Телескопы на орбите земли


Космический телескоп «Хаббл» известен всем, очень многие слышали о телескопе «Джеймс Уэбб». Но в космосе работает немало и других, менее известных телескопов. Так зачем же они там и чем они вообще занимаются?

Телескопы на орбите земли

Современные космические телескопы дают возможность получать новые представления о далеких галактиках, формировании вселенной или звезд. © Neo Edmund, Shutterstock

Астрономы и любители астрономии уже много лет с нетерпением ожидают, что космический телескоп «Джеймс Уэбб» наконец будет запущен. Изначально он должен был быть готов еще в 2014 году, но, как и во многих крупных проектах, здесь были и технические задержки, и дополнительные расходы. Согласно самым свежим прогнозам, совместный американо-европейский проект должен стартовать в 2021 году, а затем и заменить легендарный «Хаббл». Хотя эти два проекта наиболее известны и пользуются относительно высоким уровнем популярности, в космосе работает большое количество и других космических телескопов. Все они серьезно различаются не только по своим размерам, но и по способностям, своему расположению в космосе и по задачам.


Типы излучений

Инструменты телескопов «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» измеряют свет в видимом и близких к нему диапазонах, причем более современный из них фактически оптимизирован для работы в инфракрасном диапазоне, который невидим невооруженным глазом. Но разные космические телескопы способны также принимать сигналы в совершенно разных областях электромагнитного спектра. Это варьируется от особенно высокоэнергетических гамма-лучей до рентгеновского излучения, ультрафиолетового света, микроволн и радиочастот.

Наблюдаемые явления

В каждом из этих диапазонов частот в космосе могут наблюдаться совершенно разные явления. С помощью гамма-телескопов можно обнаружить нейтронные звезды, пульсары, черные дыры и сверхновые. Рентгеновские телескопы показывают структуры скоплений галактик и протяженность вселенной. Ультрафиолетовый свет раскрывает состав особенно горячих звезд. В инфракрасном диапазоне можно наблюдать образование звезд даже до того, как они начнут светиться. А с помощью микроволновой и радиоастрономии было обнаружено космическое фоновое излучение, которое лежит в основе теории Большого взрыва.


Преимущества в космосе

Но почему вообще необходимо запускать такие телескопы в космос, а не просто размещать их на поверхности Земли? Это связано с земной атмосферой: она пропускает только определенные типы излучения и полностью блокирует другие. Наиболее проницаема же она для радиочастот. Видимый свет передается почти полностью, но турбулентность в воздухе вызывает искажения — это явление вызывает мерцание звезд. Современные наземные телескопы могут измерять и корректировать эти искажения. Но в космосе отпадает еще одна проблема, с которой сталкиваются оптические телескопы на Земле: световое загрязнение. А вот наблюдения в гамма-, рентгеновском или микроволновом диапазоне с Земли просто невозможны.

Различия в размерах

Космические телескопы бывают совершенно разных размеров. Телескопы наноспутников BRITE (совместный проект Канады, Польши и Австрии) имеют апертуру размером около трех сантиметров. А у телескопа «Джеймс Вебб» диаметр зеркала будет 6,5 метра. Чем больше диаметр телескопа, тем более детально можно захватывать объекты в космосе. Но для некоторых целей достаточно и более мелких датчиков. Аппаратная конфигурация BRITE, состоящая из шести спутников, наблюдает за изменениями температуры особенно ярких звезд в течение продолжительных периодов времени. А вот телескоп «Джеймс Уэбб», наряду с прочим, должен захватывать свет, который прошел уже особо большие расстояния. Это открывает возможность заглянуть в прошлое, чтобы изучить и понять образование первых звезд и галактик вселенной.


Специализации

Другие космические телескопы, такие как «охотник за планетами» TESS от NASA, специализируются на обнаружении экзопланет. Телескоп Swift разработан для того, чтобы исследовать большую часть пространства на предмет вспышек гамма-излучения, возникновение которых все еще представляет собой загадку. А вот с помощью телескопа Gaia Европейское космическое агентство ESA хочет осуществлять самые точные измерения расстояний в космосе.

