Il y a trois objets sur l'orbite de la Terre que même les personnes éloignées de l'astronomie et de l'astronautique connaissent: la Lune, la Station spatiale internationale et le télescope spatial Hubble. Ce dernier a huit ans de plus que l'ISS et a trouvé la station orbitale Mir. Beaucoup considèrent que ce n'est qu'un gros appareil photo dans l'espace. La réalité est un peu plus compliquée, pas en vain car les personnes travaillant avec cet appareil unique l'appellent respectueusement un observatoire céleste.


Beaucoup de photos!

L'histoire de la construction de Hubble est un dépassement constant des difficultés, la lutte pour le financement et la recherche de solutions dans des situations imprévues. Le rôle de Hubble dans la science est inestimable. Il est impossible de dresser une liste complète des découvertes en astronomie et dans les domaines connexes réalisées grâce aux images du télescope, de nombreux ouvrages font référence aux informations qu'il a reçues. Néanmoins, les statistiques officielles parlent de près de 15 mille publications.

L'histoire

L'idée de placer un télescope en orbite est née il y a près de cent ans. La justification scientifique de l'importance de construire un tel télescope sous la forme d'un article a été publiée par l'astrophysicien Lyman Spitzer en 1946. Dans le 65e, il a été nommé chef du comité de l'Académie des sciences, qui a déterminé les objectifs d'un tel projet.

Dans les années 60, plusieurs lancements réussis ont été effectués et des appareils plus simples ont été mis en orbite, et dans la 68e NASA a donné le feu vert au précurseur de Hubble - le LST, le Large Space Telescope, avec un diamètre de miroir plus grand de 3 mètres par rapport au 2.4 Hubble et ambitieux la tâche de le lancer déjà dans la 72e année, avec l'aide de la navette spatiale étant alors en développement. Mais l'estimation de la conception s'est avérée trop coûteuse, des difficultés ont surgi avec l'argent et, dans le 74e, le financement a été complètement annulé. Le lobbying actif du projet par les astronomes, l'implication de l'Agence spatiale européenne et la simplification des caractéristiques à environ Hubble ont permis au 78e de recevoir un financement du Congrès d'un montant ridicule de 36 millions de dollars en coûts totaux, qui est aujourd'hui d'environ 137 millions.

Ensuite, le futur télescope a été nommé en l'honneur d' Edwin Hubble , un astronome et cosmologiste qui a confirmé l'existence d'autres galaxies, qui a créé la théorie de l'expansion de l'Univers et a donné son nom non seulement au télescope, mais aussi à la loi scientifique et à l'ampleur.

Le télescope a été développé par plusieurs sociétés responsables de divers éléments, dont les plus complexes: le système optique dans lequel Perkin-Elmer était engagé et le vaisseau spatial créé par Lockheed . Le budget est passé à 400 millions de dollars.

Lockheed a retardé la création de l'appareil pendant trois mois et a dépassé son budget de 30%. Si vous regardez l'historique de construction d'appareils de complexité similaire, c'est une situation normale. À Perkin-Elmer, tout était bien pire. La société a poli le miroir en utilisant une technologie innovante jusqu'à la fin de la 81e année, dépassant largement le budget et ruinant les relations avec la NASA. Il est intéressant de noter qu'ils ont été fabriqués par la société Corning , qui produit aujourd'hui Gorilla Glass, qui sont activement utilisés dans les téléphones. Soit dit en passant, Kodak a reçu un contrat pour la fabrication d'un miroir de rechange en utilisant des méthodes de polissage traditionnelles, s'il y a des problèmes avec le polissage du miroir principal. Les retards dans la création du reste des composants ont tellement ralenti le processus que la citation des caractéristiques de la NASA concernant les horaires de travail «incertains et changeant quotidiennement» est devenue connue .



Le lancement n'est devenu possible qu'à la 86e année, mais en raison de la catastrophe du Challenger, les lancements de navettes ont été suspendus pour le moment.

Hubble a été mis en pièces dans des chambres spéciales purgées à l'azote, qui coûtaient six millions de dollars par mois.

En conséquence, le 24 avril 1990, la navette Discovery a été lancée avec un télescope en orbite. À cette époque, 2,5 milliards de dollars avaient été dépensés pour Hubble. Le coût total pour aujourd'hui approche les dix milliards.



