Новости партнеров


GEO приглашает

Бесплатный проезд на городском транспорте и скидки на посещение городских достопримечательностей —  карта Jerusalem City Pass сэкономит вам время и деньги


GEO рекомендует

Бренд Röndell дополнил ассортимент посуды из нержавеющей стали эргономичным набором  Savvy - RDS-940


Новости партнеров

Око познания

Телескоп «Хаббл» празднует свое 25-летие. За это время он раздвинул горизонты наших знаний о Вселенной шире, чем любое другое техническое устройство в истории науки. Это он помог установить возраст Вселенной, подтвердил существование черных дыр, разглядел планеты на орбите далеких звезд
текст: GEO Россия
NASA

Камеры орбитального телескопа «Хаббл» 18 декабря 1995 года нацелены на крошечную черную точку рядом с созвездием Большой Медведицы. Сфокусироваться на ней — все равно что смотреть на небо через соломинку для коктейля. Тем более что там нет ничего, кроме кромешной тьмы.

В нее-то «Хаббл» и будет всматриваться целых десять дней. И может, все-таки разглядит какие-то малоизученные космические объекты. На это очень надеется Роберт Уильямс, директор Института исследований космоса в Балтиморе (США). Для него многое поставлено на карту. Если телескоп не обнаружит никаких источников света, пойдут прахом долгие месяцы научной работы.

Еще недавно критики злорадно называли этот проект «черной дырой для миллиардов долларов». Оптика космического телескопа оказалась дефектной, и в 1993 году пришлось посылать специальную космическую экспедицию, чтобы устранить брак. Какой позор для создателей аппарата! Ведь он должен был открыть новую эру в астрономии.

Но «Хаббл» в итоге пристыдит всех скептиков. Когда ученые из группы Уильямса сложат воедино 342 кадра, сделанные «Хабблом» за эти десять дней, перед ними предстанет Начало времен. Вместо непроглядного мрака — россыпь из тысяч галактик. Некоторые из них удалены более чем на 13 миллиардов световых лет. Они — ровесники первых звездных систем, возникших после Большого взрыва.

Ни одному телескопу еще не удавалось заглянуть так глубоко в прошлое космоса. Это настоящий переворот в научных представлениях о возрасте Вселенной и эволюции галактик.

К тому моменту «Хаббл» уже пять лет как вращается вокруг Земли на высоте 569 километров. Космическая обсерватория размером со школьный автобус (длина —13 метров, вес — 11 тонн) мчится со скоростью 28 000 километров в час. И при этом может фокусироваться на отдаленных объектах с феноменальной точностью до 0,007 угловой секунды. Это все равно что увидеть невооруженным глазом человеческий волос с расстояния в полтора километра. Благодаря отсутствию атмосферных помех, пыли и рассеянного света, «Хаббл» способен заглянуть в космос глубже и дальше, чем наземные телескопы. Многие астрономы даже считают «Хаббл» самым успешным проектом в истории науки. Последние 25 лет он исправно снабжает человечество новыми знаниями о возрасте Вселенной, рождении и гибели звезд. Он настолько изменил картину мира, что некоторые ученые говорят: за время работы «Хаббла» на орбите мы узнали о космосе больше, чем за предыдущие 400 лет.

Идея вывести телескоп за пределы атмосферы впервые возникла в 1923 году, когда немецкий ученый Герман Оберт описал такой прибор в своей книге «Ракета в межпланетное пространство». Он предлагал с помощью орбитальных телескопов заблаговременно отыскивать кометы, которые могут оказаться на пути космических кораблей.

Но лишь в 1946 году американский астрофизик Лайман Спитцер предлагает превратить фантазию в реальность и построить действующую космическую обсерваторию. Он одним из первых четко определяет преимущества орбитального телескопа. Такой аппарат позволит получать более подробные и контрастные изображения, чем любой наземный телескоп. Сможет улавливать невидимые с Земли из-за «атмосферного барьера» световые волны в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах.

К сожалению, при тогдашнем уровне технологий идея Спитцера неосуществима. Но результаты испытаний первого телескопа с дистанционным управлением обнадеживают. Поднявшись на высоту 25 километров на воздушном шаре, он делает отличные кадры. А уже в 1957 году СССР выводит на орбиту первый искусственный спутник Земли. Звездный патруль на земной орбите — уже не фантастика.

Но еще нужно решить множество проблем. Как без повреждений доставить в космос многометровое зеркало? И как доставить на Землю фотографии, сделанные телескопом? Ведь он снимает на пленку, которая неминуемо засветится, проходя через радиационный пояс. Но Спитцер не сдается. Он настойчиво убеждает астрономов и представителей аэрокосмической индустрии. И в 1969 году, когда американцы высаживаются на Луну, Национальная академия наук США одобряет наконец проект «Большого космического телескопа».

