rumah › Sistem bahan bakar › Teleskop luar angkasa terbesar. Teleskop di luar angkasa Mengapa teleskop diluncurkan di luar angkasa?

Teleskop luar angkasa terbesar. Teleskop di luar angkasa Mengapa teleskop diluncurkan di luar angkasa?

Di mana melihat bintang-bintang?

Sebuah pertanyaan yang masuk akal: mengapa menempatkan teleskop di luar angkasa? Semuanya sangat sederhana - Anda dapat melihat lebih baik dari Luar Angkasa. Saat ini, untuk mempelajari Alam Semesta, kita membutuhkan teleskop dengan resolusi yang tidak mungkin diperoleh di Bumi. Inilah sebabnya mengapa teleskop diluncurkan ke luar angkasa.

Berbagai jenis penglihatan

Semua perangkat ini memiliki “visi” yang berbeda. Beberapa jenis teleskop mempelajari objek luar angkasa dalam rentang inframerah dan ultraviolet, sementara yang lain dalam rentang sinar-X. Inilah alasan terciptanya sistem ruang angkasa yang semakin maju untuk studi mendalam tentang Alam Semesta.

Teleskop Luar Angkasa Hubble

Teleskop Luar Angkasa Hubble (HST)
Teleskop Hubble adalah observatorium luar angkasa yang berada di orbit rendah Bumi. NASA dan Badan Antariksa Eropa mengerjakan pembuatannya. Teleskop ini diluncurkan ke orbit pada tahun 1990 dan saat ini merupakan perangkat optik terbesar yang mengamati dalam rentang inframerah-dekat dan ultraviolet.

Selama bekerja di orbit, Hubble mengirimkan ke Bumi lebih dari 700 ribu gambar dari 22 ribu benda langit yang berbeda - planet, bintang, galaksi, nebula. Ribuan astronom menggunakannya untuk mengamati proses yang terjadi di Alam Semesta. Oleh karena itu, dengan bantuan Hubble, banyak formasi protoplanet di sekitar bintang ditemukan, diperoleh foto-foto unik fenomena seperti aurora di Jupiter, Saturnus dan planet lain, serta banyak informasi berharga lainnya.

Observatorium Sinar-X Chandra

Observatorium Sinar-X Chandra
Teleskop Luar Angkasa Chandra diluncurkan ke luar angkasa pada tanggal 23 Juli 1999. Tugas utamanya adalah mengamati sinar-X yang memancar dari wilayah ruang angkasa yang berenergi sangat tinggi. Penelitian semacam ini sangat penting untuk memahami evolusi Alam Semesta, serta mempelajari sifat energi gelap - salah satu misteri terbesar ilmu pengetahuan modern. Hingga saat ini, lusinan perangkat yang melakukan penelitian dalam rentang sinar-X telah diluncurkan ke luar angkasa, namun Chandra tetap menjadi yang paling kuat dan efektif di bidang ini.

Spitzer Teleskop Luar Angkasa Spitzer diluncurkan oleh NASA pada 25 Agustus 2003. Tugasnya adalah mengamati Kosmos dalam rentang inframerah, di mana Anda dapat melihat bintang-bintang yang mendingin dan awan molekul raksasa. Atmosfer bumi menyerap radiasi infra merah, sehingga objek luar angkasa tersebut hampir mustahil untuk diamati dari Bumi.

Kepler Teleskop Kepler diluncurkan oleh NASA pada tanggal 6 Maret 2009. Tujuan khususnya adalah untuk mencari exoplanet. Misi teleskop ini adalah memantau kecerahan lebih dari 100 ribu bintang selama 3,5 tahun, selama itu teleskop harus menentukan jumlah planet mirip Bumi yang terletak pada jarak yang sesuai untuk munculnya kehidupan dari mataharinya. Buatlah penjelasan rinci tentang planet-planet tersebut dan bentuk orbitnya, pelajari sifat-sifat bintang yang memiliki sistem planet, dan masih banyak lagi. Hingga saat ini, Kepler telah mengidentifikasi lima sistem bintang dan ratusan planet baru, 140 di antaranya memiliki karakteristik mirip Bumi.

Teleskop Luar Angkasa James Webb

Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST)
Diasumsikan ketika Hubble mencapai akhir masa pakainya, teleskop luar angkasa JWST akan menggantikannya. Ia akan dilengkapi dengan cermin besar berdiameter 6,5 m yang bertujuan untuk mendeteksi bintang dan galaksi pertama yang muncul akibat Big Bang.
Dan bahkan sulit membayangkan apa yang akan dilihatnya di Luar Angkasa dan bagaimana pengaruhnya terhadap kehidupan kita.

“Kami memulai penerbangan independen. Ada kontak yang kuat dengan titik pengukuran di Danau Medvezhye dan Ussuriysk. Panel surya terbuka, menemukan Matahari, mengambil posisi stabil dan memiliki keseimbangan energi positif”... Begitulah pimpinan NPO yang diberi nama LSM itu mulai berkomunikasi dengan pers. Lavochkin Viktor Hartov pada 18 Juli, tak lama setelah peluncuran RadioAstron. Setelah itu, menjadi jelas: peluncurannya berhasil, dan bagi banyak pecinta astronomi, kabar gembira ini hampir membuat mereka berlinang air mata.

Selama hampir seperempat abad, lebih dari dua puluh tahun, Rusia belum meluncurkan instrumen astronomi ke luar angkasa!

Sejarah Radioastron sudah ada sejak setengah abad yang lalu. Gagasan meluncurkan teleskop radio ke luar angkasa adalah milik astronom radio terkemuka, mahasiswa I. S. Shklovsky, Nikolai Semenovich Kardashev. Pada awalnya, dia mengusulkan untuk membuat antena tiup yang besar, tetapi pada saat proyek tersebut menerima status resmi (ini terjadi pada tahun 80-an), ukuran teleskop telah berkurang secara signifikan. Pada tahun 90an, proyek ini sebenarnya dibekukan, dalam dekade terakhir, meskipun pendanaan meningkat, peluncurannya berulang kali ditunda. Dan sekarang Radioastron berada di orbit!

