ПРОЕКТ КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛЕСКОПА ИМЕНИ ХАББЛА. - Авиация и космонавтика - Скачать бесплатно
ПРОЕКТ КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛЕСКОПА ИМЕНИ ХАББЛА
В двадцатом веке астрономы
сделали много шагов в изучении
вселенной. Эти шаги были бы невозможны без
испольования больших и
сложных телескопов, расположенных на
высокогорных лабораториях и
управляемых большим количеством квалифицированных специалистов.
С выводом на орбиту ТЕЛЕСКОПА ИМЕНИ
ХАББЛА (HUBBLE SPACE
TELESCOPE - HST), астрономия сделала гигантскии рывок
вперед.Будучи
разположенным за пределами земной атмосферы, HST может
фиксировать
такие объекты и явления,которые не могут быть зафиксированы приборами
на земле.
Проект HST был разработан в НАСА при участии
Европейского
Космического Агенства (ESA).Этот телескоп-рефлектор,диаметром
2,4 м
(94,5 дюйма),выводится на низкую (610 километров или 330 морских миль)
орбиту с помощью американского
корабля СПЕЙС ШАТТЛ (SPACE
SHUTTLE).Проект предусматривает периодическое техническое обслуживание
и замену оборудования на борту телескопа. Проектный срок эксплуатации
телескопа - 15 и более лет.
ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ С ПОМОЩЬЮ
ТЕЛЕСКОПОВ
НАСА основало институт
космических исследований с помощью
телескопов (Space Telescope Science Institute - STScI) для проведения
широкого спектра глобальных научных исследований с помощью
телескопа
имени Хаббла. STScI - большой исследовательский центр, где
опытные
специалисты постоянно наблюдают за работой телескопа. Эти специалисты
также помогают астрономам в составлении планов наблюдений. В
задачу
STScI также входит предоставление астрономам необходимого програмного
обеспечения и технических средств для наблюдений.
Чтобы сделать наблюдения с помощью телескопа имени Эдвина П.
Хаббла как можно более эффективными, STSiC модернизировал
наземные
системы обслуживния наблюдений. Большая часть процесса
планирования
наблюдений была автоматизирована с использованием
"интеллектуального"
оборудавания и програмного обеспечения. STSiC составил каталог
блоее
20 миллионов звезд для облегчения поиска объектов наблюдения, а также
разработал пакет прикладных программ, предназначенный помочь астроному
в обработке данных, получаемых с борта HST. Каждый день STSiC получает
расшифровывает, обрабатывает и накапливает
огрмоное количество
информации, поступающей с борта HST, а
также рассылает ее своим
клиентам.
STSiC подчиняется Ассоциации Университетов по Исследованиям в
Области Астрономии (the Association of Universities for
Research in
Astronomy, Inc - AURA ) .Сам институт расположен в
университетском
городке Хомвуд (университет имени Джона Хопкинса) в Балтиморе.
КТО ИСПОЛЬЗУЕТ ТЕЛЕСКОП ?
В отличие
от других научных проектов, HST не используется
исключительно отдельной группой специалистов,
разработавших данный
телескоп, или группой астрономов из одной лаборатории или института; в
принципе, любой человек может провести свое наблюдение при помощи HST.
Для проведения наблюдений с помощью HST ,
астроном должен
прислать в STSiC запрос с
изложением научного обоснования
невозможности проведения данного наблюдения в
земных условиях и
описание предполагаемой программы наблюдений. Запрос передается в одну
из комиссий при STSiC по разным разделам астрономии. Каждый год
эти
комиссии предоставляют ранжированные списки
с предложениями по
проведению наблюдений в Комитет Распределения Времени исследований
с
помощью телескопа (Telescope Allocation Committee
- TAC). Задача
комитета - составить проект сбалансированной программы наблюдений для
HST.Последнее слово в утверждении этой программы
принадлежит главе
STScI.
На каждом этапе рассмотрения проект
оценивается по разным
критериям.Какова научная ценность знаний, которые будут
получены в
результате исследований,и сколько
средств и времени для этого
необходимо истратить? Достигнуты ли пределы в исследовании
данного
объекта наземными приборами? Насколько вероятен успех исследований?
Кроме чисто научных вопросов, проверяется также
физическая
возможность HST наблюдать данный объект/явление, временные и
другие
требования к телескопу и его ресурсам.
КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ В
КОСМИЧЕСКИЙ ВЕК.
Вся наблюдения с использованием HST должны быть
предварительно
тщательно и точно спланированы, так как все
наблюдения проводятся
автоматически с помощю компьютеров на
борту телескопа. После
поступления всех команд на
борт HST, телескоп работает в
автоматическом режиме, без связи с Землей. Поиск объекта,
подстройка
приборов, собственно наблюдения и др. осуществляются
исключительно
бортовыми компьютерами.Так как HST делает один виток вокруг Земли
за
95 минут, объекты наблюдения слишком быстро появляются и
исчезают,
чтобы можно было применить дистанционное управление с Земли без потери
скорости и эффективности наблюдений. Для увеличения
эффективности
сеансы наблюдений из разных программ чередуются между собой.
