. Тринаест астрономских аматера су добили време на телескопу, са запажањима коај су се спроводила између 1990. и 1997. година. Једна таква студија је "Транзиција Комете—UV Трагање за OH". Већ први предлог "Студија Posteclipse Brightening and Albedo Changes on Io свемирског телескопа Хабла, часопис посвећен проучавању соларног система. Друга студија из друге групе аматера је такође објављена у Икару. После тог времена, међутим, смањења буџета у СТСцИ је подршку рада од стране астрономских аматера имало неодржива и додатни програми аматера су избачени.

20. и 25. годишњице[уреди]

Стуб гаса и прашине у маглини Царина. Ово слика широког поља кемаре 3, под називом "Мистична Планина", објављена је 2010. године у знак сећања на 20-годишњицу Хабла у свемиру.

Хабл, свемирски телескоп, је прославио 20. годишњицу у свемиру 24. априла 2010. године. У знак сећања, NASA, ESA и Научни институт свемирског телескопа(STScI) је објавио слику из маглине Царине

У спомен 25. Хаблове годишњице у свемиру 24. априла 2015. године, STScI је објавио слике на Вестерлунд 2 маглини, који се налази на око 20.000 светлосних година (6.100 pc) у сазвежђу Царина, на Хабл 25. сајту.Европска свемирска агенција направила је страницу за 25. годишњицу, на свом сајту.

Научни резултати[уреди]

Кључни пројекти[уреди]

У раним 1980, NASA и STScI сазивају четири панела како би разговарали о кључним пројектима. То су пројекти који су и научно важни и захтеваће много времена телескопа, који би се експлицитно посветио сваком пројекту. То гарантује да ће ови конкретни пројекти бити завршени рано, у случају да телескоп није успео раније него што се очекивало. Панели су идентификовали три таква пројекта: 1) елаборат о оближњем међугалактичком медијуму користећи квазар апсорпционе линије за утврђивање својства међугалактичког медија и гасног садржаја галаксија и група галаксија 2) средње дубоко истраживање, користећи Камеру широког поља која ће да узме податке сваки пут када једна од друге користе инсрумент и 3) пројекат да утврди Хабл константу у року од десет одсто смањењења грешке, како спољашње тако и унутрашње, у калибрацији скале на даљину

Важна открића[уреди]

Хаблова STIS UV и ACS видљиве светлости се комбинују да открију Сатурнову јужну аурору.

Хабл је помогао да се реше неки дуготрајни проблеми у астрономији, као и подизање нових питања. Неким резултатима су потребне нове теорије да их објасне. Међу својим циљевима примарне мисије био је један- да се измери удаљеност до цефеида прецизније него икада раније, и на тај начин да се ограничава вредност Хабл константе, мера стопе по којој се свемир шири, што је такође у вези са његовом старошћу. Пре лансирања HST, процене Хабл константе су обично имале грешке и до 50%, али Хабл мерења цефеида у маглини Девица и других удаљених галактичких јата дала су вредности са тачношћу од ± 10%, што је у складу са другим тачнијим мерењима направљених од лансирања Хабла користећи друге технике.

Док је Хабл помогао да се усаврше процене старости универзума, такође постојала је сумња на теоријама о својој будућности. Астрономи из високог-z тима за супернеове и пројекта Космологије супернова користе на бази телескопе и HST да посматрају удаљене супернове и откривају доказе да, далеко од успоравања под утицајем гравитације, ширење свемира може у ствари бити убрзано. Узрок овог убрзања и даље се слабо разуме Најчешћи узрок приписан је тамној енергији.

Смеђе мрље означавају комету Шумејкер-Леви 9 под утицајем локације на јужној хемисфери Јупитера. Слику уснимио Хабл.