Namun, masih terlalu dini untuk bergembira, karena hari ini, 22 Juli, antena teleskop radio akan terbuka. RadioAstron kemudian akan mengamati Bulan untuk kalibrasi. Kemudian sistem kendali sikap akan dikalibrasi. Hal ini akan dilakukan dengan mengukur salah satu sumber terang gelombang radio. Secara umum, perangkat akan beroperasi selama dua hingga tiga bulan dalam mode uji. Dan baru setelah itu dia akan memulai observasi ilmiah.

Di sini mungkin timbul pertanyaan: mengapa meluncurkan teleskop radio ke luar angkasa, karena hal ini tidak akan memberikan keunggulan apa pun pada instrumen tersebut dibandingkan teleskop berbasis darat, seperti, misalnya, dalam kasus teleskop optik? Jawabannya sederhana: semuanya ada di pangkalan. Radioastron adalah teleskop yang dirancang untuk bekerja bersama dengan teleskop radio berbasis darat. Bersama-sama mereka akan menciptakan pangkalan yang sangat panjang, sekitar 30 kali lebih besar dari yang ada saat ini, dan dibatasi oleh diameter Bumi. Artinya dengan bantuan RadioAstron kita akan bisa menjelajahi Alam Semesta dengan resolusi sudut sepersejuta detik busur!

Hal ini akan memungkinkan untuk mempelajari secara rinci sifat sumber energi di inti galaksi aktif, mempelajari evolusi sumber emisi radio ekstragalaksi kompak, memperoleh data baru tentang pulsar, mikroquasar, dan bintang radio, dan akhirnya, membuat signifikansi kontribusi terhadap astrometri fundamental. Singkatnya, bahkan saat ini, setengah abad setelah ide pertama teleskop radio luar angkasa, Radioastron adalah instrumen unik yang tidak memiliki analogi di dunia.

Sungguh suatu berkah bahwa tim tidak lari di tengah gejolak tahun 90an dan terus bekerja di tahun 2000an yang sulit. Dan betapa hebatnya Radioastron diluncurkan! Sekarang - langkah selanjutnya. Mari kita meludah tiga kali dan menunggu antena terbuka. Dan kemudian Anda lihat, dan hasil ilmiah pertama akan tiba. Kita sangat membutuhkan mereka, terutama para ilmuwan generasi muda kita.

18 Juli 2011. Kosmodrom Baikonur. Roket Zenit dengan tahap atas Fregat meluncurkan teleskop radio Spektr-R atau Radioastron ke orbit

Sehubungan dengan keberhasilan peluncuran tersebut, Akademisi N. S. Kardashev menerima ucapan selamat. Foto: Vladimir A. Samodurov

Sebuah artikel menarik tentang peluncuran Radioastron dimuat di surat kabar

Ada mekanisme seperti itu - teleskop. Untuk apa? Fungsi apa yang dijalankannya? Apa manfaatnya?

informasi Umum

Mengamati bintang telah menjadi aktivitas menarik sejak zaman kuno. Itu bukan hanya hiburan yang menyenangkan, tetapi juga bermanfaat. Awalnya manusia hanya bisa mengamati bintang dengan matanya sendiri. Dalam kasus seperti itu, bintang-bintang hanyalah titik-titik di cakrawala. Namun pada abad ketujuh belas teleskop ditemukan. Untuk apa dan mengapa digunakan sekarang? Saat cuaca cerah, Anda dapat menggunakannya untuk mengamati ribuan bintang, mengamati bulan dengan cermat, atau sekadar mengamati kedalaman luar angkasa. Tapi katakanlah seseorang tertarik pada astronomi. Teleskop akan membantunya mengamati puluhan, ratusan ribu bahkan jutaan bintang. Dalam hal ini, semuanya tergantung pada kekuatan perangkat yang digunakan. Jadi, teleskop amatir memberikan pembesaran beberapa ratus kali lipat. Jika kita berbicara tentang instrumen ilmiah, mereka dapat melihat ribuan bahkan jutaan kali lebih baik dari kita.

Jenis teleskop

Secara konvensional, dua kelompok dapat dibedakan:

Perangkat amatir. Ini termasuk teleskop yang kekuatan pembesarannya maksimal beberapa ratus kali lipat. Meski ada juga perangkat yang relatif lemah. Jadi, untuk mengamati langit, Anda bahkan bisa membeli model budget dengan perbesaran seratus kali lipat. Jika Anda ingin membeli sendiri perangkat seperti itu, ketahuilah tentang teleskop - harganya mulai dari 5 ribu rubel. Oleh karena itu, hampir semua orang mampu mempelajari astronomi.
Instrumen ilmiah profesional. Ada pembagian menjadi dua subkelompok: teleskop optik dan radar. Sayangnya, yang pertama memiliki cadangan kemampuan tertentu yang agak sederhana. Selain itu, ketika ambang batas perbesaran 250x tercapai, kualitas gambar mulai menurun tajam karena pengaruh atmosfer. Contohnya adalah teleskop Hubble yang terkenal. Ia mampu mengirimkan gambar jernih dengan pembesaran 5 ribu kali. Jika kita mengabaikan kualitas, maka visibilitas dapat meningkat sebesar 24.000! Namun keajaiban sebenarnya adalah teleskop radar. Untuk apa? Para ilmuwan menggunakannya untuk mengamati Galaksi dan bahkan Alam Semesta, mempelajari bintang-bintang baru, konstelasi, nebula, dan lainnya

Apa yang diberikan teleskop kepada seseorang?

