Hubble: vše, co potřebujete vědět o orbitálním dalekohledu

Hubblův dalekohled na oběžné dráze
Jedná se o referenční orbitální dalekohled a v roce 2020 oslaví své 30. výročí. Hubbleův vesmírný dalekohled je mimořádným vědeckým dobrodružstvím, neuvěřitelným úspěchem a příběhem plným zvratů.
Hubbleův dalekohled, nazývaný také HST (Hubble Space Telescope), je skutečným klíčem k našemu chápání vesmíru, a to od naší sluneční soustavy po nejvzdálenější galaxii, která byla kdy objevena, vzdálenou 13,37 miliardy světelných let. . Z čísel, které se ho týkají, se vám rychle zatočila hlava. Více než 15 000 citací ve vědeckých článcích, 30 let služby, 120 GB snímků přenášených na zem každý den a šest misí raketoplánů … Hubble je obrovský skok v pozorování na oběžné dráze.
Astronauti opravují Hubbleův dalekohled

Oko ve vesmíru

Hubble je impozantní orbitální dalekohled o délce 13,2 metrů a šířce 4,2 m (rozmístěné panely), který se skládá z optické části s hlavním zrcadlem o průměru 2,4 m, který byl vyroben s přesností pouhých 10 nanometrů! Za touto optickou částí jsou vědecké přístroje mise: její čtyři senzory přizpůsobené různým astronomickým doménám (Hubble „vidí“ ve frekvenčních doménách větších než lidské oko v infračerveném a až ultrafialovém světle), stejně jako její „Hvězdný ukazatel“, který mu umožňuje zůstat uzamčen na cíli. Konečně je zde také zařízení, které mu umožňuje stabilizovat, palubní počítač a co přenášet jeho data. Do roku 1999 byly duplikovány v rámci samotného HST na … magnetických páskách!
Tento velmi velký 11tunový dalekohled, který uzřel světlo světa díky příspěvku mladé evropské agentury (ESA) na konci 70. let, byl vynesen na oběžnou dráhu 24. dubna 1990 ve velkém nákladním prostoru americký raketoplán Discovery. Do služby vstoupil o měsíc později.
Galaxie Messier-82 z pohledu HST

Neuvěřitelný problém

Ve skutečnosti Hubble vidí … rozmazaně. Navzdory neuvěřitelné přesnosti použité při jeho výrobě musí pozemní posádky několik týdnů po uvedení do provozu čelit faktům: je zde velký problém. Není možné správně vyhodnotit důležité světelné zdroje, přítomnost artefaktů na obrázcích … Začíná velké vyšetřování. Katastrofa: zrcadlo zkonstruované Perkin-Elmerem s velkými náklady je zkreslené.
Ukázalo se, že kalibrační nástroj používaný k obrábění zrcadla utrpěl chybu. Během prvních testů na zemi se také ukázaly nepřesné výsledky, ale jelikož byl přístroj, vytvořený speciálně pro tento projekt, považován za nejpřesnější na světě, bylo měření testů považováno za falešné. . V roce 1992 média neváhala hovořit o Hubbleu jako o skutečném fiasku. Bylo pořízeno velké množství fotografií vesmíru a ne všechny jsou zmeškané, ale ty, které obsahují vzdálené zdroje světla, jsou rozmazané. Vinu za chybu 22 mikrometrů!
Horší: Hubblovo zrcadlo nelze změnit, je to hlavní část. Některé záběry naznačují návrat dalekohledu přes raketoplán nebo dokonce zhotovení repliky. Vědci však vytrvají, pomáhají týmy inženýrů. Nemůžeme opravit zrcadlo? Chyba měřicích přístrojů musí být proto zrušena! Toho bylo dosaženo v roce 1993, během první servisní mise pro Hubble. Primární senzor je nahrazen senzorem, který zahrnuje deformaci, zatímco přístroj zvaný COSTAR používá dvě sekundární zrcadla k odstranění defektu u jiných Hubblových nástrojů.
Zábavné je slyšet a číst, že Hubble byl opraven, když je to naopak: všechny nástroje byly upraveny tak, aby zohledňovaly poruchu a zrušily ji.
Jupiter a jeho měsíc Ganymede viděn Hubblem

Několik malých objevů

Hubblův dalekohled je neuvěřitelně flexibilní nástroj, který lze používat. Za 30 let se používá pro mnoho různých studií. Například v naší sluneční soustavě byl schopen pozorovat několik asteroidů blízko Země, ale také všechny planety kromě Merkuru, mraky Jupitera (zejména dopad komety Shoemaker-Levi 9), jeho měsíce, gejzíry Enceladus kolem Saturnu, bouře na Uranu a Neptunu. Byl schopen objevit čtyři z pěti měsíců Pluta a Arrokotha, nejvzdálenějšího objektu, jaký kdy letěl sondou. Hubble se podílí na objevu většiny trpasličích planet v Kuiperově pásu a pravidelně „loví“ potenciální planetu 9.
Ale Hubble je také mimořádným obrazem sousedních hvězd, plynových mraků, supernov, hvězdných škol a galaxií, a to díky obrazům, které nazýváme „Hubbleovo hluboké pole“. Hubble, to jsou data, která byla nezbytná pro odhad stáří vesmíru, jeho expanze, působení supermasivních černých děr, hmotnosti a velikosti Mléčné dráhy nebo účinků gravitačních čoček. A pak se samozřejmě jedná o obrazy, jejichž nápadná krása inspirovala generaci za generací mladých i starých, vědců i jednoduchých pozorovatelů.
Každý jasný bod na tomto obrázku je galaxie!

Konec oprav

Pokud je dnes Hubble stále aktivní, vděčí za to pěti mimořádným misím a schopnostem amerických raketoplánů. Tyto mise v letech 1993, 1997, 1999, 2002 a 2009 zachránily Hubble nejen tím, že se přizpůsobily své zrcadlové chybě, ale také nahradily a vylepšily téměř všechny své nástroje, aby mohly zůstat v čele raných astrofyzikálních objevů. z 21. ^st století. Poslední mise STS-125, která se obvykle neměla uskutečnit po katastrofě v Kolumbii (raketoplány mohly jít pouze na ISS), umožnila dát stárnoucímu dalekohledu maximální potenciál, zejména výměnou jeho šest gyroskopických koleček, která mu umožňují velmi přesnou orientaci (aby se ušetřil jejich potenciál, používají se vždy jen dvě).
Pozemní posádky, deset let po poslední opravě, někdy zadržují dech: navzdory svým mimořádným výsledkům a nedávným příspěvkům do astronomie (Hubble například pozoroval meziplanetární kometu 2i / Borisov) se teleskop jednoho dne porouchá . Nebo se již nebude moci orientovat. Bez raketoplánů a vhodných robotických prostředků je Hubble ztracen. Týmy doufají, že do té doby budou nadále šetřit a v roce 2021 uvedou do provozu svého „nástupce“ dalekohled Jamese Webba (JWST).