Teleskop kosmiczny Hubble świętuje dziś swoją 35. rocznicę w kosmosie, ale nawet jako senior w populacji statku kosmicznego nie wykazuje oznak spowolnienia.
“Hubble jest teraz bardziej naukowo produktywny niż kiedykolwiek wcześniej, co jest trochę oszałamiające-powiedziała Space.com Jennifer Wiseman, starsza naukowca projektu w Goddard Space Flight Center NASA.
Uruchomiony w 1990 roku przez NASA i wspólnie prowadzony z Europejską Agencją Kosmiczną, Hubble Space Telescope był marzeniem w rzeczywistości. Nagle naukowcy mogli wykorzystać duże, wielofunkcyjne obserwatorium działające na orbicie, poza rozmyciem efektów Atmosfera Ziemi. Teraz nazwa gospodarstwa domowego Hubble miał rękę w wielu najważniejszych odkryciach astronomicznych z ostatnich czterech dekad.
Na przykład Hubble potwierdził, że każdy duży galaktyka gospodarze a Supermasywna czarna dziura w jego sercu i zachowywał się na rozszerzającą się pozostałości Supernova 1987a. Wykryli, że poprzez obserwacje Hubble’a typu IA supernowe ciemna energia przyspieszanie ekspansja wszechświata. Głębokie pola Hubble’a zabrały ludzi dalej niż kiedykolwiek wcześniej, kiedy zostały zwolnione, przez 13 miliardów lat kosmicznej historii. Hubble był pionierem w badaniu egzoplanetarny atmosfery i nadal jest niezbędne do śledzenia wydarzeń w atmosferze zewnętrznego Gigantyczne planety naszego Układ słoneczny.
Jednak nie wszystko było płynne na Hubble.
Oszczędzanie Hubble’a
Czasami wydawało się, że ten kosmiczny teleskop ma więcej życia niż kot.
Po pierwszym uruchomieniu naukowcy zdali sobie sprawę, że jednym z głównych luster Hubble’a była podstawa niewłaściwej specyfikacji. W rezultacie Odważna misja ratunkowa był planowany. Astronauci jechali, by Hubble na orbicie na pokładzie przedsięwzięcia promu kosmicznego i zainstalowali optykę naprawczych w 1993 roku, przywracając wizję teleskopu.
Hubble został faktycznie zaprojektowany do serwisowania przez odwiedzanie astronautów w ten sposób; W latach 1997–2002 miały kolejne trzy misje w teleskopie kosmicznym, ale Katastrofa promu kosmicznego Columbia Rok później w wątpliwość przyszłych misji serwisowych. Po powrocie promu do lotu, tylko wystarczająco dużo misji promu kosmicznego, aby zakończyć budowę Międzynarodowa stacja kosmiczna zostały początkowo zaplanowane, zanim flota wahadłowa miała zostać wycofana. Ostateczna misja serwisowa do Hubble została uznana za zbyt ryzykowną-ale wraz z niepowodzeniem instrumentów teleskopu, a jej system punktów i kontroli na ostatnich nogach, NASA była przekonana do latania jeszcze jednej misji, aby uratować Hubble’a.
Ta misja poleciała w 2009 roku i po raz ostatni astronauci odwiedzili teleskop kosmiczny. Zainstalowano nowe instrumenty, stare zostały zastąpione, a obserwatorium otrzymało ogólne podwyższenie. Uważano, że jego długowieczność zależała od tego, jak długo mogą trwać jego żyroskopy, niezbędne do dokładnego wskazania teleskopu. Hubble został zainstalowany z pięcioma żyroskopami; Otrzymana mądrość polegała na tym, że potrzebowała co najmniej trzech, aby poprawnie działać.
Do 2024 r. Działały tylko trzy żyroskopy. Potem jeden z nich zaczął nieprawidłowe działanie.
„Stało się bardzo hałaśliwe i trudne do pracy, a ostatecznie zakłócało obserwacje Hubble’a” – powiedział Wiseman. Wydawało się, że być może czas w końcu dogonił Hubble’a, ale inaczej myśleli inaczej.
„Nasz genialny zespół techniczny wymyślił genialny sposób doskonalenia systemu punktów i kontroli Hubble’a, aby potrzebował tylko jednego żyroskopu”-powiedział Wiseman. “Ten tryb jednej gyro Teraz działa bardzo dobrze. “
I tak Hubble przeżył.
Być może częściowo dlatego Hubble jest tak kochany, zarówno przez astronomów, jak i społeczeństwo: to raz po raz pobił szanse, aby nadal obserwować, a wytrwałość teleskopu i jego zespołu nie może się powstrzymać od ujmowania.
Czołówka badań astronomicznych
Drugą częścią powodów, dla których Hubble jest tak kochany, jest niezwykła nauka, którą nadal produkuje, i według Wisemana. Definiuje ogromną produktywność naukową Hubble’a pod względem liczby recenzowanych artykułów badawczych opartych na badaniach, przynajmniej częściowo na publikowanych danych Hubble’a.
Tak więc, z najmłodszymi instrumentami w wieku 16 lat, w jaki sposób czcigodne obserwatorium pozostaje na czele badań astronomicznych po tak długim? Pomimo tych czkawek po drodze, gyroskop-Fix jest przykładem, w jaki sposób Hubble znalazł sposób, aby pozostać preternaturalnie młody.
„Hubble jest nadal w doskonałym stanie technicznym, wszystkie jego instrumenty naukowe są w dobrej formie i wygląda na to, że będą przez kilka lat” – powiedział Wiseman, który przypisuje długowieczność instrumentów na ich staranne utrzymanie i działanie przez zespół techniczny teleskopu na ziemi w Zarówno NASA Goddard Space Flight Center, jak i Space Telescope Science Institute (STSCI).
