Телескопы на орбите

Телескопы на орбите

За 300 лет своего существования телескопы были основным средством изучения небесных тел. Новейшие достижения науки, техники постоянно усовершенствовали их. Но главным препятствием для получения качественных фотографий, при визуальных наблюдениях было состояние атмосферы Земли. С развитием космонавтики эту проблему удалось решить. Идея космических телескопов разрабатывалась еще в 1923 году К. Э. Циолковским. Сначала небольшие телескопы выносились на орбиту, а снимки обрабатывались на Земле. Затем НАСА и ЕКА запустили целую серию телескопов.

В 1972 году был запущен телескоп Коперник, проработавший 9 лет. В 1999 году Чандра, первым видевший рентгеновское излучение, в 2000 году-Гершель, регистрирующий инфракрасное излучение. С 2009 по 2013 год Планк, при помощи которого изучали реликтовое излучение. Часть этих телескопов по разным причинам уже не работают, но остаются на орбите в безопасном режиме, т. е работает только служебное оборудование.

Наиболее известны2 последних телескопа-Хаббл и Уэбб.

Хаббл был запущен в апреле 1990 года, т.е. работает более 30 лет. Период от проекта до создания продолжался почти 25 лет. Проблемы были и финансовые, и технические. Ошибка в полировке зеркала повлияла на качество изображения. Он находится на высоте 570 километров от поверхности Земли, на околоземной орбите. Период обращения вокруг Земли составляет 1.5 часа. Это означает, что наблюдения прерываются через каждые 45 минут. Но и в период активной работы часть времени съедают радиационные пояса. В результате выдержка при фотографировании не превышает 45 минут. Много проблем возникало по техническим причинам, но высота Хаббла позволяла астронавтам проводить ремонт и отладку оборудования. В 1993 году Шаттл доставил астронавтов, которые за 5 сложнейших выходов в космос установили системы коррекции работы телескопа

Диаметр зеркал Хаббла 2.4 метра. Хаббл принимает сигналы в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. За 30 лет работы сделано множество снимков, которые недоступны земным телескопам. Но красное смещение не дает Хабблу увидеть дальние, самые древние галактики.

Все эти проблемы должен был разрешить телескоп нового поколения- Уэбб. (илиYWST). В эксплуатацию запущен в конце июня 2022 года. Но его создание тоже заняло 25 лет. Это совместный продукт НАСА. ЕКА, канадского космического агентства. Двойное название объясняется тем, что Джеймс Уэбб- это второй руководитель НАСА. Он, безусловно, имеет заслуги в области космонавтики, но не имеет отношения к астрономии, нарушается традиция давать названия телескопам такого типа. Поэтому некоторые авторы проекта в знак протеста применяют другое название, означающее «замечательный телескоп».

Диаметр зеркала Уэбба 6,5 метра. Оно состоит 18 сегментов 6-угольной формы. Уэбб находится на высоте 1,5 миллиона километров от Земли в одной из точек Лагранжа. Эта точка L2- самая доступная из 5 точек Лагранжа с точки зрения экономии топлива. Срок службы телескопа-5-10 лет. Но в отличии о т Хаббла невозможны ремонт или корректировка телескопа. Уэбб может видеть объекты на расстоянии до 13, 2 световых лет, т.е объекты возрастом около 600 млн лет после Большого взрыва. Время после Большого взрыва оценивается примерно в 14, 5 млрд лет, т.е. Уэбб может наблюдать самые древние галактики.

Уэбб имеет широкий набор спектрометрических приборов, поэтому какие-то открытия могут не сопровождаться красивыми фотографиями, но они очень ценны как источники информации. В точке Лагранжа L2 кроме Уэбба находятся еще 2 телескопа Спектр РГ и Gaia.Но характер их движения таков, что поперечник орбит составляет 1.5 млн километров, и вероятность столкновения крайне мала.

Температура внутри Хаббла комнатная, это необходимо для работы приборов. Внутри Уэбба – 223 градуса по шкале Цельсия. Активная система охлаждения понижает до -267 градусов Цельсия. Это позволяет ему видеть не только дальние галактики, но и «холодные» и «темные».

Космическая пыль- очень плотные области, состоящие из пылинок от 0,1 до 1000микрометров не позволяют вести визуальные наблюдения. Уэбб может в инфракрасном диапазоне заглянуть в межзвездные облака.

За время работы Уэбб уже сделал ряд открытий. Вот некоторые из них:

1.Многочисленные протозвезды в созвездии Орла

2.Изображения экзопланет на расстоянии до 100 а.е.

3.Фото фантомной галактики (яркое свечение из центра)

4. 4 самых далеких и старых галактики возрастом около 350 млн лет, т.е 2% от современного возраста.

Запуск телескопов следующих поколений нецелесообразен по вполне понятным причинам. Поэтому к 2029 году планируется запустить Магелланов телескоп в Чили. Его 7 зеркал имеют диаметр 8, 4 метра, он в 200 раз мощнее Уэбба и способен собирать в 10 раз больше света. Будем ждать новых открытий.