благодаря Техническому прогрессу в 1970-е годы давняя мечта Спитцера становится реальностью. Космические корабли многоразового использования, разработанные НАСА, способны не только доставить телескоп на орбиту, но и регулярно его обслуживать. А новые полупроводниковые приборы с зарядовой связью (ПЗС-датчики) — предшественники матриц, которыми оснащены современные цифровые камеры — позволяют заменить светочувствительную пленку на файловые накопители. Но США не могут в одиночку «потянуть» такой масштабный проект. Американцам нужен мощный финансовый партнер.

Они находят его в 1975 году. Европейское космическое агентство готово взять на себя 15 процентов расходов в обмен на право использовать столько же процентов рабочего времени телескопа в своих целях. И в 1977 году американский конгресс дает «добро». Начинается строительство главного вогнутого зеркала для телескопа диаметром 2,4 метра. Спроектированное по последнему слову техники, оно будет собирать в пучок лучи далеких звезд и направлять их через второе зеркало в модуль, где стоят камеры и датчики.

При монтаже зеркала возникает множество проблем. Бюджет проекта превышен более чем на миллиард долларов. Лишь в 1986-м, на три года позже намеченного срока, телескоп, названный в честь автора теории Большого взрыва Эдвина Хаббла, готов к запуску. Но 28 января 1986 года на 79-й секунде полета взрывается космический челнок «Челленджер». Катастрофа уносит жизни семи астронавтов, и НАСА временно замораживает все свои проекты.

Только 24 апреля 1990 года с американского космодрома на мысе Канаверал стартует челнок «Дискавери» с «Хабблом» на борту. Телескоп выходит на заданную орбиту, но тут неожиданно возникают сбои в системе навигации. Инженерам нужно время, чтобы устранить неполадки.

20 мая НАСА созывает пресс-конференцию, на которой журналистам со всего мира демонстрируют первые кадры, сделанные «Хабблом». Увы, фотоснимок звездного скопления NGC 3532 — сплошное разочарование. Изображение нерезкое. Звезды окружены каким-то странным ореолом.

Контрольная съемка подтверждает худшие опасения: проблема не в камере, а в форме главного зеркала. По краям оно тоньше, чем нужно. Всего на тысячную долю миллиметра. Но этого достаточно, чтобы помешать правильной фокусировке.

В декабре 1993 года в космос отправляется космический челнок «Индевор». Его экипажу предстоит провести самый дорогостоящий и сложный ремонт в истории. Пять выходов в открытый космос, 35 с половиной часов работы. В итоге к главному зеркалу прикреплена корректирующая оптическая система из нескольких малых зеркал. Аппарат оснащен дополнительными камерами и солнечными панелями. Ошибка исправлена. «Хаббл» посылает на Землю снимки, разрешение которых в десять раз выше, чем прежде. Вот теперь он показал себя во всей красе!

С этого момента начинается история успеха «Хаббла». Он следит за тем, как кометы врезаются в Юпитер. Открывает экзопланеты. Его снимки подтверждают теорию ускоряющегося расширения Вселенной и существование «черных дыр» — огромных гравитационных провалов, засасывающих в себя пространство. «Хаббл» обнаруживает диски из газа и пыли вокруг зарождающихся звезд. Наблюдает столкновение галактик. И посылает на Землю потрясающие по красоте изображения планетарных туманностей, которые образуются вокруг умирающих звезд.

Астронавты еще четыре раза наведаются на орбитальную обсерваторию. Оснастят ее более мощными камерами. Поднимут «Хаббл» на первоначальную орбиту. В 2009 году он проходит техобслуживание в последний раз. В 2011-м НАСА закрывает программу полетов космических челноков. Это означает и завершение миссии «Хаббла». Еще несколько лет он будет вращаться вокруг Земли. А затем совершит «контролируемое падение».

Но напоследок «Хаббл» еще раз бросит взгляд в глубины Вселенной. Чтобы проникнуть в ее прошлое, он сфокусируется на так называемых галактических линзах, которые своей гравитацией сжимают в пучки и усиливают лучи света из других галактик. Возможно, только благодаря этим галактическим скоплениям нам видны далекие миры. Не будь этих «линз», слабый свет звезд вряд ли добрался бы до «Хаббла».

Тем временем на Земле уже строится аппарат, готовый заменить легендарный «Хаббл». Телескоп Джеймса Уэбба будет вращаться вокруг Земли на расстоянии в полтора миллиона километров. И с помощью инфракрасной камеры сможет заглянуть еще глубже в прошлое Вселенной. Правда, пока неясно, когда он отправится в космос. Запуск уже несколько раз откладывался.

И теперь назначен на 2018 год.

13.07.2015