Позиционирование

Каждая задача требует разных инструментов, механизмов управления и различного позиционирования. «Хаббл» и большое количество других космических телескопов летают на орбите вокруг Земли, в то время как место вращения телескопа «Джеймс Уэбб» и нескольких других — это точка Лагранжа L2 системы Земля-Солнце. Там, на расстоянии около 1,5 миллионов километров от Земли, телескопы могут быть в значительной степени защищены от света, испускаемого Солнцем и отражаемого Землей и Луной. Это позволяет телескопу работать непрерывно, в то время как на околоземной орбите необходимы вынужденные паузы, когда телескоп находится на дневной стороне.


Недостатки в космосе

Однако очевидно и то, что космические телескопы имеют перед наземными приборами не только преимущества. Прежде всего, они несопоставимо дороже. Они должны быть чрезвычайно прочными, чтобы противостоять силам запуска ракеты и пребывания в космосе. Если в нем что-то ломается, отремонтировать его крайне проблематично. А насколько сложным является техническое обслуживание космического телескопа, было видно на примере «Хаббла». Уже вскоре после начала эксплуатации весной 1990 года стало ясно, что была допущена ошибка в полировке зеркала, которая поставило под угрозу всю миссию. А экипаж космического челнока смог решить проблему только через три года.

Прогресс

Благодаря техническим инновациям, человечество может разрабатывать все более и более мощные телескопы. Так что «Джеймс Уэбб» не станет концом путешествия и венцом космического телескопостроения. В одном только NASA уже имеются подробные планы еще четырех таких проектов. Они будут представлены в следующем году экспертной комиссии, которая собирается каждые десять лет для определения направления освоения космоса. Однако из четырех перспективных телескопов реально будет реализован только один — больше, вероятно, осилить не удастся по финансовым причинам.


Источник: kosmos-x.net.ru

Что будет изучать телескоп «Миллиметрон»

  • Чёрные дыры. В последнее время ряд астрономов заявили, что они не существуют вовсе. «Есть ли они в реальности?» — на этот вопрос ответит «Миллиметрон».
  • Процесс образования звёзд и планет, а параллельно с этим поиск внеземной жизни.
  • Как эволюционируют галактики после Большого Взрыва.
  • Так называемые «тёмную материю» и «невидимую энергию». Их существование предполагают некоторые астрономы, но узнать об этих явлениях подробнее пока не получается.

Запуск телескопа «Миллиметрон» планируется произвести к 2025 году. Сейчас работы по его созданию уже начаты. Напомним, что в данный момент на околоземной орбите расположен другой телескоп, по преимуществу разработанный в России — «Радиоастрон». Он был запущен в 2011 году и продолжит работать даже после запуска своего собрата. Самым мощным телескопом в мире пока считается американский «Хаббл».

Сейчас на орбите работает российский телескоп «Радиоастрон»

Фото: ptb.de, kartinki24.ru, spacetelescope.org, link2universe.net

Источник: HumanStory.ru

История создания


Идея размещения телескопа на орбите Земли, где его работе ничего не будет мешать, появилась еще в межвоенные годы в работах немецкого инженера Германа Оберта, но теоретическое обоснование этому выдвинул в 1946 году американский астрофизик Лейман Спитцер. Его так захватила идея, что он посвятил ее реализации большую часть своейнаучной карьеры.

Первый орбитальный телескоп был запущен Великобританией в 1962 году, а соединенными Штатами Америки – в 1966. Успехи этих аппаратов окончательно убедили мировую научную общественность в необходимость постройки большой космической обсерватории, способной заглянуть даже в самую глубь Вселенной.

Работа над проектом, который со временем превратился в телескоп «Хаббл», началась в 1970 году, но долгое время финансирование не было достаточным для успешной реализации задумки. Бывали периоды, когда американские власти вообще приостанавливали финансовые потоки.

Подвешенное состояние закончилось в 1978 году, когда Конгресс США выделил на создание орбитальной лаборатории 36 миллионов долларов. Тогда же началась активная работа по проектированию и строительству объекта, к которой подключились многие научные центры и технологические компании, всего тридцать два учреждения по всему миру.



Изначально планировалось вывести телескоп на орбиту в 1983, потом эти сроки перенесли на 1986. Но катастрофа космического челнока «Челленджер» 28 января 1986 вынудила еще раз пересмотреть дату запуска объекта. В результате «Хаббл» отправился в Космос 24 апреля 1990 на шаттле «Дискавери».

