Телескоп «Хаббл»
Космический телескоп «Хаббл» с 1990 года: устройство, исправление ошибки зеркала в 1993 году, миссии обслуживания, ключевые открытия и что ожидает телескоп.
«Хаббл» — самый известный космический телескоп. С апреля 1990 года он наблюдает Вселенную из околоземной орбиты и за три с лишним десятилетия сделал больше двухсот тысяч витков вокруг Земли. Его назвали в честь Эдвина Хаббла, который доказал, что за пределами Млечного Пути есть другие галактики и что они разлетаются («Расширение Вселенной»).
Как он устроен
Главное зеркало «Хаббла» — 2,4 метра в диаметре. Телескоп работает в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Он летает выше атмосферы, поэтому воздух не размывает изображения и не поглощает ультрафиолет. Орбита находится на высоте порядка 500 километров («Космические телескопы»).
Это совместный проект NASA и Европейского космического агентства. Телескоп вывел на орбиту шаттл «Дискавери» (миссия STS-31) 24 апреля 1990 года.
Ошибка зеркала и ремонт
Вскоре после запуска выяснилось, что главное зеркало изготовлено с ошибкой: его края были слишком плоскими примерно на 2200 нанометров (около двух микрометров, это примерно в тридцать раз тоньше человеческого волоса). Из-за этого изображения оказались размытыми. В декабре 1993 года астронавты на шаттле (миссия STS-61) поставили корректирующую оптику COSTAR, и телескоп заработал в полную силу. Всего было пять миссий обслуживания, последняя прошла в мае 2009 года: астронавты меняли приборы, гироскопы и батареи.
Что открыл «Хаббл»
- Скорость расширения Вселенной. Наблюдения цефеид в других галактиках («Цефеиды») позволили точнее измерить постоянную Хаббла и возраст Вселенной. Сегодня разные методы дают немного разные значения этой постоянной, и эти расхождения — одна из главных загадок космологии.
- Ускоренное расширение. Наблюдения далёких сверхновых («Сверхновые») помогли открыть, что расширение ускоряется («Тёмная энергия»).
- Глубокие поля. Длинные экспозиции в одном месте неба показали тысячи галактик там, где казалась пустота. Первое Hubble Deep Field получено в 1995 году.
- Чёрные дыры. Измерения движения звёзд показали, что почти в каждой большой галактике есть сверхмассивная чёрная дыра («Сверхмассивные чёрные дыры»).
- Экзопланеты. «Хаббл» одним из первых определил состав атмосферы планеты у другой звезды («Экзопланеты»).
- Солнечная система. Снимки полярных сияний Юпитера, Сатурна и Ганимеда, выбросов пара на Европе и погоды на Нептуне («Полярные сияния»).
Нынешнее состояние
«Хаббл» работает уже больше тридцати лет и стареет: в 2024 году из-за отказа гироскопов (приборов ориентации) NASA перевело его на режим с одним гироскопом. Это замедляет наведение и сокращает число наблюдений примерно на 12 %, зато продлевает жизнь телескопа. Орбита медленно снижается из-за трения о верхнюю атмосферу, и без коррекции телескоп войдёт в атмосферу в 2030-х годах. Миссии по подъёму орбиты обсуждались, но их на момент написания нет.
«Хаббл» дополняет телескоп Джеймса Уэбба: тот работает в инфракрасном свете, «Хаббл» остаётся главным инструментом ультрафиолетовой астрономии.