Космічний телескоп імені Хаббла
Химия

Космічний телескоп імені Хаббла


Завантажити реферат: Космічний телескоп імені Хаббла

ПРОЕКТ КОСМІЧНОГО ТЕЛЕСКОПА ІМЕНІ ХАББЛУ

У ХХ столітті астрономи зробили багато кроків у вивченні всесвіту. Ці кроки були б неможливі без використання великих та складних телескопів, розташованих на високогірних лабораторіях та керованих великою кількістю кваліфікованих фахівців.
З виведенням на орбіту ТЕЛЕСКОПА ІМЕНІ ХАББЛА (HUBBLE SPACE TELESCOPE — HST) астрономія зробила гігантський ривок вперед. Будучи розташованим поза земної атмосфери, HST може фіксувати такі об’єкти і явища, які можуть бути зафіксовані приладами землі.
Проект HST був розроблений в НАСА за участю Європейського Космічного Агентства (ESA). Цей телескоп-рефлектор діаметром 2,4 м (94,5 дюйма) виводиться на низьку (610 кілометрів або 330 морських миль) орбіту за допомогою американського корабля СПЕЙС ШАТТЛ (SPACE SHUTTLE). Проект передбачає періодичне технічне обслуговування та заміну обладнання на борту телескопа. Проектний термін експлуатації телескопа – 15 і більше років.

ІНСТИТУТ КОСМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ З ДОПОМОГЮ ТЕЛЕСКОПІВ

НАСА започаткувало інститут космічних досліджень за допомогою телескопів (Space Telescope Science Institute — STScI) для проведення широкого спектра глобальних наукових досліджень за допомогою телескопа імені Хаббла. STScI – великий дослідницький центр, де досвідчені фахівці постійно спостерігають за роботою телескопа. Ці фахівці також допомагають астрономам у складанні планів спостережень. Завдання STScI також включає надання астрономам необхідного програмного забезпечення та технічних засобів для спостережень.
Щоб зробити спостереження за допомогою телескопа імені Едвіна П. Хаббла якомога ефективнішими, STSiC модернізував наземні системи обслуговування спостережень. Більшість процесу планування спостережень була автоматизована з використанням «інтелектуального» обладнання та програмного забезпечення. STSiC склав каталог понад 20 мільйонів зірок для полегшення пошуку об’єктів спостереження, а також розробив пакет прикладних програм, призначений допомогти астроному в обробці даних, які отримують з борту HST. Щодня STSiC отримує розшифровує, обробляє та накопичує величезну кількість інформації, що надходить з борту HST, а також розсилає її своїм клієнтам.
STSiC підпорядковується Асоціації Університетів з Досліджень в Області Астрономії (США). Сам інститут розташований в університетському містечку Хомвуд (університет імені Джона Хопкінса) у Балтіморі.

ХТО ВИКОРИСТОВУЄ ТЕЛЕСКОП?

На відміну від інших наукових проектів, HST не використовується виключно окремою групою фахівців, які розробили цей телескоп, або групою астрономів з однієї лабораторії чи інституту; в принципі, будь-яка людина може провести своє спостереження за допомогою HST.
Для проведення спостережень за допомогою HST астроном повинен надіслати в STSiC запит з викладом наукового обґрунтування неможливості проведення даного спостереження в земних умовах та опис передбачуваної програми спостережень. Запит передається до однієї з комісій при STSiC з різних розділів астрономії. Щороку ці комісії надають ранжировані списки з пропозиціями щодо проведення спостережень до Комітету розподілу часу досліджень за допомогою телескопа (Telescope Allocation Committee — TAC) . Завдання комітету – скласти проект збалансованої програми спостережень для HST. Останнє слово у затвердженні цієї програми належить розділу STScI.
На кожному етапі розгляду проект оцінюється за різними критеріями. Яка наукова цінність знань, які будуть отримані в результаті досліджень, і скільки коштів та часу для цього необхідно витратити? Чи досягнуто меж у дослідженні даного об’єкта наземними приладами? Наскільки ймовірним є успіх досліджень?
Окрім суто наукових питань, перевіряється також фізична можливість HST спостерігати даний об’єкт/явище, тимчасові та інші вимоги до телескопа та його ресурсів.

КОМП’ЮТЕРИЗОВАНІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ У КОСМІЧНИЙ СТОЛІТТЯ

Всі спостереження з використанням HST повинні бути попередньо ретельно та точно сплановані, оскільки всі спостереження проводяться автоматично за допомогою комп’ютерів на борту телескопа. Після надходження всіх команд на борт HST телескоп працює в автоматичному режимі, без зв’язку з Землею. Пошук об’єкта, підстроювання приладів, власне спостереження та ін здійснюються виключно бортовими комп’ютерами. Так як HST робить один виток навколо Землі за 95 хвилин, об’єкти спостереження надто швидко з’являються і зникають, щоб можна було застосувати дистанційне керування із Землі без втрати швидкості та ефективності спостережень. Для підвищення ефективності сеанси спостережень із різних програм чергуються між собою. Таким чином, переважна більшість програм вимагають не один виток для свого повного завершення.