Эдвин Хаббл

Уже в начале восьмидесятых годов проектируемый телескоп получил имя в честь Эдвина Пауэлла Хаббла – великого американского астронома, внесшего огромный вклад в развитие нашего понимания, о том, что такое Вселенная, а также какой должна быть астрономия и астрофизика будущего.



Это именно Хаббл доказал, что во Вселенной есть и другие галактики, помимо Млечного пути, а также заложил основу теории Расширения Вселенной.

Эдвин Хаббл умер в 1953 году, но стал одним из основателей американской школы астрономии, ее самым известным представителем и символом. Недаром в честь этого великого ученого назван не только телескоп, но и астероид.

Самые значимые открытия телескопа «Хаббл»

В девяностых годах двадцатого века телескоп «Хаббл» стал одним из самых знаменитых и упоминаемых в прессе рукотворных объектов. Фотографии, сделанные этой орбитальной обсерваторией, печатали на первых полосах и обложках не только научные и научно-популярные журналы, но и обычная пресса, в том числе, желтые газеты.




Открытия, сделанные при помощи «Хаббла», значительно перевернули и расширили человеческое представление о Вселенной и продолжают это делать до сих пор.

Телескоп сфотографировал и отправил на Землю более миллиона снимков с высоким разрешением, позволяющих заглянуть в такие глубины Вселенной, куда невозможно забраться иным способом.

Одним из первых поводов у СМИ заговорить о телескопе «Хаббл» стали его снимки кометы Шумейкеров-Леви 9, которая в июле 1994 года столкнулась с Юпитером. Примерно за год до падения при наблюдении за этим объектом орбитальная обсерватория зафиксировала его разделение на несколько десятков частей, которые затем и падали в течение недели на поверхность планеты-гиганта.



Размеры «Хаббла» (диаметр зеркала – 2,4 метра) позволяет ему проводить исследования в самых разных областях астрономии и астрофизики. К примеру, с его помощью были сделаны снимки экзопланет (планет, находящихся за пределами Солнечной системы), наблюдать за агонией старых звезд и рождением новых, находить загадочные черные дыры, исследовать историю Вселенной, а также проверять актуальные научные теории, подтверждая их или опровергая.

Модернизация

Несмотря на запуск и других орбитальных телескопов, «Хаббл» продолжает оставаться главным инструментом звездочетов нашего времени, постоянно поставляя им новую информацию из самых отдаленных уголков Вселенной.


Однако со временем в эксплуатации «Хаббла» начали возникать проблемы. К примеру, уже в первую неделю работы телескопа оказалось, что у главного его зеркала есть дефект, не позволяющий добиться ожидаемой резкости изображений. Так что пришлось прямо на орбите установить на объект систему оптической коррекции, состоящую из двух внешних зеркал.



Для ремонта и модернизации орбитальной обсерватории «Хаббл» было проведено четыре экспедиции к ней, в рамках которой на телескоп устанавливалось новое оборудование –камеры, зеркала, солнечные батареи и другие приборы, позволяющие улучшить работу системы и расширять сферу действий обсерватории.

Будущее

После последней модернизации, произошедшей в 2009 году, было принято решение, что телескоп «Хаббл» будет оставаться на орбите до 2014 года, когда его заменит новая космическая обсерватория – «Джеймс Уэбб». Но сейчас уже известно, что срок эксплуатации объекта будет продолжен, по крайней мере, до 2018, а то и 2020.

Источник: novate.ru

Космические телескопы – это орбитальные астрономические обсерватории в космосе. Для чего они? Дело в том, что земная атмосфера задерживает основные космические излучения, а ведь именно благодаря им астрономы и астрофизики могут изучать космические объекты, большие астероиды. Космические телескопы на сегодня совершили гигантский прорыв в поисках и определении новых космических тел и метеоритных угроз. Познакомимся с топом самых прогрессивных космических телескопов современности!
1Телескоп «Хаббл»


Телескоп «Хаббл»
Космический телескоп, названный в честь американского астронома Э. Хаббла – это первый крупный аппарат, который уже более 25 лет является орбитальной космической обсерваторией. Диаметр его «зеркала» (основного считывающего элемента) всего на 2 метра меньше, чем у самых крупных наземных телескопов, однако видит и фиксирует «Хаббл» объекты в сто раз лучше. И все благодаря отсутствию атмосферных искажений!

