З самого моменту зародження астрономії, з часів Галілея астрономи переслідують одну спільну мету: бачити більше, бачити далі, бачити глибше. І космічний телескоп Хаббл (Hubble Space Telescope), запущений в 1990 році - величезний крок в цьому напрямку. Телескоп знаходиться на земній орбіті над атмосферою, яка могла б спотворювати і не пропускати випромінювання, що приходить від космічних об'єктів. Завдяки її відсутності астрономи отримують за допомогою Хаббла знімки найвищої якості. Переоцінити ту роль, яку телескоп зіграв для розвитку астрономії практично неможливо - В«ХабблВ» - один з найбільш вдалих і довготривалих проектів космічного агентства NASA. Він послав на Землю сотні тисяч знімків, які проливають світло на багато таємниць астрономії. Він допоміг визначити вік Всесвіту, ідентифікувати квазари, довести, що в центрі галактик розташовуються масивні чорні діри і навіть ставити досліди з виявлення темної матерії.
Відкриття Хаббла змінили погляд астрономів на Всесвіт. Можливість бачити в найдрібніших деталях допомогла перетворити деякі астрономічні гіпотези в факти. Було відкинуто безліч теорій, щоб йти в одному правильному напрямку. Серед досягнень Хаббла, одне з основних - визначення віку Всесвіту, який сьогодні вчені оцінюють в 13 - 14 млрд. років. Це, безсумнівно, точніше попередніх даних в 10 - 20 млрд. років. Хаббл відіграв також ключову роль в виявлення темної енергії, таємничої сили, яка змушує Всесвіт розширюватися з усе зростаючою швидкістю. Завдяки Хабблу астрономи змогли побачити галактики на всіх стадіях їх розвитку, починаючи від формування, що діялося ще в молодому Всесвіті, що допомогло вченим зрозуміти, як відбувалося їх зародження. За допомогою телескопа були знайдені протопланетної диска, скупчення газу та пилу навколо молодих зірок, навколо яких незабаром (за астрономічними мірками, природно) з'являться нові планетні системи. Він зміг знайти джерела гамма вибухів - дивних, неправдоподібно потужних викидів енергії - у віддалених галактиках під час колапсу надмасивних зірок.
І це тільки частина відкриттів унікального астрономічного інструменту, але вже доводять, що витрачені на створення, виведення на орбіту і обслуговування, 5 млрд. є вигідним вкладенням коштів у масштабі всього людства.
Хаббл володіє дивовижною продуктивністю. Всі астрономічне співтовариство користується його здатністю бачити глибини Всесвіту. Кожен астроном може послати запит на певний час користування його послугами, і група фахівців вирішує, чи можливо це зробити. Після проведення спостереження проходить, як правило, рік, перш ніж астрономічне співтовариство одержить результати досліджень. Оскільки дані, отримані за допомогою телескопа доступні кожному, будь астроном може проводити свої дослідження, погоджуючи дані з обсерваторіями всього світу. Така політика робить дослідження відкритими, а значить більш ефективними. Однак унікальні можливості телескопа означають і найвищий рівень попиту на його нього - астрономи всього світу борються за право користуватися послугами Хаббла у вільний від основних місій час. Кожен рік надходить більше тисячі заявок, серед яких вибираються кращі за думку експертів, але за статистикою задовольняються лише 200 - лише п'ята частину від загальної кількості бажаючих проводять за допомогою Хаббла свої дослідження.
Для чого ж був необхідний висновок телескопа в навколоземний космічний простір, і завдяки чому апарат користується настільки високим попитом серед вчених-астрономів? Справа в тому, що телескоп Хаббла зміг вирішити відразу два проблеми наземних телескопів. По-перше, розмиття сигналу земної атмосфери обмежує можливості наземних телескопів незалежно від їх технічного досконалості. Завдяки атмосферному розмиття ми бачимо миготіння зірок, коли дивимося на небо. По-друге, атмосфера поглинає випромінювання з певною довжиною хвилі, сильніше всього ультрафіолетове, рентгенівське і гамма випромінювання. І це серйозна проблема, оскільки вивчення космічних об'єктів тим ефективніше, чим більший енергетичний діапазон береться.