Спектри високе резолуције и слике обезбеђује HST су посебно добро прилагођени за утврђивање распрострањености црних рупа у језгру околних галаксија. Иако је хипотеза била, у раним 1960-им, да се црне рупе налазе у центрима неких галаксија и рад у 1980. идентификовао је велики број добрих кандидата црних рупа, она је пала на посао обављен од стране Хабла да покаже да су црне рупе вероватно заједнички центри свих галаксија. Хабл програми даље су утврђивали да су масе нуклеарних црних рупа и својства галаксија уско повезани. Циљ Хабл програма о црним рупама у галаксијама је на тај начин био да покаже дубоку везу између галаксија и њихових централних црних рупа.

Судар комете Шумејкер-Леви 9 са Јупитером у 1994. који је случајно темпиран за астрономе, дошао је само неколико месеци након шро је Сервисирање Мисије 1 обновило оптичке перформансе Хабла. Хаблове слике планета су биле оштрије него било које које су узете од проласка Војаџера 2, 1979. и били су пресудни у проучавању динамике судара комете са Јупитером. Верује се да се једном догоди сваких неколико векова.

Хаблова слика просора екстремно-дубоко поља у сазвежђу Пећ

Остала открића добијена Хабловим подацима укључују прото-планетарне дискове (проплидс) у Орион маглини. Доказе за присуство екстрасоларних планета око Сунце-попут звезда и оптичке партнере из још увек-мистериозним гама реј рафала. Хабл је такође коришћен за проучавање објеката у крајњим границама Сунчевог система, укључујући и патуљасте планете Плутон и Ерида.

Јединствени прозори Универзума омогућени од стране Хабла су Хаблово дубоко ултра-љубичасто поље и Хаблове слике екстремне дубоких поља, који се користе без премца Хаблове осетљивости на видљивим таласним дужинама да створе слику малих фластера на небу који су најдубљи икада добијени у оптичким таласним дужинама. Ове слике показују галаксије које су удаљене милијардама светлосних година и генеришу богатство научних радова, пружајући нови прозор на раном Универзуму. Широко поље камере 3 побољшао је поглед на пољима у инфрацрвеном и ултраљубичастом спектру, подржавајући откриће неких од најудаљенијих објеката до сада откривених, као што је MACS0647-JD.

Нестандардни објекат SCP 06F6 је открио свемирски телескоп Хабл у фебруару 2006. Током јуна и јула 2012, амерички астрономи користе Хабл да открију мало пето месечево померање око леденог Плутона.

У марту 2015. године, истраживачи су били најавили да је мерења ауроре око Ганимеде открило да Месец има протповршински океан. Коришћењем Хабла да проуче кретање своје ауроре, истраживачи су утврдили да велики морски океан помаже да се сузбије интеракција између магнетног поља Јупитера и Ганимеде. Океан се процењује на 100 km (60 mi) дубоко, заробљен испод 150 km (90 mi) залеђене коре.

11. децембра 2015. године, Хабл заробљава слику прве икада предвиђене поновне појаве супернове, под називом "Рефсдал", који је обрачунат применом различитих масовних модела једне галаксија чија је гравитација савијала светлост супернове. Супернова је претходно виђена у новембру 2014. године иза галаксија MACS J1149.5+2223, као део Халовог програма граничних поља. Астрономи су приметили четири одвојене слике супернове у аранжману познатом као Ајнштајнов крст. Светлости из јата је потребно било око пет милијарди година да стигне до Земље, иако је супернова експлодирала пре неких 10 милијарди година. Откривање Рефсдалсе поново појавило као јединствена прилику за астрономе да тестирају своје моделе како масовне, а посебно тамне материје, се дистрибуирају у овој галаксији.

Depiction of progress in the detection of the early Universe
Приказ напретка у откривању раног универзума

Многе објективне мере показују позитиван утицај Хаблових података астрономије Преко 9.000 радова на основу Хабл података су објављени у часописима и многи други су се појавили у зборнику радова. Гледајући папире у периоду од неколико година након њиховог објављивања, око једне трећине свих астрономских радова немају цитате, док само 2% радова на основу Хабл података нема цитата. У просеку, папир који је на основи података Хабла добија око дупло више цитата у односу на рад који је на основи не-Хабл података. Од 200 радова објављених сваке године који добију највише цитата, око 10% су засноване на подацима Хабла.