Ini adalah tiket menuju dunia yang benar-benar fantastis dengan kedalaman bintang yang belum dipetakan. Bahkan teleskop amatir beranggaran rendah akan memungkinkan Anda membuat penemuan ilmiah (meskipun sebelumnya dibuat oleh salah satu astronom profesional). Meskipun orang biasa bisa melakukan banyak hal. Jadi, tahukah pembaca bahwa sebagian besar komet ditemukan oleh para amatir, bukan profesional? Beberapa orang melakukan penemuan tidak hanya sekali, tetapi berkali-kali, menamai benda yang ditemukan tersebut sesuka mereka. Namun meskipun tidak ada hal baru yang ditemukan, setiap orang yang memiliki teleskop dapat merasa lebih dekat dengan kedalaman Alam Semesta. Dengan bantuannya Anda bisa mengagumi keindahan planet lain di tata surya.

Jika kita berbicara tentang satelit kita, maka topografi permukaannya dapat diperiksa dengan cermat, yang akan lebih hidup, bervolume, dan detail. Selain Bulan, Anda juga bisa mengagumi Saturnus, puncak kutub Mars, bermimpi tentang bagaimana pohon apel akan tumbuh di atasnya, indahnya Venus dan Merkurius yang hangus oleh Matahari. Ini benar-benar pemandangan yang menakjubkan! Dengan instrumen yang lebih atau kurang kuat, dimungkinkan untuk mengamati bola api besar yang bervariasi dan ganda, nebula, dan bahkan galaksi terdekat. Benar, untuk mendeteksi yang terakhir, Anda masih memerlukan keterampilan tertentu. Oleh karena itu, Anda tidak hanya perlu membeli teleskop, tetapi juga literatur pendidikan.

Asisten setia teleskop

Selain perangkat ini, pemiliknya akan menemukan alat eksplorasi ruang angkasa lain yang berguna - peta bintang. Ini adalah lembar contekan yang andal dan andal yang membantu dan memudahkan pencarian objek yang diinginkan. Sebelumnya, peta kertas digunakan untuk ini. Namun kini telah berhasil digantikan oleh opsi elektronik. Kartu ini jauh lebih nyaman digunakan dibandingkan kartu cetak. Terlebih lagi, kawasan ini sedang aktif berkembang, sehingga planetarium virtual pun dapat memberikan bantuan yang signifikan kepada pemilik teleskop. Berkat mereka, gambar yang dibutuhkan akan segera disajikan pada permintaan pertama. Di antara fitur tambahan dari perangkat lunak tersebut bahkan menyediakan informasi pendukung apa pun yang mungkin berguna.

Jadi kami mengetahui apa itu teleskop, apa kegunaannya, dan kemampuan apa yang disediakannya.

Bagaimana teleskop muncul?

Teleskop pertama muncul pada awal abad ke-17: beberapa penemu secara bersamaan menemukan teleskop. Tabung-tabung ini didasarkan pada sifat-sifat lensa cembung (atau disebut juga cermin cekung), bertindak sebagai lensa di dalam tabung: lensa memfokuskan sinar cahaya, dan diperoleh gambar yang diperbesar, yang dapat dilihat melalui lensa mata yang terletak di ujung lain tabung. Tanggal penting bagi teleskop adalah 7 Januari 1610; kemudian Galileo Galilei dari Italia pertama kali mengarahkan teleskop ke langit - dan itulah cara dia mengubahnya menjadi teleskop. Teleskop Galileo sangat kecil, panjangnya sedikit di atas satu meter, dan diameter lensanya 53 mm. Sejak itu, ukuran teleskop terus bertambah. Teleskop berukuran sangat besar yang terletak di observatorium mulai dibangun pada abad ke-20. Teleskop optik terbesar saat ini adalah Teleskop Grand Canary, di observatorium di Kepulauan Canary, yang diameter lensanya mencapai 10 m.

Apakah semua teleskop sama?

TIDAK. Jenis teleskop yang utama adalah optik, yang menggunakan lensa, cermin cekung atau serangkaian cermin, atau cermin dan lensa secara bersamaan. Semua teleskop ini bekerja dengan cahaya tampak - yaitu, mereka melihat planet, bintang, dan galaksi dengan cara yang sama seperti mata manusia yang sangat tajam melihatnya. Semua benda di dunia mempunyai radiasi, dan cahaya tampak hanyalah sebagian kecil dari spektrum radiasi tersebut. Melihat ruang angkasa hanya melaluinya bahkan lebih buruk daripada melihat dunia sekitar dalam warna hitam dan putih; dengan cara ini kita kehilangan banyak informasi. Oleh karena itu, terdapat teleskop yang beroperasi dengan prinsip berbeda: misalnya teleskop radio yang menangkap gelombang radio, atau teleskop yang menangkap sinar gamma - digunakan untuk mengamati objek terpanas di luar angkasa. Ada juga teleskop ultraviolet dan inframerah, mereka sangat cocok untuk menemukan planet baru di luar tata surya: dalam cahaya tampak bintang terang tidak mungkin untuk melihat planet kecil yang mengorbit di sekitarnya, tetapi dalam cahaya ultraviolet dan inframerah hal ini jauh lebih mudah.

Mengapa kita membutuhkan teleskop?

Pertanyaan bagus! Seharusnya aku menanyakannya lebih awal. Kami mengirim perangkat ke luar angkasa dan bahkan ke planet lain, mengumpulkan informasi tentangnya, tetapi sebagian besar, astronomi adalah ilmu yang unik karena mempelajari objek yang tidak dapat diakses langsung. Teleskop adalah alat terbaik untuk mendapatkan informasi tentang luar angkasa. Dia melihat gelombang yang tidak dapat diakses oleh mata manusia, detail terkecil, dan juga mencatat pengamatannya - kemudian dengan bantuan catatan ini Anda dapat melihat perubahan di langit.