І саме щоб уникнути негативного впливу атмосфери на якість отримуваних знімків телескоп знаходиться над нею, на відстані 569 кілометрів над поверхнею. При цьому один оборот навколо Землі телескоп робить за 97 хвилин, рухаючись зі швидкістю 8 кілометрів на секунду
В«Оптична система телескопа В»
Телескоп Хаббла являє собою рефлектор системи Річі-Кретьєна, або поліпшений варіант системи Кассегрена, в якому світло спочатку потрапляє на головне дзеркало, відбивається і потрапляє на вторинне дзеркало, що фокусує світло і направляюче його в систему наукових інструментів телескопа крізь маленьке отвір в головному дзеркалі. Часто люди помилково вважають, що телескоп збільшує зображення. Насправді, він лише збирає максимальну кількість світла від об'єкта. Відповідно, чим більше головне дзеркало, тим більше світла воно збере і тим чіткіше вийде зображення. Друге дзеркало лише фокусує випромінювання. Діаметр головного дзеркала Хаббла - 2, 4 метри. Воно здається невеликим, якщо врахувати, що діаметр дзеркал наземних телескопів досягають 10 метрів і більше, але відсутність атмосфери, все ж, є величезною перевагою комічного варіанта.
Для спостереження за космічними об'єктами телескоп розпорядженні ряд наукових інструментів, що працюють спільно або окремо. Кожен з них по-своєму унікальний.
Удосконалена оглядова камера (Advanced Camera for Surveys - ACS). Самий новий інструмент спостережень у видимому діапазоні, призначений для досліджень ранньому Всесвіті, і встановлений в 2002 році. Ця камера допомогла скласти карту розподілу чорної матерії, виявити найбільш віддалені об'єкти і дослідити еволюцію галактичних скупчень.
Камера близького інфрачервоного діапазону і многооб'ектний спектрометр (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer - NICMOS). Інфрачервоний сенсор, детектирует тепло, коли об'єкти приховані міжзоряним пилом або газом, як, наприклад, в областях активного зореутворення.
Камера близького інфрачервоного діапазону і многооб'ектний спектрометр (Space Telescope Imaging Spectrograph - STIS). Діє подібно призмі, розкладаючи світло. З отриманого спектра можна отримати інформацію про температуру, хімічний склад, щільності та рух досліджуваних об'єктів. STIS припинив роботу 3 серпня 2004 року через технічні несправності, але в 2008 році під час планового ремонту телескопа буде відремонтований.
Ширококутна і планетна камера-2 (Wide Field and Planetary Camera 2 - WFPC2). Універсальний інструмент, за допомогою якого було зроблено більшість відомих кожному фотографій. Завдяки 48 фільтрам дозволяє бачити об'єкти в досить широкому діапазоні довжин хвиль.
Датчики точного наведення (Fine Guidance Sensors - FGS). Не тільки відповідають за управління та орієнтацію телескопа в просторі - орієнтують телескоп за відношенню до зірок і не дозволяє збитися з курсу, але і роблять прецизійні вимірювання відстаней між зірками і фіксує відносний рух.
Як і для багатьох космічних апаратів на орбіті Землі, джерелом енергії для телескопа Хаббла є сонячне випромінювання, що фіксується двома дванадцятиметрова сонячними панелями, і накопичується для безперебійної роботи під час проходу по тіньовій стороні Землі. Вельми цікава і конструкція системи наведення телескопа на потрібну ціль - об'єкт у Всесвіті - адже успішне фотографування далекої галактики або квазара на швидкості 8 кілометрів на секунду - дуже складне завдання. Система орієнтації телескопа включає в себе наступні компоненти: вже згадувані датчики точного наведення, які відзначають положення апарата щодо двох В«провіднихВ» зірок; датчики положення щодо Сонця - не тільки допоміжні інструменти для орієнтації телескопа, але і необхідні інструменти для визначення необхідність закриття/відкриття апертурною двері, що запобігає В«згоранняВ» апаратури при попаданні н...