МОЖЛИВОСТІ ТЕЛЕСКОПА

На борту HST знаходяться: дві камери, два спецграфи, фотометр, астродатчики. Внаслідок того, що телескоп знаходиться за межами атмосфери, ці прилади дозволяють:
1) Фіксувати зображення об’єктів з дуже високою роздільною здатністю. Наземні телескопи рідко дають дозвіл більше однієї кутової секунди. У будь-яких умовах HST дає дозвіл в одну десяту кутову секунду.
2) Виявляти об’єкти малої світності. Найбільші наземні телескопи рідко виявляють об’єкти слабші від 25 зіркової величини. HST може виявляти об’єкти 28 зіркової величини, що майже 20 разів менше.
3) Спостерігати об’єкти в ультрафіолетовій частині спектра.
Ультрафіолетовий діапазон становлять найважливішу частину спектра гарячих зірок, туманностей та інших потужних джерел випромінювання. Атмосфера Землі поглинає більшу частину ультрафіолетового випромінювання і тому воно не доступне для спостереження (HST може також спостерігати об’єкти в інфрачервоній частині спектру, проте чутливість у цій частині спектру поки мала. Після встановлення нових приладів через кілька років після запуску, вона різко зросте).
4) Фіксувати швидкі зміни інтенсивності світла, що неможливо в земних умовах через зміну прозорості атмосфери в момент спостережень.

ПРИЛАДИ ТА ОПТИЧНІ СИСТЕМИ HST має на борту дзеркало Річі-Кретієна діаметром 94,5 дюйма (2,4 м). Оптичні датчики реєструють випромінювання в діапазоні від 1160 A (ультрафіолетове випромінювання) до 11000 A (інфрачервоне випромінювання). Усі спостережні прилади телескопа можуть реєструвати випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні. Всі прилади, крім високої роздільної здатності спектрографа, можуть реєструвати випромінювання у видимій частині спектру.
Первинні інструменти, встановлені на борту телескопа, не можуть реєструвати випромінювання в інфрачервоному діапазоні (хоча планетарна камера реєструє випромінювання в діапазоні, близькому до інфрачервоного).
Все бортове обладнання телескопа отримує енергію від двох панелей сонячних батарей або акумуляторів (тільки під час знаходження в тіні Землі) .

ЧОГО НЕ МОЖЕ КОСМІЧНИЙ ТЕЛЕСКОП ІМЕНІ ХАББЛУ

1) HST не може спостерігати об’єкти та явища на Землі, тому що його система пошуку об’єктів та чутливість приладів розраховані лише для спостережень за космічними об’єктами.
2) HST не може спостерігати за Сонцем та освітленою частиною Місяця, оскільки вони надто яскраві.
Фахівці, які стежать за виконанням наукової програми досліджень, не повинні допускати таких спостережень, які можуть засліпити телескоп. У разі помилки комп’ютера або людини, коли виникає така загроза, HST автоматично закриває отвір спостереження спеціальними дверцятами та вимикає всі спостережні прилади.
Щоб не пошкодити прилади на борту телескопа, кутова відстань до Сонця під час спостережень має бути більше 50 ш, а до Місяця (у повній фазі) — 20 ш. Устаткування вимикається також тоді, коли кутова відстань до освітленої частини диска Землі менше 20 ш або 5 ш до неосвітленої частини. За допомогою HST можна спостерігати місячні затемнення, дотримуючись необхідних запобіжних заходів. Затемнення Сонця Землею дозволяють спостерігати Венеру, Меркурій та інші об’єкти з малою кутовою відстанню до Сонця протягом декількох хвилин.
Перераховані вище обмеження можуть не враховуватися замовником при складанні свого проекту програми спостережень, т.к. всі вони автоматично враховуються комп’ютером при складанні загального розкладу спостережень для HST.

ДОДАТОК ДІАМЕТР ДЗЕРКАЛА……… 94,5 дюйма 2,4 м
ДОВЖИНА АПАРАТУ………. 43,5 фута 13,3 м
ДІАМЕТР АПАРАТУ…….. 14,0 футів 4,3 м (без урахування сонячних батарей)
40,0 футів 12,0 м (з урахуванням сонячних батарей)
ВАГА………………… 24.000 фунтів 11 тон
ВИСОТА ОРБІТИ……….. 380 миль 610 км
НАКЛИНЕННЯ ОРБИТИ……. 28,5 градусів
БОРТОВІ ІНСТРУМЕНТИ…

ПЛАНЕТАРНА КАМЕРА ВИСОКОЧУВЧА КАМЕРА СПЕКТРОГРАФ ВИСОКОГО ДОЗВОЛУ СПЕКТРОГРАФ ВИСОКОЇ ЧУТЛИВОСТІ ФОТОМЕТР АСТРОДАТНИКИ (для фотометрії та орієнтації)

ТЕРМІН ЕКСПЛУАТАЦІЇ…… більше 15 років (при потребі СПЕЙС ШАТЛ буде ‘піднімати’ HST ;всі інструменти можуть бути легко замінені у разі потреби)

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *