Vito Technology

24 апреля космический телескоп “Хаббл” отмечает юбилей: 35 лет в космосе! За время работы “Хаббл” подарил нам множество великолепных снимков Вселенной и помог найти ответы на многие волнующие вопросы. “Хаббл” не перестает удивлять, запечатлевая далекие галактики и помогая нам заметить “невидимые” черные дыры. А еще его можно увидеть на небе с помощью приложения Sky Tonight! Итак, давайте узнаем, что делает “Хаббл” не просто удивительным, а космически крутым.

Телескоп Хаббл: что это такое?

“Хаббл” – это космический телескоп, запущенный 24 апреля 1990 года. Он позволяет нам получать невероятно детальные снимки галактик, туманностей и далеких звезд, поскольку находится над земной атмосферой, а значит, изображение с него не искажается. Но “Хаббл” – это не просто камера: он поменял наши представления о космосе. С его помощью ученые смогли измерить возраст Вселенной, выявить ее ускоряющееся расширение и исследовать миры за пределами нашей Солнечной системы.

“Хаббл” навсегда: почему он такой классный

За 35 лет работы “Хаббл” провел более 1,6 миллиона наблюдений, по результатам которых было опубликовано более 21 000 рецензируемых научных работ. Если их распечатать и сложить их друг на друга, получится стопка высотой в 53 метра – чуть выше, чем Статуя Свободы без пьедестала! Если бы мы попытались перечислить в этой статье все открытия, сделанные с помощью “Хаббла”, вы бы, наверное, листали ее целую неделю. Поэтому остановимся лишь на нескольких интересных открытиях.

“Хаббл” первым пролил свет на темную материю и темную энергию

С помощью “Хаббла” ученые узнали, что Вселенная не просто расширяется, а с ускорением! Изучая далекие сверхновые, “Хаббл” обнаружил, что галактики удаляются друг от друга быстрее, чем ожидалось. Так ученые открыли темную энергию – “антигравитационную” силу, которая не притягивает объекты друг к другу, а наоборот, отталкивает. Считается, что темная энергия занимает примерно 68% от общего объема Вселенной и отвечает за ускоряющееся расширение космоса.

Пятнадцать далеких сверхновых и их галактики. Запечатлеть их может только космический телескоп, такой как “Хаббл”, потому что они слишком далеко, а значит, даже самые крупные наземные телескопы не смогут их увидеть.science.nasa.gov

“Хаббл” также сыграл важную роль в изучении темной материи – загадочной субстанции, которая составляет существенную часть Вселенной (до 27% ее массы). Она не излучает свет, поэтому мы не можем наблюдать ее напрямую, однако, благодаря “Хабблу”, мы знаем, что она влияет на галактики, их формирование и перемещение по космосу.

Благодаря “Хабблу” мы можем наглядно представить, как темная материя распределена по космосу. Карта простирается на полпути назад во времени к началу Вселенной; расстояние от Земли увеличивается слева направо.esahubble.org

“Хаббл” первым подтвердил существование черных дыр

“Хаббл” хорошо умеет видеть невидимое, в том числе черные дыры. Их гравитация настолько сильна, что даже свет не может их покинуть. До “Хаббла” астрономы могли лишь предполагать их существование, но теперь у них есть доказательства в виде детализированных и четких изображений газа и пыли вокруг черных дыр. Благодаря “Хабблу”, мы знаем, что сверхмассивные черные дыры находятся в центре многих, если не всех, больших галактик. Это открытие позволило нам получить ценные сведения о том, как галактики формируются и развиваются.

“Хаббл” не запечатлел напрямую ни одной черной дыры (изображение выше – лишь фантазия художника), но убедительно доказал, что они существуют, и показал, как они влияют на окружающие объекты.esahubble.org

“Хаббл” первым сфотографировал столкновение двух космических тел

В 1994 году “Хаббл” увидел, как комета Шумейкеров-Леви 9 врезалась в Юпитер. Комета распалась, а ее осколки, сталкиваясь с Юпитером, взрывались, оставляя “шрамы” на поверхности планеты. Это дало ученым возможность изучить атмосферу Юпитера и узнать больше о том, как планеты справляются с сильными ударами космических объектов.

Следы от столкновения с кометой Шумейкеров-Леви 9 на поверхности Юпитера.NASAH. Hammel, MIT, NASA, Judy Schmidt

“Хаббл” также запечатлел несколько столкновений галактик. Эти снимки показывают, что происходит со звездами, газом и пылью при взаимодействии галактик. Кстати, вы знали, что наша родная галактика Млечный Путь когда-нибудь столкнется с галактикой Андромеда? “Хаббл” первым предоставил доказательства того, что это случится.