Depuis le lancement, il y a eu plusieurs événements dramatiques impliquant Hubble, mais l'essentiel s'est produit au tout début.

Lorsque, après sa mise en orbite, le télescope a commencé son travail, il s'est avéré que sa netteté était d'un ordre de grandeur inférieur à celui calculé. Au lieu d'un dixième de seconde d'arc, une seconde entière a été obtenue. Après plusieurs vérifications, il s'est avéré que le miroir du télescope est trop plat sur les bords: pour deux micromètres entiers, il ne coïncide pas avec celui calculé. L'aberration qui en résulte, au sens littéral d'un défaut microscopique, a rendu impossible la plupart des études prévues.



Une commission a été réunie, dont les membres ont trouvé la raison: un miroir incroyablement précis a été mal poli. De plus, même avant le lancement, les mêmes écarts ont été montrés par une paire de correcteurs à zéro utilisés dans les tests - des appareils qui étaient responsables de la courbure de surface souhaitée ici. Mais ensuite, ils n'ont pas fait confiance à ces témoignages, en s'appuyant sur le témoignage du principal correcteur nul, qui a montré les résultats corrects et qui a été poli. Et l'un des objectifs dont, il s'est avéré, a été mal installé.



Le facteur humain.

Il était techniquement impossible d'installer un nouveau miroir directement en orbite, et abaisser le télescope puis le retirer à nouveau était trop cher. La solution était élégante.

Oui, le miroir a mal tourné. Mais cela a été mal fait avec une très grande précision. La distorsion était connue, et il ne restait plus qu'à compenser, pour laquelle ils ont développé un système d'ajustement spécial COSTAR . Ils ont décidé de l'installer dans le cadre de la première expédition au service du télescope. Une telle expédition est une opération complexe de dix jours avec des sorties dans l'espace par des astronautes. Vous ne pouvez pas imaginer un travail plus futuriste, mais ce n'est que de la maintenance. Il y a eu quatre expéditions pendant le fonctionnement du télescope, avec deux missions dans le cadre du troisième.

Le 2 décembre 1993, la navette Endeavour, pour laquelle il s'agissait du cinquième vol, a livré les astronautes au télescope. Ils ont installé Costa et remplacé la caméra.

Kostar a corrigé l'aberration sphérique du miroir, jouant le rôle des lunettes les plus chères de l'histoire. Le système de correction optique a rempli sa mission jusqu'en 2009, date à laquelle son besoin a disparu en raison de l'utilisation de ses propres optiques correctives dans tous les nouveaux appareils. Elle a perdu sa précieuse place dans le télescope au profit du spectrographe et a occupé une place de choix au Musée national d'aéronautique et d'astronautique, après avoir été démontée dans le cadre de la quatrième expédition de service Hubble en 2009.

La gestion

Un télescope en temps réel 24/7 est contrôlé et surveillé depuis un centre de contrôle à Greenbelt, Maryland. Les tâches du centre sont divisées en deux types: technique (maintenance, gestion et surveillance de l'état) et scientifique (sélection des objets, préparation des tâches et collecte directe des données). Chaque semaine, le Hubble reçoit plus de 100 000 commandes différentes de la Terre: ce sont des instructions et des tâches de correction d'orbite pour tirer sur des objets spatiaux.

Au MCC, la journée est divisée en trois équipes pour chacune desquelles une équipe distincte de trois à cinq personnes est affectée. Lors des expéditions vers le télescope lui-même, le personnel passe à plusieurs dizaines.

Soit dit en passant, il y a un site séparé développé par Chris Pete, où vous pouvez suivre la position de l'observatoire céleste. Il existe également des données sur d'autres objets orbitaux artificiels:
www.heavens-above.com

Le Hubble est un télescope occupé, mais même son calendrier serré permet à quiconque, même aux astronomes non professionnels, d'aider. Chaque année, le Space Research Institute, avec l'aide du télescope spatial, reçoit des milliers de demandes de réservation de temps d'astronomes de différents pays. Environ 20% des demandes sont approuvées par une commission d'experts et, selon la NASA, plus ou moins 20 000 observations sont effectuées chaque année grâce à des demandes internationales. Toutes ces applications sont jointes, programmées et envoyées à Hubble depuis le même centre du Maryland.