Berkat teleskop modern, kita memiliki pemahaman yang baik tentang bintang, planet, dan galaksi dan bahkan dapat mendeteksi partikel dan gelombang hipotetis yang sebelumnya tidak diketahui sains: misalnya materi gelap (ini adalah partikel misterius yang membentuk 73% alam semesta) atau gelombang gravitasi (mereka mencoba mendeteksinya menggunakan observatorium LIGO, yang terdiri dari dua observatorium yang terletak pada jarak 3000 km satu sama lain). Untuk tujuan ini, yang terbaik adalah memperlakukan teleskop seperti perangkat lainnya - mengirimkannya ke luar angkasa.

Mengapa mengirim teleskop ke luar angkasa?

Permukaan bumi bukanlah tempat terbaik untuk mengamati luar angkasa. Planet kita menimbulkan banyak gangguan. Pertama, udara di atmosfer planet bertindak seperti lensa: ia membelokkan cahaya dari benda-benda langit secara acak dan tidak terduga—dan mendistorsi cara kita melihatnya. Selain itu, atmosfer menyerap berbagai jenis radiasi: misalnya gelombang inframerah dan ultraviolet. Untuk menyiasati gangguan ini, teleskop dikirim ke luar angkasa. Benar, ini sangat mahal, jadi hal ini jarang dilakukan: sepanjang sejarah, kita telah mengirimkan sekitar 100 teleskop dengan ukuran berbeda ke luar angkasa - nyatanya, ini tidak cukup, bahkan teleskop optik besar di Bumi beberapa kali lebih besar. Teleskop luar angkasa paling terkenal adalah Hubble, dan Teleskop James Webb, yang akan diluncurkan pada tahun 2018, akan menjadi penerusnya.

Seberapa mahal harganya?

Teleskop luar angkasa yang kuat harganya sangat mahal. Minggu lalu menandai peringatan 25 tahun peluncuran Hubble, teleskop luar angkasa paling terkenal di dunia. Sepanjang periode tersebut, sekitar $10 miliar dialokasikan untuk itu; sebagian dari uang ini untuk perbaikan, karena Hubble harus diperbaiki secara berkala (mereka berhenti melakukan ini pada tahun 2009, tetapi teleskop masih berfungsi). Tak lama setelah teleskop diluncurkan, hal bodoh terjadi: gambar pertama yang diambil kualitasnya jauh lebih buruk dari yang diharapkan. Ternyata karena kesalahan kecil dalam perhitungan, cermin Hubble tidak cukup rata, dan seluruh tim astronot harus dikirim untuk memperbaikinya. Harganya sekitar $8 juta. Harga teleskop James Webb mungkin berubah dan kemungkinan akan meningkat menjelang peluncurannya, namun sejauh ini harganya sekitar $8 miliar – dan bernilai setiap sennya.

Apa yang istimewa
di Teleskop James Webb?

Ini akan menjadi teleskop paling mengesankan dalam sejarah manusia. Proyek ini digagas pada pertengahan tahun 90-an, dan sekarang akhirnya mendekati tahap akhir. Teleskop akan terbang 1,5 juta km dari Bumi dan memasuki orbit mengelilingi Matahari, atau lebih tepatnya ke titik Lagrange kedua dari Matahari dan Bumi - ini adalah tempat di mana gaya gravitasi dua benda seimbang, dan karenanya menjadi objek ketiga. (dalam hal ini, teleskop) mungkin tetap tidak bergerak. Teleskop James Webb terlalu besar untuk dimasukkan ke dalam roket, sehingga ia akan terbang terlipat dan terbuka di angkasa seperti bunga yang berubah bentuk; Lihat ini video untuk memahami bagaimana hal ini akan terjadi.

Ia kemudian akan mampu melihat lebih jauh dibandingkan teleskop mana pun dalam sejarah: 13 miliar tahun cahaya dari Bumi. Karena cahaya, seperti yang Anda duga, bergerak dengan kecepatan cahaya, objek yang kita lihat berada di masa lalu. Secara kasar, ketika Anda melihat sebuah bintang melalui teleskop, Anda melihatnya seperti puluhan, ratusan, ribuan, dan seterusnya bertahun-tahun yang lalu. Oleh karena itu, Teleskop James Webb akan melihat bintang dan galaksi pertama seperti setelah Big Bang. Hal ini sangat penting: kita akan lebih memahami bagaimana galaksi terbentuk, bintang-bintang dan sistem planet muncul, dan kita akan dapat lebih memahami asal usul kehidupan. Mungkin Teleskop James Webb bahkan akan membantu kita menemukan kehidupan di luar bumi. Ada satu hal: selama misi, banyak hal yang tidak beres, dan karena teleskop akan berada sangat jauh dari Bumi, mustahil mengirimnya untuk memperbaikinya, seperti yang terjadi pada Hubble.

Apa arti praktis dari semua ini?

Ini adalah pertanyaan yang sering ditanyakan mengenai astronomi, terutama mengingat berapa banyak uang yang dikeluarkan untuk itu. Ada dua jawaban untuk hal ini: pertama, tidak segala sesuatu, terutama sains, harus memiliki makna praktis yang jelas. Astronomi dan teleskop membantu kita lebih memahami posisi umat manusia di Alam Semesta dan struktur dunia secara umum. Kedua, astronomi masih memiliki manfaat praktis. Astronomi berhubungan langsung dengan fisika: dengan memahami astronomi, kita memahami fisika dengan lebih baik, karena ada fenomena fisik yang tidak dapat diamati di Bumi. Misalnya, jika para astronom membuktikan keberadaan materi gelap, hal ini akan sangat mempengaruhi fisika. Selain itu, banyak teknologi yang ditemukan untuk ruang angkasa dan astronomi digunakan dalam kehidupan sehari-hari: misalnya satelit, yang kini digunakan untuk segala hal mulai dari televisi hingga navigasi GPS. Terakhir, astronomi akan menjadi sangat penting di masa depan: untuk bertahan hidup, umat manusia perlu mengekstraksi energi dari Matahari dan mineral dari asteroid, menetap di planet lain dan, mungkin, berkomunikasi dengan peradaban asing - semua ini tidak akan mungkin terjadi jika kita tidak melakukannya. mengembangkan astronomi dan teleskop sekarang.