Иако је HST јасно помогао астрономском истраживању, његов финансијски трошак је био велики. Студија о релативним астрономским користима телескопа различитих величина открива да док радови на основу HST података генеришу 15 пута више цитата него 4 m (13 ft) приземље на бази телескопа, као што је Вилијем Хершелов телескоп, HST кошта око 100 пута више да се изгради и одржи.

Одлучивање између изградње телескопа на земљи у односу простора на бази је комплексно. Чак и пре него што је покренут Хабл, специјализоване технике на тлу као што су интерферометрија бленде маскирања добијају снимке веће оптичке резолуције и инфрацрвене резолуције него што би Хабл могао постићи, иако је ограничена на циљеве око 108 пута светлијим од благих циљева које је констатовао Хабл. Од тада, напредак у адаптивној оптици даје друге могућности снимања високе резолуције од земаљских телескопа у инфрацрвеном снимању слабих објеката. Корист од адаптивних оптика у односу на HST запажања веома зависи од посебних детаља истраживачких питања коај се постављају. У видљивим бендовима, прилагодљиве оптике могу исправити релативно мало видно поље, док HST може спровести високе резолуције оптичког снимања у широком пољу. Само мали део астрономских објеката су доступни за снимање у високој резолуцији на земљи; Хабл може да обавља запажања на било ком делу ноћног неба високе резолуције и на објектима који су изузетно слаби.

Хабл подаци[уреди]

Хаблово прецизно мерење звездане удаљеност је продужено 10 пута даље у Млечном путу.

Пренос на Земљу[уреди]

Хабл подаци се првобитно чувају на свемирском броду. Када се покрене, објекти за складиштење су старомодни касетофони, али су замењени SSD објектима за складиштење података током сервисирања мисија 2 и 3А. Око два пута дневно, радио подаци свемирског телескопа Хабла одлазе до сателита у геосинхроном Праћењу и Објектима са релеј сателитским системима(TDRSS), који су тада скинули научне податке на један од два 60-стопални (18 метара) пречник микроталасне антене која се налази на White Sands Test Facility in White Sands, New Mexico. Одатле се шаљу Центру за контролу на свемирском телескопу операције наGoddard Space Flight Center, и коначно до института за свемирски телескоп за архивирање. Сваки недеља, ХСТ скине око 140 гигабајта података.

Слике у боји[уреди]

Све слике из опсерваторијума су монокроматски црно-беле, у којој њени фотоапарати поседују различите филтере где је сваки осетљив на специфичне таласне дужине светлости. Боја слике је створена комбиновањем одвојене црно-беле фотографије снимљене кроз различите филтере. Овај процес може да створи лажне обојене верзије слика, укључујући инфрацрвене и ултраљубичасте канале, где се инфрацрвени обично даје као бордо и ултраљубичасто је преведена као тамно плава.

Архива[уреди]

Сви Хабл подаци су на крају доступни преко Mikulski Archive за свемирске телескопе у STScI, CADC и ESA/ESAC.Податак је обично власништво које је доступно само главним истраживачима (PI) и астрономима одређених са PI—годину дана након што је одведен. PI може да се обрати директору STScI да продужи или смањи власнички период у неким околностима.

Запажања аправњена од стране Director's Discretionary Time су изузета из власничког периода и пуштен у јавност одмах. Calibration подаци попут равних поља и тамних оквира су такође доступни јавности и сада. Сви подаци у архиви FITS формата, који је погодан за астрономски анализе, али не и за јавну употребу. Наслеђе Хабловог пројеката за јавност процесуира мали избор од најупечатљивијих слика у JPEG и TIFF форматима.

Анализа података о спектру открива хемију скривених облака

Астрономиски подаци узети са CCD сензора морају проћи неколико корака за калибрацију пре него што буду погодни за астрономске анализе.STScI је развио софистицирани софтвер који аутоматску калибрацију података када се тражи из архиве, користећи најбољу калибрацију фајлова који су на располагању. Ова обрада значи да велики захтеви података могу трајати један дан или више да буду обрађени и враћени. Процес којим се подаци аутоматски калибришу је познат као "смањење гасовода", и све чешћи у великим опсерваториумима.. Астрономи могу ако желе повратити калибрације фајлова који се и покренути програм смањења цевовода на локалном нивоу.