Optique

L'optique principale de Hubble est réalisée selon le système Ritchie-Chrétien . Il se compose d'un miroir rond à courbe hyperbolique d'un diamètre de 2,4 m avec un trou au centre. Ce miroir reflète également une forme hyperbolique sur le miroir secondaire, qui réfléchit un faisceau adapté à la numérisation dans le trou central du primaire. Toutes sortes de filtres sont utilisés pour filtrer les parties excédentaires du spectre et mettre en évidence les plages souhaitées.



De tels télescopes utilisent un système de miroirs, pas d'objectifs, comme dans les caméras. Il y a plusieurs raisons à cela: différences de température, tolérances de polissage, dimensions globales et absence de perte de faisceau à l'intérieur de la lentille elle-même.

L'optique principale de Hubble n'a pas changé depuis le tout début. Un ensemble de divers outils qui l'utilisent a été complètement remplacé en quelques expéditions de service. Hubble a mis à jour les outils et pendant son existence, treize outils différents y ont fonctionné. Aujourd'hui, il en porte six, dont un en hibernation.

Les caméras grand angle et planétaires de la première et de la deuxième génération, et la caméra grand angle de la troisième sont désormais responsables des photos dans la plage optique.

Le potentiel du premier WFPC n'a jamais été révélé en raison de problèmes de miroir. Et l'expédition de 93, ayant établi Kostar, le remplaça en même temps par la deuxième version.

La caméra WFPC2 avait quatre réseaux carrés, dont les images formaient un grand carré. Presque. Une matrice - la planétaire - a reçu une image avec un agrandissement plus important, et lorsque vous restaurez l'échelle, cette partie de l'image capture moins du seizième du carré total au lieu d'un quart, mais en plus haute résolution. Les trois matrices restantes étaient responsables du «grand angle». C'est pourquoi les prises de vue complètes ressemblent à un carré contenant 3 blocs mangés dans un coin, et non à cause de problèmes de téléchargement de fichiers ou d'autres problèmes.



WFPC2 a été remplacé par WFC3 en 2009. La différence entre eux est bien illustrée par les piliers de la création révisés, dont plus tard.

En plus de la caméra grand angle optique et proche infrarouge, Hubble voit:

• utiliser le spectrographe STIS dans l'ultraviolet proche et lointain, ainsi que du visible au proche infrarouge;
• là, en utilisant l'un des canaux ACS , dont les autres canaux couvrent une vaste gamme de fréquences allant de l'infrarouge à l'ultraviolet;
• sources de points faibles dans la gamme ultraviolette avec un spectrographe COS .

Instantanés

Les images de Hubble ne sont pas vraiment des images au sens habituel. De nombreuses informations ne sont pas disponibles dans la plage optique. De nombreux objets spatiaux émettent activement dans d'autres gammes. Le Hubble est équipé de nombreux appareils avec une variété de filtres, ce qui vous permet de capturer des données que les astronomes traitent plus tard et peuvent réduire en une image visuelle. La richesse des couleurs est fournie par différentes gammes d'émission d'étoiles et de particules ionisées par elles, ainsi que par leur lumière réfléchie.

Il y a beaucoup de photos, je n'en dirai que quelques-unes, les plus excitantes. Toutes les photos ont leur propre ID, qui peut être facilement trouvée sur le site Web Hubble spacetelescope.org ou directement dans Google. De nombreuses photos sont sur le site en haute résolution, mais ici je laisse des versions d'écran.

Piliers de la création

ID: opo9544a



Hubble a réalisé son cliché le plus célèbre le premier avril de la 95e année, sans distraire du travail intelligent le jour de l'imbécile. Ce sont les piliers de la création, ainsi nommés parce que les étoiles se forment à partir de ces accumulations de gaz et parce qu'elles ressemblent à des formes. La photo montre un petit morceau de la partie centrale de la nébuleuse de l'Aigle. Cette nébuleuse est intéressante en ce que les grandes étoiles en son centre l'ont partiellement dispersée, et même juste du côté de la Terre. Une telle chance vous permet de regarder au centre même de la nébuleuse et, par exemple, de prendre la célèbre photo expressive.