Foto kanonik teleskop yang diambil selama misi pemeliharaan terakhirnya pada tahun 2009.

25 tahun yang lalu, pada tanggal 24 April 1990, pesawat ulang-alik Discovery berangkat dari Cape Canaveral pada penerbangan kesepuluhnya, membawa kargo yang tidak biasa di kompartemen transportasinya yang akan membawa kejayaan bagi NASA dan menjadi katalis bagi pengembangan banyak bidang astronomi. . Maka dimulailah misi 25 tahun Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang mungkin merupakan instrumen astronomi paling terkenal di dunia.

Keesokan harinya, 25 April 1990, pintu palka kargo terbuka dan manipulator khusus mengangkat teleskop keluar dari kompartemen. Hubble memulai perjalanannya di ketinggian 612 km di atas Bumi. Proses peluncuran perangkat tersebut difilmkan pada beberapa kamera IMAX, dan, bersama dengan salah satu misi perbaikan selanjutnya, dimasukkan dalam film Destiny in Space (1994). Teleskop kembali menarik perhatian pembuat film IMAX, menjadi pahlawan dalam film Hubble: Galaxies Across Space and Time (2004) dan Hubble 3D (2010). Namun, sinema sains populer memang menyenangkan, tetapi masih merupakan produk sampingan dari kerja observatorium orbital.

Mengapa teleskop luar angkasa dibutuhkan?

Masalah utama astronomi optik adalah gangguan yang ditimbulkan oleh atmosfer bumi. Teleskop besar sudah lama dibangun tinggi di pegunungan, jauh dari kota besar dan pusat industri. Keterpencilan sebagian memecahkan masalah kabut asap, baik nyata maupun cahaya (penerangan langit malam oleh sumber cahaya buatan). Lokasinya yang berada di ketinggian memungkinkan untuk mengurangi pengaruh turbulensi atmosfer yang membatasi resolusi teleskop, dan menambah jumlah malam yang cocok untuk observasi.

Selain ketidaknyamanan yang telah disebutkan, transparansi atmosfer bumi dalam rentang ultraviolet, sinar-X, dan gamma masih menyisakan banyak hal yang diinginkan. Masalah serupa juga terjadi pada spektrum inframerah. Hambatan lain yang menghalangi pengamat di darat adalah hamburan Rayleigh, hal yang sama yang menjelaskan warna biru langit. Karena fenomena ini, spektrum objek yang diamati terdistorsi dan berubah menjadi merah.

Hubble di ruang kargo pesawat ulang-alik Discovery. Pemandangan dari salah satu kamera IMAX.

Namun tetap saja permasalahan utamanya adalah heterogenitas atmosfer bumi, keberadaan wilayah dengan kepadatan berbeda, kecepatan udara, dan lain-lain. Fenomena inilah yang menyebabkan kerlap-kerlip bintang yang diketahui terlihat dengan mata telanjang. Dengan optik multi-meter pada teleskop besar, masalahnya semakin parah. Akibatnya, resolusi instrumen optik di darat, berapa pun ukuran cermin dan bukaan teleskop, dibatasi sekitar 1 detik busur.

Membawa teleskop ke luar angkasa memungkinkan Anda menghindari semua masalah ini dan meningkatkan resolusi dengan urutan besarnya. Misalnya resolusi teoritis teleskop Hubble dengan diameter cermin 2,4 m adalah 0,05 detik busur, resolusi sebenarnya adalah 0,1 detik.

Proyek Hubble. Awal

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan mulai membicarakan dampak positif dari pemindahan instrumen astronomi ke luar atmosfer bumi jauh sebelum munculnya era ruang angkasa, pada tahun 30-an abad lalu. Salah satu peminat pembuatan observatorium luar angkasa adalah ahli astrofisika Lyman Spitzer. Jadi, dalam sebuah artikel pada tahun 1946, ia memperkuat keunggulan utama teleskop luar angkasa, dan pada tahun 1962 ia menerbitkan sebuah laporan yang merekomendasikan agar Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS memasukkan pengembangan perangkat semacam itu ke dalam program luar angkasa. Diharapkan, pada tahun 1965, Spitzer menjadi ketua komite yang menentukan rentang tugas ilmiah untuk teleskop luar angkasa sebesar itu. Belakangan, teleskop ruang angkasa inframerah Spitzer Space Telescope (SIRTF), diluncurkan pada tahun 2003, dengan cermin utama berukuran 85 sentimeter, dinamai menurut nama ilmuwan tersebut.

Teleskop inframerah Spitzer.

Observatorium luar angkasa pertama adalah Orbiting Solar Observatory 1 (OSO 1), diluncurkan pada tahun 1962, hanya 5 tahun setelah dimulainya zaman luar angkasa, untuk mempelajari matahari. Secara total, di bawah program OSO dari tahun 1962 hingga 1975. 8 perangkat telah dibuat. Dan pada tahun 1966, bersamaan dengan itu, program lain diluncurkan - Orbiting Astronomical Observatory (OAO), di dalamnya pada tahun 1966–1972. Empat teleskop ultraviolet dan sinar-X yang mengorbit diluncurkan. Keberhasilan misi OAO itulah yang menjadi titik awal terciptanya teleskop luar angkasa besar, yang pada awalnya hanya disebut Large Orbiting Telescope atau Teleskop Luar Angkasa Besar. Perangkat ini menerima nama Hubble untuk menghormati astronom dan kosmolog Amerika Edwin Hubble hanya pada tahun 1983.