Анализа података[уреди]

Хабл подаци могу да се анализирају коришћењем пуно различитих пакета. STScI одржава направљен софтвер Space Telescope Science Data Analysis System (STSDAS), који садржи све програме потребне за покретање смањења цевовода сирових датотеке са подацима, као и многе друге алате за обраду астрономских слика, прилагођена захтевима Хабл подацима. Софтвер ради као модул IRAF, популарног астрономског програма за обраду података.

Информативне активности[уреди]

Увек је било важно за свемирски телескоп хватање маште јавности, с обзиром на значајан допринос пореских обавезника у његовој изградњи и оперативним трошковима. После тешких раних година када је неисправно огледало озбиљно смањило репутацију Хабла са јавношћу, прва мисија сервисирања дозволила је своју рехабилитацију као исправљене оптике произведене бројним значајним сликама.

У 2001. години, НАСА је испитивала кориснике интернета да сазна шта би највише волели да Хабл посматра. Они су у огромној већини изабрали маглину Коњску главу.
Неколико иницијатива помогло је да се задржи информисање јавности о активностима Хабла. 

У Сједињеним Државама,досегнути напори су координирани од стране института за свемирски телескоп (STScI) канцеларије за јавно информисање, која је основана 2000. године како би се осигурало да порески обвезници САД виде предности њиховог улагања у простор телескопског програма. У том смислу, STScI управља HubbleSite.org веб-страницом. Пројекат Хабл баштине, ради из STScI, обезбеђује јавности високо квалитетне слике од најзанимљивијих и упечатљивих посматраних објеката. Наседни тим је састављен од професионалних астрономских аматера и, као и особе са позадином ван астрономије, и наглашава естетску природу Хабл слика. Наследни пројекат је одобрен у кратком времену да посматра предмете који,из научних разлога, не могу да имају слике снимљене на довољно великим таласним дужинама које израђују слику у боји

Од 1999. године, водећа Хабл група у Европи је Информативни европски центар свемирске агенције (HEIC).Ова канцеларија је основана у Space Telescope European Coordinating Facility у Муничи, Немачка. Мисија HEIC је да испуни HST теренске и образовање послове за Европске свемирске агенције. Рад је усмерен на производњу вести и фото издања која наглашавају занимљиве Хабл резултате и слике. То су често Европска порекла, и тако се повећала свест о ESA-овим Хабл уделима (15%) и допринос европских научника опсерваторије. ESA производи едукативни материјал, укључујући видео серије под називом Hubblecast дизајниране да дели научне вести са јавношћу светских класа

Свемирског телескопа Хабл је освојио две награде Просторног достигнућа из Свемирске Фондације за његове активности на терену, у 2001. и 2010.

Постоји реплика свемирског телескопа Хабл на травњаку зграде суда у Маршфилду, Мисурију, родном граду истоимене Едвин П. Хабл.

Будућност[уреди]

Хабл посматра Фомалхаут систем, снимљен са привремено-искљученим ACS каналима

Неуспех опреме[уреди]

Претодне мисије сервисирања су размениле старе инструменте новим и избегли неуспехе и израда могућих нових врста науке. Без мисија сервисирања, сви инструменти ће на крају успети. У августу 2004. године, електроенергетски систем Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) је пао, доносећи инструмент у функцији. Електроника је првобитно био потпуно сувишна, али је први сет електронике био неуспешан у мају 2001. године. Ово напајање је било фиксна током сервисирања мисије 4 у мају 2009. Слично томе, камера за истраживање(ACS) као главна камера основна електронике није успела у јуну 2006. године, а напајање за електронике је пало 27. јануара 2007. године.Само инструментов Solar Blind Channel је оперативан користећи страну-1 електронику. Нова напајање за широкоугаоним каналима је додат у SM 4, али брзи тестови су показали ово није помогло каналу високе резолуције.