Таким
образом подавляющее большинство программ требуют не один
виток для
своего полного завершения.
ВОЗМОНЖНОСТИ ТЕЛЕСКОПА
На борту HST находятся :
две камеры, два спeктрографа,
фотометр, астродатчики. Вследствие того, что телескоп
находится за
пределами атмосферы эти приборы позволяют:
1) Фиксировать изображения
объектов с очень высоким
разрешением. Наземные телескопы редко дают разрешение, больше
одной
угловой секунды. В любых условиях HST дает разрешение в одну
десятую
угловой секунды.
2) Обнаруживать объекты малой
светимости. Самые большие
наземные телескопы редко обнаруживают объекты
слабее 25 звездной
величины. HST может обнаруживать объекты 28 звездной
величины, что
почти в 20 раз меньше.
3) Наблюдать объекты в ультрафиолетовой
части спектра.
Ультрафиолетовый диапазон составляют важнейшую часть спектра
горячих
звезд, туманностей и других мощных источников излучения.
Атмосфера
Земли поглощает большую часть ультрафиолетового излучения и
поэтому
оно не доступно для наблюдения ( HST может также наблюдать объекты
в
инфракрасной части спектра, однако
чуствительность в этой части
спектра пока мала. После установки новых приборов через несколько лет
после запуска, она резко возрастет).
4) Фиксировать быстрые изменения
интенсивности света, что
невозможно в земных условиях из-за изменения прозрачности атмосферы в
момент наблюдений.
ПРИБОРЫ И ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
HST имеет на борту зеркало Ричи-Кретиена
диаметром 94,5 дюйма
(2,4 м). Оптические датчики регистрируют излучение в диапазоне от 1160
A (ултрафиолетовое излучение) до 11000 A (инфракрасное излучение). Все
наблюдательные приборы телескопа могут
регистрировать излучение в
ултрафиолетовом диапазоне. Все приборы, кроме спектрографа
высокого
разрешения, могут регистрировать излучение в видимой части
спектра.
Первичные инструменты, установленные на борту
телескопа, не могут
регистрировать излучение в инфракрасном диапазоне (хотя
планетарная
камера регистрирует излучение в диапазоне, близком к инфракрасному).
Все бортовое оборудование телескопа получает энергию от двух
панелей солнечных батарей или от
аккумуляторов (только во время
нахождения в тени Земли).
ЧЕГО НЕ МОЖЕТ КОСМИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП
ИМЕНИ ХАББЛА
1)HST не может наблюдать объекты и
явления на Земле, так как
его система поиска объектов и чуствительность
приборов расчитаны
только для наблюдений за космическими объектами.
2)HST не может наблюдать за Солнцем и освещенной частью Луны,
так как они слишлом яркие.
Специалисты, следящие за
выполнением научной программы
исследований, не должны допускать таких наблюдений,
которые могут
"ослепить" телескоп. В случае ошибки комьютера
или человека, когда
возникает такая угроза, HST
автоматически закрывает отверстие
наблюдения специальной дверкой и выключает все наблюдательные приборы.
Чтобы не повредить приборы на борту
телескопа, уголовое
расстояние до Солнца во время наблюдений должно быть больше 50°, а
до
Луны (в полной фазе) - 20°. Оборудование
отключается также тогда,
когда угловое расстояние до освещенной части диска Земли меньше
20°
или 5° до неосвещенной части. С помощью HST можно
наблюдать лунные
затмения, соблюдая необходимые меры
предосторожности. Затмения
Солнца Землей позволяют наблюдать Венеру, Меркурий и другие объекты с
малым угловым расстоянием до Солнца, в течение нескольких минут.
Вышеперечисленные ограничения могут не учитываться закзчиком
при составлении своего проекта программы
наблюдений, т.к. все они
учитываются автоматически компьютером
при составлении общего
расписания наблюдений для HST.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ДИАМЕТР ЗЕРКАЛА.........94,5
дюйма 2,4 м
ДЛИНА АППАРАТА..........43,5 фута 13,3
м
ДИАМЕТР АППАРАТА........14,0
футов 4,3 м(без учета солнечных батарей)
40,0 футов 12,0 м(с учетом солнечных
батарей)
ВЕС.....................24.000 фунтов 11
тон
ВЫСОТА ОРБИТЫ...........380 миль 610
км
НАКЛОНЕНИЕ ОРБИТЫ.......28,5
градусов
БОРТОВЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ... ПЛАНЕТАРНАЯ КАМЕРА
ВЫСОКОЧУСТВИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА
СПЕКТРОГРАФ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ
СПЕКТРОГРАФ ВЫСОКОЙ ЧУСТВИТЕЛЬНОСТИ
ФОТОМЕТР
АСТРОДАТЧИКИ(для фотометрии и ориентации)
СРОК ЭКСПЛУАТАЦИИ...... больше 15 лет (по мере надобности
СПЕЙС ШАТЛ будет
'поднимать' HST ;все инструменты могут быть легко
замены в случае надобности)
|