Awalnya direncanakan akan dibangun teleskop dengan cermin utama setinggi 3 meter dan sudah dikirim ke orbit pada tahun 1979. Apalagi observatoriumnya segera dikembangkan agar teleskop bisa diservis langsung di luar angkasa, dan disinilah program Space Shuttle, yang berkembang secara paralel, sangat berguna, penerbangan pertama dilakukan pada 12 April 1981 Jujur saja, desain modular adalah solusi yang brilian - pesawat ulang-alik terbang ke teleskop lima kali untuk memperbaiki dan meningkatkan peralatan.

Dan kemudian pencarian uang dimulai. Kongres menolak pendanaan atau mengalokasikan dana lagi. NASA dan komunitas ilmiah meluncurkan program lobi nasional yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk proyek Teleskop Luar Angkasa Besar, yang mencakup pengiriman surat secara massal (kemudian surat) kepada legislator, pertemuan pribadi ilmuwan dengan anggota kongres dan senator, dll. Akhirnya, pada tahun 1978, Kongres mengalokasikan $36 juta pertama, ditambah Komunitas Antariksa Eropa (ESA) setuju untuk menanggung sebagian biayanya. Desain observatorium dimulai, dan tahun 1983 ditetapkan sebagai tanggal peluncuran baru.

Cermin untuk sang pahlawan

Bagian terpenting dari teleskop optik adalah cermin. Cermin teleskop luar angkasa memiliki persyaratan khusus karena resolusinya yang lebih tinggi daripada cermin terestrial. Pengerjaan cermin utama Hubble dengan diameter 2,4 m dimulai pada tahun 1979, dan Perkin-Elmer dipilih sebagai kontraktor. Seperti yang ditunjukkan oleh peristiwa-peristiwa berikutnya, ini adalah kesalahan fatal.

Kaca dengan koefisien ekspansi termal sangat rendah dari Corning digunakan sebagai bentuk awal. Ya, sama lho dari Gorilla Glass yang melindungi layar smartphone kamu. Ketepatan pemolesan, yang pertama kali digunakan oleh mesin CNC bermodel baru, harus 1/65 panjang gelombang lampu merah, atau 10 nm. Kemudian cermin harus dilapisi dengan lapisan aluminium 65 nm dan lapisan pelindung magnesium fluorida setebal 25 nm. NASA, yang meragukan kompetensi Perkin-Elmer, dan takut akan masalah dengan penggunaan teknologi baru, sekaligus memesan cermin cadangan Kodak yang dibuat dengan cara tradisional.

Memoles cermin utama Hubble di pabrik Perkin-Elmer, 1979.

Kekhawatiran NASA ternyata tidak berdasar. Pemolesan cermin utama berlanjut hingga akhir tahun 1981, sehingga peluncurannya ditunda terlebih dahulu hingga tahun 1984, kemudian, karena penundaan produksi komponen sistem optik lainnya, hingga April 1985. Penundaan di Perkin-Elmer mencapai proporsi bencana. Peluncurannya ditunda dua kali lagi, pertama pada bulan Maret dan kemudian pada bulan September 1986. Pada saat yang sama, total anggaran proyek pada saat itu sudah mencapai $1,175 miliar.

Bencana dan antisipasi

Pada tanggal 28 Januari 1986, 73 detik setelah penerbangannya di atas Cape Canaverel, pesawat ulang-alik Challenger meledak dengan tujuh astronot di dalamnya. Selama dua setengah tahun, Amerika Serikat menghentikan penerbangan berawak, dan peluncuran Hubble ditunda tanpa batas waktu.

Penerbangan Pesawat Ulang-alik dilanjutkan pada tahun 1988, dan peluncuran kendaraan tersebut sekarang dijadwalkan pada tahun 1990, 11 tahun setelah tanggal aslinya. Selama empat tahun, teleskop dengan sistem onboard yang dihidupkan sebagian disimpan di ruangan khusus dengan atmosfer buatan. Biaya penyimpanan perangkat unik ini saja berjumlah sekitar $6 juta per bulan! Pada saat peluncurannya, total biaya pembuatan laboratorium luar angkasa diperkirakan mencapai $2,5 miliar, bukan $400 juta yang direncanakan. Saat ini, jika memperhitungkan inflasi, biayanya lebih dari $10 miliar!

Ada juga aspek positif dari penundaan yang dipaksakan ini - para pengembang menerima waktu tambahan untuk menyelesaikan satelit. Dengan demikian, panel surya diganti dengan yang lebih efisien (ini akan dilakukan dua kali lebih banyak di masa depan, tetapi kali ini di luar angkasa), komputer terpasang dimodernisasi, dan perangkat lunak berbasis darat ditingkatkan, yang ternyata keluar, sama sekali tidak siap pada tahun 1986. Jika teleskop tiba-tiba dibawa ke luar angkasa tepat waktu, layanan darat tidak akan dapat bekerja dengannya. Kecerobohan dan pembengkakan biaya bahkan terjadi di NASA.

Dan terakhir pada tanggal 24 April 1990, Discovery meluncurkan Hubble ke luar angkasa. Tahap baru dalam sejarah observasi astronomi dimulai.

Teleskop Keberuntungan yang Sial

Jika Anda mengira ini adalah akhir dari kesialan Hubble, Anda salah besar. Masalah dimulai tepat saat peluncuran - salah satu panel surya menolak untuk dibuka. Para astronot sudah mengenakan pakaian antariksa mereka, bersiap untuk pergi ke luar angkasa untuk menyelesaikan masalah tersebut, ketika panel tersebut menjadi bebas dan mengambil tempat yang semestinya. Namun, ini hanyalah permulaan.