HST користи жироскопе да се стабилизује у орбити и укаже прецизно и стабилно астрономске циљеве. Нормално, три жироскопа су потребни за рад; запажања су увек могућа са два, али је подручје неба који се може посматрати донекле ограничено. Још постоје планови за запажања са само једним жироскопом, али ако сви жироскопи оману, наставак научне опсервације неће бити могућ. У 2005. години, одлучено је да се пребаце у два жироскопска мода за редовно пословање телескопа као средство за проширење века трајања мисије. Прекидач за овај режим је направљен у августу 2005. године, остављајући Хабл са два жироскопа у употреби, два на бекапу и два неупотребљива. Још један жироскоп није успео у 2007.] У време коначне мисије за поправку, током које су замењени свих шест жироскопа (са два нова пара и један обновљен пар), само три жироскопа су још увек радила. Инжењери су уверени да су идентификовали узроке жиро неуспеха и нови модели би требало да буде много поузданији.

Орбитални распад[уреди]

Хабл кружи око Земље у изузетно слабој горњој атмосфери и током времена његова орбита се распада. Ако се није поново повећала, она ће поново ући у Земљину атмосферу за неколико деценија, са тачним датумом у зависности од тога колико је активно Сунце и његовог утицаја на горњој атмосфери. Ако Хабл треба да се спусти на потпуно неконтролисаном поновном уласку, делови главног огледала и његове структуре подршке ће вероватно преживети, остављајући могућност оштећења или чак људских жртава. У 2013., менаџер заменик пројекта Џејмс Џелтика пројектовао је да Хабл може да преживи у 2020. На основу соларне активности и недостатка, природни атмосферски поновни улазак Хабла ће се десити између 2030. и 2040. године

Насин оригинални план за безбедно обитирање Хабла је да га преузме користећи шатл. Хабл би тада највероватније био приказани у Smithsonian Institution. Ово више није могуће јер је флота свемирског шатла је у пензији и био би вероватно у сваком случају због трошкова мисије и ризик за посаду. Уместо тога НАСА је додавала спољни погонски модул како би се омогућило контролисани поновни улазак.На крају НАСА је инсталирао Soft Capture and Rendezvous System, како би омогућила деорбитацију од стране посаде или роботске мисије.

Наследници[уреди]

Видљиви опсег спектра 
Боја Таласна дужина
љубичаста 380–450 nm
плава 450–475 nm
црна 476–495 nm
зелена 495–570 nm
жута 570–590 nm
наранџаста 590–620 nm
црвена 620–750 nm

Не постоји директан наследник Хабла као свемирски телескоп ултраљубичастих и видљивих светлости, у блиској будућности просторних телескопа који неће да дуплирају покривеност Хаблове таласне дужине (близу-ултраљубичаста до близу-инфрацрвена таласна дужина), уместо да се концентрише на даљу инфрацрвене траке. Ови бендови су пожељни за проучавање високо црвених помака и објеката ниских температура, објеката углавном старијих и удаљенијих у свемиру. Ове таласне дужине у немогућству да се проуче са земље, оправдавају трошкове базе телескопског простора. Велики телескопи на земљи могу да усликају неке од истих таласних дужина, као Хабл. Понекад изазов HST у смислу резолуције помоћу адаптивне оптике (АО), имају много већу способност прикупљања светла и могу се надоградити лакше, али још увек не могу одговарају Хаблу који је одличане резолуције над широким видним пољем са веома тамном позадином простора.