2Телескоп «Комптон»

Телескоп «Комптон»
Через год после «Хаббла», в 1991м, на орбиту вышел телескоп «Комптон». Эта обсерватория изучает Вселенную только в гамма-лучах. В частности, объектами для изучения стали солнца, квазары, пульсары, сверхновые звезды и чёрные дыры. Телескоп проработал на орбите 10 лет, и за это время обнаружил 400 источников космического гамма-излучения (до этого было известно лишь о сорока), а также зарегистрировал более 2,5 тыс. гамма-всплесков (а до того учеными было зарегистрировано всего около 250-ти).

3Телескоп «Кеплер»

Телескоп «Кеплер»
В 2009 году с космодрома был запущен телескоп, призванный искать планеты в других солнечных системах. Результаты появились сразу: за 3 года работы «Кеплер» обнаружил более 3500 планет, из которых более 150 оказались размером с Землю. А это очень обнадеживает, ведь найдя планету подобную нашей, человек может расширить среду своего обитания (кому же помешает убежище на случай столкновения с метеоритом или зомби-апокалипсиса?). К сожалению, в 2013 году телескоп вышел из строя, и его дальнейшая судьба находится под вопросом.

4Телескоп «Спитцер»

Телескоп «Спитцер»
В 2003 году на орбите появился телескоп, исследующий инфракрасный спектр излучения, или высокую температуру, излучаемую далекими объектами. Большинство подобной радиации блокируется атмосферой Земли, поэтому в первые же 2 года «Спитцер» проделал колоссальную работу, обнаружив и зафиксировав сотни новых космических объектов.

5 Телескоп «Чандра»

Телескоп «Чандра»
С 1999 года этот космический телескоп следит за космосом. И он первый в мире «видит» Вселенную в рентгеновском излучении. С конца 40-х годов ХХ века наука мечтала о подобном аппарате, способном помочь ответить на массу фундаментальных вопросов! И «Чандра» стал именно таким инструментом в руках ученых. Мощность этого телескопа можно сравнить с человеческим глазом, если бы тот был способен рассмотреть красную точку на расстоянии в 20 км.

6Телескоп «Вайс»

Телескопы на орбите земли
NASA в 2009 году запустило на орбиту ещё один инфракрасный телескоп. Ему удалось получить чёткие изображения космических объектов, ранее недоступных для изучения. Более того, телескоп «Вайс» решает ещё одну важную задачу – он следит за кометами и астероидами, которые могут быть опасны для нашей планеты.

7Телескоп «Гершель»

Телескоп «Гершель»
Концепция этой обсерватории была предложена европейскими учёными ещё в далёком 1982 году, и только в 2009-м была воплощена в жизнь. Телескоп изучает инфракрасное излучение как в Солнечной системе и Млечном пути, так и в других Галактиках, находящихся в миллиардах световых лет от «старушки Земли». Фактически это уверенный взгляд за грани нашего понимания.

8Телескоп «Планк»

Телескоп «Планк»
Астрономический спутник «Планк» — также детище Европейского космического агентства, и с 2009 по 2013 гг. он изучал «вариации» космического микроволнового фона – реликтового излучения. Это действительно «глубокая наука», но благодаря этому телескопу ученые выяснили, из чего состоит Вселенная в прямом смысле, а также смогли уточнить ее возраст. Поистине неоценимый вклад!

9Телескоп «Корот»

Телескоп «Корот»
Этот космический телескоп — совместный проект Франции, Австрии, Испании, Германии, Бельгии и Бразилии. Такое количество участников не могло не дать положительных результатов! С 2006 года телескоп обнаружил и классифицировал несколько десятков экзопланет в созвездиях Единорога, Орла, Змеи, Щита и Андромеды.

10Телескоп «Галекс»

Телескоп «Галекс»
С 2003 года «Галекс» изучает эволюцию галактик в ультрафиолетовом диапазоне. Одним из интереснейших открытий, сделанных благодаря этому аппарату, было определение дальнейшей судьбы звезд, подобных нашему Солнцу. Именно из-за способности детекторов телескопа он смог сфокусироваться на одном, необходимом для этого открытия, типе излучения.
Плюсы работы орбитальных космических обсерваторий неоспоримы, а их открытия бесценны как для сегодняшней науки, так и научных изысканий будущего. Похоже, мы на пороге великих космических открытий!

Источник: dekatop.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.