Weźmy na przykład spektrograf kosmiczny teleskopu (COS), który działa przy długości fali ultrafioletowej, sondując formację gwiazdy, aby śledzić dużą strukturę wszechświata. Wizja ultrafioletowa Hubble’a jest cenna-astronomia ultrafioletowa może być prowadzona tylko nad wchłaniającym ozonem Ziemi, a Hubble jest jedynym działaniem ultrafioletowym.
COS został zainstalowany w 2009 roku, ale „wciąż przynosi fantastyczne wyniki naukowe, w dużej mierze dlatego, że zespół techniczny na ziemi znajduje sposoby zachowania i przedłużenia życia wrażliwych detektorów w spektrografie i innowacyjnych sposobów korzystania z różnych części detektora, aby zachować świeżość”.
Praca zespołowa
Ponadto Hubble zawsze był instrumentem współpracy, wcześniej pracującym zgodnie z nieistniejącymi obecnie NASA Spitzer Space Telescopewciąż aktywny Obserwatorium rentgenowskie Chandrai duże obserwatorie na ziemi, takie jak Teleskopy Keck. Jednym z głównych powodów w obecnym wzroście projektów badań naukowych dla Hubble’a jest to, że ma teraz dwóch nowych i potężnych partnerów w przestępczości: Atacama Large Milmeth/Smurmeter tablica (Alma) i oczywiście James Webb Space Telescope (JWST).
Chociaż, jak podkreśla Wiseman, „komplementarność to tylko jeden powód, dla którego otrzymujemy więcej nauki z Hubble’a”
Na przykład, ponieważ wizja JWST rozciąga się na długości fali środkowej podczerwieni, jest bardziej biegły w badaniu galaktyk, które istniały blisko świtu wszechświata, którego światło było bardzo Zachęcone na czerwono przez rozszerzenie przestrzeni. Z drugiej strony wizja optyczna i ultrafioletowa Hubble’a bardziej nadaje się do badania lokalnego wszechświata o niskim przesunięciu. Gwiazda-Regiony kształtujące wytwarzają dużo światła ultrafioletowego z gorących gwiazd urodzonych w nich, ale dla tych galaktyk w pobliżu zarania czasu kosmiczna ekspansja rozciągnęła światło ultrafioletowe regionów tworzących gwiazdy w reżimie podczerwieni.
„Korzystając z Hubble i Webb w uzupełnieniu, możemy zbudować kompletną kosmiczną historię, porównując to, co Hubble widzi szczegółowo w ultrafioletowym świetle w pobliskich galaktykach z tym, co widzi Webb, i możemy ekstrapolować i łączyć różne epoki kosmicznego czasu w oparciu o to, co każdy widzi” – powiedział Wiseman.
Perspektywa czasu
Ostatnim powodem, dla którego osiągnęliśmy szczyt Hubble, jest związek z długowiecznością przestrzennego teleskopu, który pozwolił mu na budowę głębokiego i wspaniałego zestawu danych rozciągającego się 35 lat.
Wszechświat nie jest statyczny; Rzeczy zmieniają się z czasem, czy tak będzie Systemy chmurowe Na zewnętrznych gigantycznych planach, gwiazdach, które eksplodowały, nieobliczalne i aktywne czarne dziury lub zmienne gwiazdy, takie jak T Corona Borealis. Dostęp do archiwów Hubble’a, które są łatwo dostępne dla wszystkich, naukowcy mogą teraz śledzić długie zmiany w tych przejściowych zjawiskach.
„Są to niektóre ze sposobów, w jakie naukowcy używają Hubble’a do zdumiewających nowych odkryć nawet tak daleko w misji” – powiedział Wiseman. „Dzieje się to, że naukowcy zadają nowe pytania, które nie mogliśmy nawet zadać wcześniej, ale teraz, gdy mamy wrażliwe dane o wartości dziesięcioleci, pozwala nam zadawać te pytania dotyczące zjawisk zmieniających się w czasie”.
Mimo to Hubble nie będzie trwał wiecznie. Nic nigdy nie robi.
Zakładając, że nie ma żadnych zmian w statusie jego instrumentów, największym niebezpieczeństwem Hubble’a jest opór atmosferyczny, który z pewnością spowalnia prędkość orbitalną teleskopu kosmicznego. Oczekuje się, że ponownie wejdzie w atmosferę i spalić w pewnym momencie lat 30. XX wieku.
„Utrata Hubble’a będzie ogromną stratą w nauce”, powiedział Wiseman, „ponieważ Hubble ma bardzo unikalne możliwości, które są obecnie niezrównane”.
Prawdziwy następca Hubble’a, który jest w stanie działać zarówno w ultrafiolecie, jak i światłach optycznych z ośmio-metrowym lustrem, nie wystartuje do najwcześniej lat 40. XX wieku. To może pozostawić lukę bez flagowego optycznego i ultrafioletowego teleskopu kosmicznego – ale przeznaczenie Hubble’a nie jest jeszcze ustalone.
Chociaż byłoby to kosztowne i do pewnego stopnia ryzykowne w tym sensie, że nie próbowano wcześniej na taką skalę, niektórzy zaproponowali, aby przyszła robotyczna misja mogła uruchomić się, aby utrzymać się, zablokować i wystrzelić rakietę, aby zwiększyć Hubble na wyższą orbitę i dać mu więcej lat nauki.
Kiedy nadejdzie czas, byłoby przydatne, gdyby Hubble mógł wyciągnąć jeszcze jedno życie z torby.