D'autres télescopes ont également tiré sur cette région dans différentes portées, mais dans les piliers optiques ressortent le plus expressivement: ionisés par les étoiles mêmes qui ont dispersé une partie de la nébuleuse, le gaz brille en bleu, vert et rouge, créant de belles teintes.

En 2014, les piliers ont été repris par l'équipement mis à jour de Hubble: la première version a été prise par la caméra WFPC2 et la seconde par WFC3.

ID: heic1501a

Rose faite de galaxies

ID: heic1107a



L'arp 273 est un bel exemple de communication entre des galaxies proches les unes des autres. La forme asymétrique de la tige est une conséquence des interactions dites de marée avec la tige. Ensemble, ils forment une fleur grandiose, offerte à l'humanité en 2011.

Sombrero Galaxy magique

ID: opo0328a



Messier 104 est une magnifique galaxie, comme inventée et peinte à Hollywood. Mais non, le beau quart est situé sur le bord sud de la constellation de la Vierge. Et il est si brillant qu'il est visible même dans les télescopes domestiques. Hubble, cette beauté a posé en 2004.

Nouvelle vue infrarouge de la nébuleuse de Horsehead - Image du 23e anniversaire de Hubble

ID: heic1307a



En 2013, Hubble a re-tourné Barnard 33 dans le spectre infrarouge. Et la sombre nébuleuse de Horsehead dans la constellation d'Orion, presque opaque et noire dans le visible, est apparue sous un nouveau jour. Autrement dit, la gamme.

Avant cela, Hubble l'avait déjà photographiée en 2001:

ID: heic0105a



Elle a ensuite remporté le vote en ligne pour l'installation du jubilé pendant onze ans en orbite. Fait intéressant, avant même les photographies de Hubble, Horsehead était l'un des objets les plus filmés.

Hubble capture la région de formation d'étoiles S106

ID: heic1118a



S106 est une région de formation d'étoiles dans la constellation du Cygne. La belle structure est due aux émissions d'une jeune étoile enveloppée de poussière en forme de beignet au centre. Ce rideau de poussière a des espaces au-dessus et en dessous, à travers lesquels la matière stellaire éclate plus activement, formant une forme ressemblant à une illusion d'optique bien connue. La photo a été prise fin 2011.

Cassiopée A: conséquences colorées de la mort des étoiles

ID: heic0609a



Vous avez probablement entendu parler d'explosions de supernova. Et cette image montre clairement l'un des scénarios du futur destin de ces objets.

La photo de 2006 montre les conséquences de l'explosion de l'étoile Cassiopée A, ce qui s'est passé dans notre galaxie. On voit clairement la vague de matière diffusée depuis l'épicentre, avec une structure complexe et détaillée.

Image de Hubble Arp 142

ID: heic1311a



Et encore, une image montrant les effets de l'interaction de deux galaxies, qui étaient proches l'une de l'autre pendant leur chemin universel.

NGC 2936 et 2937 sont entrés en collision et se sont influencés. C'est un événement intéressant en soi, mais dans ce cas, un autre aspect a été ajouté: la forme actuelle des galaxies ressemble à un pingouin avec un œuf, ce qui fonctionne comme un gros plus pour la popularité de ces galaxies.

Dans la jolie photo de 2013, vous pouvez voir les traces de la collision: par exemple, l'œil du pingouin est formé, pour la plupart, de corps d'un œuf de galaxie.

Connaissant l'âge des deux galaxies, nous pouvons enfin répondre à ce qui s'est passé auparavant: un œuf ou un pingouin.

Papillon émergeant des restes d'une étoile dans la nébuleuse planétaire NGC 6302

ID: heic0910h



Parfois, les flux de gaz brillant jusqu'à 20 000 degrés volant à une vitesse de près d'un million de km / h ressemblent à des ailes d'un papillon fragile, il vous suffit de trouver le bon angle. Hubble n'a pas eu à chercher, la nébuleuse NGC 6302 - elle est aussi appelée la nébuleuse Butterfly ou Beetle - elle-même s'est tournée vers nous comme un côté approprié.

Ces ailes sont créées par l'étoile mourante de notre galaxie dans la constellation Scopio. La forme des ailes reçoit à nouveau des flux de gaz en raison de l'anneau de poussière autour de l'étoile. La même poussière recouvre l'étoile elle-même de nous. Peut-être que l'anneau a été formé par la perte de matière par l'étoile le long de l'équateur à une vitesse relativement basse, et les ailes par une perte plus rapide des pôles.