Планови за једног Хабл наследника материјализовани као пројекат Следећа генерација свемирског телескопа, који је кулминирао у плановима за James Webb Space Telescope (JWST),је формални наследник Хабла. Веома различити од Хабла, дизајнирани су тако да раде хладније и даље од Земље на L2 Лангранжове тачке, где је умањено термо и оптичко мешање од Земље и Месеца. Није пројектован да буде у потпуности сервисирам (као што су заменљиви инструменти), али дизајн укључује прстен како би се омогућило дамогу да посете друге летелице.Главни научни циљ JWST је да поштује највише удаљених објеката у свемиру, осим домета постојећих инструмената. Очекује се да ће открити звезде у раном Универзуму око 280 милиона година старијих од звезда HST сада детектованих. Телескоп је међународна сарадња између Насе, Европске свемирске агенције, Канадске свемирске агенције од 1996. године и планиран језа лансирање на ракети Аријане 5. Иако је JWST пре свега инфрацрвени инструмент његова покривеност проширује се до 600 nm таласне дужине светлости, или отприлике поморанџе у видљивом спектру. Типично људско око може видети на око 750 nm таласне дужине светлости, тако да постоје нека преклапања са најдужим видљивим таласним дужинама, укључујући и наранџасте и црвене светлости.

Хаблова и JWST огледала(4.5 m*2 и 25 m*2 респективно)

Допунска телескоп, гледајући чак и дуже таласним дужинама него Хабл или JWST, био је опсерваторијум European Space Agency's Herschel Space, лансиран 14. маја, 2009. Као JWST, Хершел није дизајниран да буде сервисиран након лансирања и имао огледало знатно веће од Хабловог, али је приметио само у далекој инфрацрвеној и субмилиметарској. Било је потребно хелијумске расхладне течности, од чега је побегла 29. априла 2013. године.

Даљни концепти за напредне свемирске телескопе 21. века укључују напредне технологије великих Апертура свемирских телескопа, конципиран 8 до 16 метара (320- до 640 инча) оптички свемирски телескоп који би могао да буде још директнију наследник Хабла, са могућношћу да се посматра и фотографишу астрономски објекти у видљивим, ултраљубичастим и инфрацрвеним таласним дужинама, са знатно бољом резолуцијом од Хабла или свемирски телескоп Спитзер. Овај напор се планира у 2025-2035 временском оквиру.

Изабрани простор телескопи & инструменти
Име Година Таласна дужина Апаратура
Људско око 0.39–0.75 μm 0.01 m
Спитзер 2003 3–180 μm 0.85 m
Хабл STIS 1997 0.115–1.03 μm 2.4 m
Хабл WFC3 2009 0.2–1.7 μm 2.4 m
Хершел 2009 55–672 μm 3.5 m
JWST
Planned 0.6–28.5 μm 6.5 m

Постојећи телескопи на земљи и разни предложени изузетно велики телескопи, могу прећи Хабл у смислу снаге прикупљене чисте светлости и дифракционе границе због већих огледала, али други фактори утичу на телескоп. У неким случајевима, они могу да одговарају или престижу Хабл у резолуцији помоћу адаптивне оптике. Међутим, АО рефлектори на великој земљи неће правити Хабл и других просторих застарелих телескопа. Већина АО система омогућавају да поглед на врло уском пољу-Lucky Cam, на пример, производи јасне слике само 10 "до 20" широке, док су Хабл камере супер оштре преко 2½ "(150") на терену. Такође, просторни телескопи могу проучавати небо преко целог електромагнетног спектра, од којих је већина блокиран од стране Земљине атмосфере. Коначно, позадинско небо је тамније у свемиру него на терену, јер ваздух апсорбује соларну енергију током дана, а затим ослобађа га ноћу, производећи небески сјај који испира ниски-контраст астрономских објеката.

Референце[уреди]

  1. Lynn Jenner, Brian Dunbar. „The Hubble Story (page 2)”. NASA. Приступљено 2. 6. 2010.. 
  2. HST Program Office (2003) (PDF). Hubble Facts: HST Orbit Decay and Shuttle Re-boost. Goddard Space Flight Center. Приступљено 12. 5. 2009. 
  3. Amiko Kauderer (26. 3. 2009.). „Space Shuttle Mission Overview — STS-125: The Final Visit”. NASA. Приступљено 2. 5. 2009.. 
  4. SYNPHOT User's Guide, version 5.0, Space Telescope Science Institute. pp. 27

Спољашње везе[уреди]