Слева направо: Arp 273 (галактики UGC 1810 и 1813); галактики NGC 1356, LEDA 467699, LEDA 95415 и IC 1947; Arp 300 (галактики UGC 05028 и UGC 05029).Vito Technology

“Хаббл” сегодня: весь в работе

С момента запуска “Хаббл” постоянно расширяет наши представления о Вселенной и продолжает работать по сей день.

“Хаббл” все еще работает?

Да! Каждый год “Хаббл” получает около 1000 предложений от ученых со всего мира на проведение наблюдений и использование данных.

“Хаббл” был специально спроектирован так, чтобы его можно было чинить и улучшать прямо на орбите, поэтому сегодня он даже более продуктивен, чем когда-либо прежде. Астронавты НАСА на борту космического корабля “Спейс Шаттл”, провели пять миссий по обслуживанию. Каждая из них расширяла возможности “Хаббла” и продлевала срок его службы. В ходе этих миссий специалисты устанавливали новые приборы, ремонтировали и модернизировали имеющееся оборудование, а также заменяли устаревшие компоненты. Несмотря на то, что последняя подобная миссия была проведена в 2009 году, ожидается, что “Хаббл” будет работать до середины 2030-х годов.

Что видит “Хаббл” прямо сейчас?

Вы можете узнать, что “Хаббл” наблюдает прямо сейчас, посетив сайт Space Telescope Live. Обратите внимание, что сайт может показывать изображения, полученные не с “Хаббла”, а с других телескопов. Причина в том, что “Хаббл” не ведет живую трансляцию в реальном времени. Он получает изображения, какое-то время хранит их в бортовой памяти, а затем передает данные на Землю. После эти данные необходимо обработать и заархивировать. С момента получения данных до их публикации в открытом доступе может пройти от нескольких дней до года и более.

Можно ли увидеть “Хаббл” с Земли?

Введите “Хаббл” в поисковую строку Sky Tonight и увидите положение космического телескопа на небе в реальном времени.Vito Technology

Да, при правильных условиях “Хаббл” можно увидеть невооруженным глазом! На ясном темном небе он кажется быстро движущейся точкой. Его видимая звездная величина может достигать 0,5, что сравнимо с Бетельгейзе из созвездия Ориона, Ахернаром из созвездия Эридана или планетой Сатурн. Чтобы следить за перемещениями “Хаббла”, зайдите в приложение Sky Tonight, где можно найти информацию о наблюдении в режиме реального времени.

“Хаббл” завтра: будущее космического телескопа

Что будет с “Хабблом”, когда его миссия подойдет к концу?

Сначала НАСА планировало безопасно спустить телескоп с орбиты и выставить в музее. Однако, так как программа “Спейс Шаттл” была закрыта, этим планам не суждено сбыться. У “Хаббла” нет своих двигателей, поэтому он постепенно снижается под воздействием атмосферного сопротивления. Ожидается, что “Хаббл” войдет в атмосферу Земли и сгорит.

Какие телескопы будут после “Хаббла”?

Будущие космические телескопы не заменят, а, скорее, станут преемниками “Хаббла”, опираясь на его невероятное наследие.Vito Technology

Пока “Хаббл” постепенно приближается к концу жизни, целый ряд продвинутых телескопов готовится продолжить его наследие:

• Космический телескоп “Джеймс Уэбб”: был запущен в декабре 2021 года. Наблюдает за Вселенной в инфракрасном спектре, позволяя заглянуть вглубь пространства и времени. Он дополняет возможности “Хаббла”, фокусируясь на волнах различной длины.

• Космический телескоп “Евклид”: был запущен в июле 2023 года. Цель “Евклида” – составить карту крупномасштабной структуры Вселенной, чтобы лучше изучить темную энергию и темную материю. Он воспринимает видимый и ближний инфракрасный спектр волн.

• Космический телескоп “Нэнси Грейс Роман” (англ. Roman Space Telescope, RST): запуск запланирован на май 2027 года. Этот телескоп будет проводить всеобъемлющие исследования Вселенной в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах волн, сосредоточившись на изучении темной энергии, темной материи и экзопланет.

• Большой ультрафиолетовый оптический инфракрасный исследователь (LUVOIR): запуск запланирован на 2039 год. LUVOIR предназначен для наблюдения за Вселенной в высоком разрешении, в диапазоне волн от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Его цель – изучение экзопланет земного типа, галактик и многого другого.

