Hābla kosmiskais teleskops (HST): definīcija, vēsture un nozīme

Hābla kosmiskais teleskops (HST): definīcija, vēsture un nozīme — uzzini par HST atklājumiem, remontiem, tehnoloģiju un tā ietekmi uz mūsdienu astronomiju.

HST (Hubble Space Telescope) ir pirmais lielais optiskais kosmosa observatorijas teleskops. Tā atrašanās virs atmosfēras nozīmē, ka tas var redzēt debesis daudz skaidrāk nekā uz zemes esošs teleskops — atmosfēra izkliedē un izkropļo zvaigžņu gaismu, pirms tā sasniedz Zemi. Astronoma Edvīna Hābla vārdā nosauktais Hābla kosmosa teleskops var veikt novērojumus jebkurā diennakts laikā, taču tas nepārtraukti neredz vienu un to pašu vietu — orbīta un Zemes aizsegšana ierobežo redzamības logus. Galvenā spoguļa diametrs ir 94,5 collas (2,4 metri), kas ļauj teleskopam fotografēt ļoti tālas un vājgalaktiskas struktūras, kuras no Zemes būtu gandrīz neiespējami saskatīt.

Ražošana, orbīta un palaišana

Hāblu izstrādāja galvenokārt NASA sadarbībā ar EKA, apvienojot speciālistu komandas no vairākām valstīm. Teleskops tika palaists 1990. gada 24. aprīlī. Tas riņķo ap Zemi apmēram 540–600 km augstumā (augstums nedaudz mainās laika gaitā). Orbītā HST pārvietojas ar ātrumu aptuveni 7,5 km/s (vairāk nekā 27 000 km/h, apmēram 4,7 jūdzes sekundē), kas ir pietiekami, lai no Ziemeļamerikas austrumu krasta līdz rietumu krastam nonāktu aptuveni 10 minūšu laikā — šāds ātrums rada arī prasības novērojumu plānošanā un stabiliem instrumentiem.

Izmēri, instrumenti un labošanas misijas

Pats "Hubble" tehniski ir aptuveni liela skolas autobusa izmērā, bet pietiekami kompakts, lai ietilptu kosmosa kuģa kravas nodalījumā (kosmosa kuģa). Tā galvenais spogulis un optiskā sistēma nodrošina novērojumus ultravioletajā, redzamajā un tuvajā infrasarkanajā diapazonā. HST ir aprīkots ar vairākām galvenajām zinātniskajām iekārtām (piem., dažādu kameru un spektronometru komplekti), no kurām daļa tika uzinstalēta vai nomainītas servisa misiju laikā.

1993. gadā Hubble tika remontēts, lai novērstu attēla kvalitātes problēmu, kas radās no galvenā spoguļa polēšanas kļūdas (sferiskā aberācija). Šajā un vēlākajās servisa misijās uzstādīja korektīvo optiku un modernizēja instrumentus, kas ievērojami uzlaboja teleskopa veiktspēju. Kopumā HST apkalpošanas misijas ar cilvēku līdzdalību un tehniskām modifikācijām ļāva pagarināt tā darbības laiku un uzlabot novērojumu kvalitāti.

Zinātniskā nozīme

Hubble ir viens no nozīmīgākajiem astronomijas instrumentiem pēdējās daudzu desmitgažu laikā. Tā iegūtie dati ir mainījuši izpratni par Visuma struktūru un izcelsmi. Galvenie HST sasniegumi ietver:

• Hubble Deep Field un līdzīgi dziļie lauka attēli, kas atklāja tūkstošiem tālu galaktiku un deva ieskatu agrīnā Visuma evolūcijā;
• precīzāka Hūbera konstantes noteikšana, kas palīdzēja noskaidrot Visuma paplašināšanās ātrumu;
• sniegšana par galaktiku morfoloģiju, zvaigžņu veidošanās procesos un galaktiku saplūšanas vēsturi;
• pētījumi par eksoplanētu atmosfēru īpašībām, supernovu attālumu noteikšanu (kas saistījās ar tumšās enerģijas atklāšanas koncepciju) un daudzām citām tēmām;
• augstas izšķirtspējas attēli no Nebulu struktūrām, zvaigžņu dzimšanas reģioniem un citām detaļām, ko zemes teleskopi nespēj tik skaidri redzēt.

Darba ierobežojumi un nākotne

Lai gan HST ir ļoti jaudīgs, tam ir arī ierobežojumi: orbīta nozīmē, ka daļēji raugāmā laika logs katrā apgriešanā ir ierobežots (orbitālais periods ir aptuveni 90–96 minūtes), Zeme var aizsegt mērķus, pastāv starojuma reģioni (piem., South Atlantic Anomaly), un instrumenti laika gaitā nodilst. Tomēr servisa misijas un instrumentu nomaiņa ir pagarinājusi Hubble darbību — vairāk nekā 30 gadu ilga funkcionēšana nav retums.

HST turpina darboties kopā ar jaunākajiem teleskopiem — piemēram, James Webb — kas strādā citā (galvenokārt infrasarkanajā) spektrā. Abi teleskopi ir savstarpēji papildinoši: Hubble dod izcilu redzamās gaismas un ultravioletā spektra datu bāzi, kamēr Webb sniedz dziļākus infrasarkanos novērojumus.

Kopumā Hābla kosmiskais teleskops ir radījis fundamentālas pārmaiņas mūsu izpratnē par Visumu un joprojām sniedz svarīgus datus astronomijas pētījumiem visā pasaulē.

Sasniegumi

• 1994. gada sākumā Hūbls desmit dienas vēroja, domājams, tukšu kosmosa apgabalu. Tas atklāja, ka tur patiesībā ir daudz galaktiku, taču ļoti vāju un ļoti tālu. To nevarēja saskatīt neviens cits teleskops.
• 2004. gadā ar Hubble Ultradziļajā laukā tika apskatītas pirmās galaktikas vairākus miljardus gadu senā pagātnē.
• Tas palīdzēja noteikt Visuma vecumu - aptuveni 13,7 miljardi gadu. Pirms "Hubble" zinātnieki zināja tikai to, ka tā vecums ir no 10 līdz 20 miljardiem gadu.
• Tā pirmo reizi nofotografēja planētu ārpus mūsu Saules sistēmas un spēja noteikt, kāda veida atmosfēra varētu būt citām planētām.

Sombrero galaktika infrasarkanajā gaismā (Hobla kosmiskais teleskops un Spicera kosmiskais teleskops)

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir Hobla kosmosa teleskops?

J: Cik liels ir HST galvenais spogulis?

J: Kas ļauj ar HST redzēt lietas no tālienes?

J: Kad "Hubble" tika palaists kosmosā?

J: Cik ātri pārvietojas Hubble zemajā Zemes orbītā?

J: Kāds ir Hubble izmērs salīdzinājumā ar citiem objektiem?

Meklēt pēc burta