Manipulator Canadarm melepaskan Hubble ke penerbangan bebas.

Secara harfiah pada hari-hari pertama bekerja dengan teleskop, para ilmuwan menemukan bahwa Hubble tidak dapat menghasilkan gambar yang tajam dan resolusinya tidak lebih unggul dari teleskop berbasis bumi. Proyek bernilai miliaran dolar itu ternyata tidak berguna. Segera menjadi jelas bahwa Perkin-Elmer tidak hanya menunda produksi sistem optik teleskop secara tidak senonoh, tetapi juga membuat kesalahan serius saat memoles dan memasang cermin utama. Penyimpangan dari bentuk yang ditentukan di tepi cermin adalah 2 mikron, yang menyebabkan munculnya aberasi bola yang kuat dan penurunan resolusi menjadi 1 detik busur, bukan 0,1 yang direncanakan.

Alasan kesalahan tersebut sungguh memalukan bagi Perkin-Elmer dan seharusnya mengakhiri keberadaan perusahaan. Korektor nol utama, perangkat optik khusus untuk memeriksa cermin asferis besar, tidak dipasang dengan benar - lensanya bergeser 1,3 mm dari posisi yang benar. Teknisi yang merakit perangkat tersebut hanya membuat kesalahan saat bekerja dengan meteran laser, dan ketika dia menemukan celah yang tidak terduga antara lensa dan struktur pendukungnya, dia menggantinya dengan menggunakan mesin cuci logam biasa.

Namun, masalah ini dapat dihindari jika Perkin-Elmer, yang melanggar peraturan kendali mutu yang ketat, tidak mengabaikan pembacaan korektor nol tambahan yang menunjukkan adanya penyimpangan bola. Jadi, karena kesalahan satu orang dan kecerobohan manajer Perkin-Elmer, proyek bernilai miliaran dolar berada dalam bahaya.

Meskipun NASA memiliki cermin cadangan yang dibuat oleh Kodak, dan teleskop tersebut dirancang untuk digunakan di orbit, penggantian komponen utama di luar angkasa tidak mungkin dilakukan. Akibatnya, setelah menentukan besarnya distorsi optik yang tepat, perangkat khusus dikembangkan untuk mengkompensasinya - Penggantian Aksial Teleskop Luar Angkasa Optik Korektif (COSTAR). Sederhananya, ini adalah tambalan mekanis untuk sistem optik. Untuk memasangnya, salah satu perangkat ilmiah di Hubble harus dibongkar; Setelah berkonsultasi, para ilmuwan memutuskan untuk mengorbankan fotometer berkecepatan tinggi.

Astronot menjaga Hubble selama misi perbaikan pertamanya.

Misi perbaikan pesawat ulang-alik Endeavour baru diluncurkan pada tanggal 2 Desember 1993. Selama ini Hubble melakukan pengukuran dan survei yang tidak bergantung pada besarnya aberasi bola, selain itu, para astronom berhasil mengembangkan algoritma pasca-pemrosesan yang cukup efektif yang mengkompensasi beberapa distorsi. Untuk membongkar satu perangkat dan memasang COSTAR dibutuhkan 5 hari kerja dan 5 kali spacewalk, dengan total durasi 35 jam! Dan sebelum misi tersebut, para astronot belajar menggunakan sekitar seratus instrumen unik yang dibuat untuk melayani Hubble. Selain pemasangan COSTAR, kamera utama teleskop juga diganti. Perlu dipahami bahwa perangkat koreksi dan kamera baru adalah perangkat seukuran lemari es besar dengan massa yang sesuai. Alih-alih Wide Field/Planetary Camera yang memiliki 4 sensor CCD Texas Instruments dengan resolusi 800x800 piksel, yang dipasang adalah Wide Field and Planetary Camera 2, dengan sensor baru yang dirancang oleh NASA Jet Propulsion Laboratory. Meskipun resolusi keempat matriks serupa dengan matriks sebelumnya, karena pengaturan khusus mereka, resolusi yang lebih besar dapat dicapai pada sudut pandang yang lebih kecil. Pada saat yang sama, Hubble diganti dengan panel surya dan perangkat elektronik yang mengendalikannya, empat giroskop untuk sistem kendali sikap, beberapa modul tambahan, dll. Sudah pada 13 Januari 1994, NASA menunjukkan kepada publik gambar objek luar angkasa yang lebih jelas.

Gambar galaksi M100 sebelum dan sesudah instalasi COSTAR.

Masalahnya tidak terbatas pada satu misi perbaikan; pesawat ulang-alik terbang ke Hubble lima kali (!), yang menjadikan observatorium tersebut sebagai objek luar angkasa buatan yang paling banyak dikunjungi selain ISS dan stasiun orbital Soviet.

Misi dinas kedua, di mana sejumlah instrumen ilmiah dan sistem onboard diganti, berlangsung pada bulan Februari 1997. Para astronot kembali pergi ke luar angkasa sebanyak lima kali dan menghabiskan total 33 jam di dalamnya.

Misi perbaikan ketiga dibagi menjadi dua bagian, dengan bagian pertama harus diselesaikan terlambat dari jadwal. Faktanya adalah tiga dari enam giroskop sistem kendali sikap Hubble gagal, sehingga sulit mengarahkan teleskop ke sasaran. Giroskop keempat “mati” seminggu sebelum dimulainya tim perbaikan, membuat observatorium luar angkasa tidak dapat dikendalikan. Ekspedisi tersebut lepas landas untuk menyelamatkan teleskop pada 19 Desember 1999. Para astronot mengganti keenam giroskop dan meningkatkan komputer yang ada di dalamnya.

Komputer terpasang pertama Hubble adalah DF-224.