La photo a été prise en 2009.

Champ profond

Il y a plusieurs plans Hubble au nom de Deep Field . Ce sont des images avec un énorme temps d'exposition de plusieurs jours, montrant un petit morceau de ciel étoilé. Pour les supprimer, j'ai dû choisir très soigneusement un site adapté à une telle exposition. Il n'aurait pas dû être bloqué par la Terre et la Lune, il ne devait pas y avoir d'objets brillants à proximité, etc. En conséquence, Deep Field est devenu un cadre très utile pour les astronomes pour étudier les processus de formation de l'univers.

La plus récente de ces prises de vue - le Hubble Extreme Deep Field 2012 - assez ennuyeux pour le regard philistin - est une prise de vue sans précédent avec une vitesse d'obturation de deux millions de secondes (~ 23 jours), qui a montré 5,5 mille galaxies, dont les plus faibles ont une luminosité de dix des milliards de moins que la sensibilité de la vision humaine.

ID: heic1214a



Et cette image incroyable se trouve librement sur le site Web de Hubble, montrant à chacun une infime partie de 1/30 million de notre ciel, sur laquelle des milliers de galaxies sont visibles.

Masscult

La valeur du télescope Hubble est si grande qu'il a cessé d'être une réalisation purement scientifique, est depuis longtemps devenu un phénomène culturel, apparaissant souvent dans les films et autres formes d'art sous diverses formes.

Bien sûr, Hollywood n'a pas pu dépasser l'histoire du miroir, et dans le film "Naked Gun 2 et demi" de la 91e année, son image peut être vue sur la scène de la dépression du soir du lieutenant Frank Drebin parmi les photographies des principales catastrophes du siècle.



Une référence déjà plus respectueuse peut être trouvée dans la fantastique maison de fous à grande échelle "Armageddon" de la 98e année, où c'est Hubble qui prend les premières photos d'une énorme météorite volant vers la Terre.



L'une des premières apparitions notables d'images prises par le télescope dans la culture populaire a été la quatrième saison de la série Star Trek Voyager en 1997.



Hubble a beaucoup joué dans le cinéma et la télévision, et il a été trop long de lister tous les films avec sa participation. L'une des plus belles utilisations des photographies de télescopes, en plus des photographies documentaires, peut être appelée Contact de la 97e année avec Jody Foster. En outre, l'intrigue de Gravity récente se produit pendant la mission de réparation à Hubble.



Des utilisations inattendues de Hubble: les leggings spatiaux mémorables. Eh bien, comme des impressions pour les vêtements en général.

Hubble (1990 - 203_)

Hubble devrait sortir de l'orbite après l'année 2030. Ce fait semble triste, mais en fait, le télescope a dépassé pendant de nombreuses années la durée de sa mission d'origine. Le télescope a été modernisé plusieurs fois, l'équipement est devenu de plus en plus avancé, mais ces améliorations ne concernaient pas l'optique principale. Et dans les années à venir, l'humanité recevra un remplacement plus avancé pour l'ancien combattant lorsque le télescope James Webb sera lancé. Mais après cela, Hubble continuera de fonctionner jusqu'à ce qu'il échoue. Une quantité incroyable de travail a été investie dans le télescope de scientifiques, d'ingénieurs, d'astronautes, de personnes d'autres professions et de l'argent des contribuables américains et européens.

En réponse, l'humanité dispose d'une base de données sans précédent de données scientifiques et d'objets d'art qui aident à comprendre la structure de l'univers et à créer une mode pour la science.

Il est difficile de comprendre que la valeur de Hubble n'est pas un astronome, mais pour nous, c'est un merveilleux symbole des réalisations de l'humanité. Non sans problème, avec une histoire complexe, le télescope est devenu un projet réussi, qui, espérons-le, fonctionnera pendant plus d'une décennie au profit de la science.

Clip

Dans le format de l'article, j'ai préparé l'histoire de Hubble pour les Gictimes, mais au début nous avons fait la vidéo. Il a un texte hors écran avec des illustrations historiques, techniques et tout simplement magnifiques.