• Обсерватория обитаемых миров (HWO): запуск запланирован на первую половину 2040-х. HWO задуман как флагманская миссия по поиску признаков жизни на экзопланетах земного типа.

Самые интересные вопросы о “Хаббле”

В честь кого назван “Хаббл”?

Космический телескоп “Хаббл” назван в честь астронома Эдвина Пауэлла Хаббла (1889-1953). В 1920-х годах доктор Хаббл доказал, что Млечный Путь – это всего лишь одна из множества галактик, что изменило представления о нашем месте во Вселенной. Свое величайшее открытие доктор Хаббл сделал в 1929 году: он обнаружил, что чем дальше галактика находится от Земли, тем быстрее она удаляется. Эта идея помогла сформировать теорию Большого взрыва.

“Хаббл” – это первый космический телескоп?

Нет, “Хаббл” не был первым космическим телескопом. В 1962 году США и Великобритания запустили орбитальные телескопы – Орбитальную солнечную обсерваторию (OSO) и Ariel 1, соответственно.

Почему “Хаббл” видит лучше, чем наземные телескопы?

Во-первых, космический телескоп дает более четкие изображения, потому что на него не влияет земная атмосфера, которая заставляет звезды мерцать. Во-вторых, “Хаббл” может видеть ближний инфракрасный и ультрафиолетовый свет, который блокирует атмосфера. Это позволяет ученым изучать объекты в космосе, невидимые для наземных телескопов.

Что случилось с “Хабблом”, когда он был впервые запущен на орбиту?

Когда были получены первые фото с “Хаббла”, стало ясно, что снимки получаются намного более размытыми, чем ожидалось. Выяснилось, что при формировании главного зеркала произошла ошибка: отклонение составило всего 2 микрона (около 1/50 ширины человеческого волоса), но этого оказалось достаточно, чтобы сильно испортить изображение. В декабре 1993 года в ходе обслуживания была установлена новая камера, которая значительно улучшила резкость снимков с “Хаббла”.

Ядро галактики M100, снятое до (слева) и после (справа) первой обслуживающей миссии в декабре 1993 года.science.nasa.gov

Приближается ли “Хаббл” к наблюдаемым объектам?

Нет, “Хаббл” вращается вокруг Земли и не перемещается в космосе. Он получает четкие изображения, потому что находится над земной атмосферой, а не потому, что приближается к космическим объектам.

Может ли “Хаббл” сфотографировать Землю?

Его система наведения не предназначена для этого. Основная задача “Хаббла” – наблюдение за далекими звездами, галактиками и другими космическими объектами. Фактически, самое короткое время экспозиции для любого из инструментов “Хаббла” составляет 0,1 секунды, и за этот срок он успевает пройти почти 700 метров по орбите. В результате любое изображение Земли, сделанное “Хабблом”, будет сильно размыто из-за его быстрого движения.

Почему некоторые изображения с “Хаббла” обрезаны “лесенкой”?

Изображение с одного из детекторов нужно было уменьшать, чтобы оно совпало по масштабу с остальными тремя частями картинки. В результате получалась знаменитая “лесенка”.Vito Technology

“Лесенка” на некоторых изображениях с “Хаббла” – артефакт от камеры WFPC2, которая была установлена на “Хаббле” до 2009 года. Камера имела четыре детектора: три широкоугольных и один в высоком разрешении. Чтобы получить целую фотографию, изображение с последнего детектора приходилось уменьшать. Из-за этого и возникала “лесенка”, напоминающая битые пиксели или не до конца загруженную картинку.

Вам понравились все эти забавные факты о космическом телескопе “Хаббл”? Чтобы узнать еще больше, посмотрите нашу инфографику про “Хаббл”!

Космический телескоп “Хаббл”: подводим итоги

Космический телескоп “Хаббл” крут не только тем, что дает нам потрясающие снимки космоса; он также подарил нам множество самых умопомрачительных открытий! С его помощью ученые доказали, что Вселенная расширяется и открыли темную энергию и темную материю, а также смогли подтвердить существование сверхмассивных черных дыр. “Хаббл” полностью изменил наше представление о космосе. И хотя путешествие“Хаббла” еще не закончено, люди уже готовят новые космические телескопы, которые сохранят и преумножат его достижения. Попробуйте найти “Хаббл” на небе с помощью приложения Sky Tonight!