Pada tahun 1990, Hubble diluncurkan dengan komputer terpasang DF-224, yang banyak digunakan oleh NASA sepanjang tahun 80an (ingat, desain observatorium dibuat pada tahun 70an). Sistem yang diproduksi oleh Rockwell Autonetics dengan berat 50 kg dan berukuran 45x45x30 cm ini dilengkapi dengan tiga prosesor dengan frekuensi 1,25 MHz, dua di antaranya dianggap cadangan dan dihidupkan secara bergantian jika terjadi kegagalan cadangan utama dan cadangan pertama. CPU. Sistem ini dilengkapi dengan kapasitas memori sebesar 48 ribu kiloword (satu kata sama dengan 32 byte), dan hanya 32 kiloword yang tersedia dalam satu waktu.

Tentu saja, pada pertengahan tahun 90-an, arsitektur seperti itu sudah ketinggalan zaman, jadi selama misi layanan, DF-224 diganti dengan sistem yang didasarkan pada chip Intel i486 khusus yang terlindungi dari radiasi dengan frekuensi clock 25 MHz. Komputer baru ini 20 kali lebih cepat dari DF-224 dan memiliki RAM 6 kali lebih banyak, yang memungkinkan untuk mempercepat pemrosesan banyak tugas dan menggunakan bahasa pemrograman modern. Omong-omong, chip Intel i486 untuk sistem tertanam, termasuk untuk digunakan dalam teknologi luar angkasa, diproduksi hingga September 2007!

Seorang astronot mengeluarkan tape drive dari Hubble untuk dikembalikan ke Bumi.

Sistem penyimpanan data on-board juga diganti. Dalam desain asli Hubble, ini adalah drive reel-to-reel dari tahun 70an, yang mampu menyimpan data secara back-to-back sebesar 1,2 GB. Selama misi perbaikan kedua, salah satu “perekam kaset reel-to-reel” ini diganti dengan drive SSD. Selama misi ketiga, “gelendong” kedua juga diubah. SSD memungkinkan Anda menyimpan informasi 10 kali lebih banyak - 12 GB. Namun, sebaiknya Anda tidak membandingkannya dengan SSD di laptop Anda. Drive utama Hubble berukuran 30 x 23 x 18 cm dan berat 11,3 kg!

Misi keempat, yang secara resmi disebut 3B, berangkat ke observatorium pada bulan Maret 2002. Tugas utamanya adalah memasang Kamera Tingkat Lanjut untuk Survei. Pemasangan perangkat ini memungkinkan untuk meninggalkan penggunaan perangkat koreksi yang telah beroperasi sejak tahun 1993. Kamera baru ini memiliki dua detektor CCD yang terpasang berukuran 2048 × 4096 piksel, yang memberikan resolusi total 16 megapiksel, versus 2,5 megapiksel untuk kamera sebelumnya. Beberapa instrumen ilmiah diganti, sehingga tidak ada satu pun instrumen dari perangkat aslinya yang dikirim ke luar angkasa pada tahun 1991 yang tersisa di Hubble. Selain itu, para astronot untuk kedua kalinya mengganti panel surya satelit dengan yang lebih efisien sehingga menghasilkan energi 30% lebih banyak.

Kamera Tingkat Lanjut untuk Survei di ruang bersih sebelum dimuat ke pesawat ulang-alik.

Penerbangan kelima ke Hubble terjadi enam tahun lalu, pada tahun 2009, di akhir program Pesawat Ulang-alik. Karena Diketahui bahwa ini adalah misi perbaikan terakhir, dan teleskop mengalami perombakan besar-besaran. Sekali lagi, keenam giroskop sistem kontrol sikap, salah satu sensor panduan presisi diganti, baterai nikel-hidrogen baru dipasang sebagai pengganti baterai lama yang telah bekerja di orbit selama 18 tahun, casing yang rusak diperbaiki, dll.

Seorang astronot berlatih mengganti baterai Hubble di Bumi. Berat paket baterai – 181 kg.

Secara total, selama lima misi dinas, para astronot menghabiskan 23 hari memperbaiki teleskop, menghabiskan 164 jam di ruang tanpa udara! Sebuah pencapaian yang unik.

Instagram untuk teleskop

Setiap minggu, Hubble mengirimkan sekitar 140 GB data ke Bumi, yang dikumpulkan di Institut Sains Teleskop Luar Angkasa, yang khusus diciptakan untuk mengelola semua teleskop orbital. Volume arsip saat ini adalah sekitar 60 TB data (1,5 juta catatan), yang aksesnya terbuka untuk semua orang, begitu pula teleskop itu sendiri. Siapapun bisa mengajukan permohonan untuk menggunakan Hubble, pertanyaannya adalah apakah hal itu akan dikabulkan. Namun, jika Anda tidak memiliki gelar di bidang astronomi, jangan coba-coba, kemungkinan besar Anda bahkan tidak akan bisa melewati formulir aplikasi untuk memperoleh informasi tentang gambar tersebut.

Omong-omong, semua foto yang dikirimkan Hubble ke Bumi adalah monokrom. Perakitan foto berwarna dalam warna nyata atau buatan sudah terjadi di Bumi, dengan melapiskan serangkaian foto monokrom yang diambil dengan filter berbeda.

"Pilar Penciptaan" adalah salah satu foto Hubble yang paling mengesankan pada tahun 2015. Nebula Elang, jaraknya 4000 tahun cahaya.

Foto-foto paling mengesankan yang diambil dengan Hubble, yang sudah diproses, dapat ditemukan di HubbleSite, subsitus resmi NASA atau ESA, sebuah situs yang didedikasikan untuk peringatan 25 tahun teleskop tersebut.

Tentu saja, Hubble memiliki akun Twitter sendiri, bahkan dua -

Populer di kategori: