Книга История очков, или Вооруженный взгляд - Николай Взоров

Размещение телескопа в космосе было абсолютно логичным шагом на пути к его изучению, поскольку земная атмосфера сильно затрудняет наблюдение в некоторых диапазонах (в частности инфракрасном, менее в ультрафиолетовом) а также практически не позволяет регистрировать электромагнитные излучения средней и низкой интенсивности. Таким образом, Хаббл делает в 7—10 раз более качественные снимки чем аналогичные аппараты на поверхности Земли.

Космический телескоп Хаббл, представляет собой сооружение цилиндрической формы протяжённостью 13,3 м, окружность которого составляет 4,3 м. Масса телескопа до оснащения спецоборудованием составляла 11 000 кг, но после установки всех необходимых для исследования приборов общая его масса достигла 12 500 кг. Питание всего установленного в обсерватории оборудования осуществляется за счет двух солнечных батарей, установленных прямо в корпус данного агрегата. Принцип работы представляет собой рефлектор системы Ричи-Кретьена с диаметром главного зеркала 2,4 м, это дает возможность получать изображения с оптическим разрешением порядка 0,1 угловой секунды.

На момент отправки аппарата в космос, на нем были установлены следующие приборы:

– планетарная и широкоугольная камеры;

– спектрограф высокого разрешения;

– камера съемки и спектрограф тусклых объектов;

– датчик точного наведения;

– высокоскоростной фотометр.

За все время своей работы Хаббл передал на Землю около двадцати терабайтов информации. Телескопу удалось получить семьсот тысяч изображений планет, всевозможных галактик, туманностей и звезд. Данные, которые ежедневно проходят через телескоп в процессе работы, составляют примерно 15 Гб. Почти за 23 года, проведенных на околоземной орбите, Хаббл стал легендарным телескопом. Им было сделано несколько миллионов фотографий, было сделано множество открытий, на базе которых была построена не одна космологическая теория.

Наиболее значимые наблюдения Хаббла

– Съемка столкновения кометы Шумейкеров – Леви с Юпитером в 1994 году.

– Получены подробные кадры поверхности Плутона и Эриды (еще одна карликовая планета).

– Засняты ультрафиолетовые полярные сияния Сатурне, Юпитере и на его спутнике Ганимеде.

– Найдены планеты вне Солнечной системы, а также большое количество протопланетных дисков вокруг звезд в Туманности Ориона. Были найдены доказательства того, что формирование планет происходит у многих звезд в нашей галактике.

Телескоп имени Хаббла на орбите

– Способствовал частичному подтверждению теории о присутствии сверхмассивных черных дыр в центрах галактик.

– Получено доказательство того, что Вселенная расширяется с ускорением, а не с постоянной (или затухающей) скоростью.

– Подтвержден точный возраст Вселенной – 13,7 млрд. лет.

– Обнаружено наличие аналогов гамма-всплесков в оптическом диапазоне.

– Подтверждена гипотеза об изотропности (одинаковости самой Вселенной и ее свойств в отдельных ее частях) Вселенной.

– Сфотографированы самые дальние участки Вселенной, вплоть до времени образования первых звезд (Хаббл позволил заглянуть в прошлое на 12,7—13 млрд. лет).

Крупнейшие оптические телескопы

Большой Канарский телескоп открыт в 2007 году, является оптическим телескопом с наибольшей апертурой в мире. Диаметр зеркала составляет 10,4 метра, собирающая площадь 73 м2, а фокусное расстояние – 169,9 м. Телескоп находится в Обсерватории Роке де лос Мучачос, которая расположена на пике потухшего вулкана Мучачос, примерно 2400 метров над уровнем моря, на одном из Канарских островов под названием Пальма. Местный астроклимат считается вторым наиболее качественным для астрономических наблюдений (после Гавайи).

Два телескопа Кек имеют зеркала диаметром по 10 метров каждый, собирающая площадь по 76 м2 и фокусное расстояние 17,5 м. Принадлежат обсерватории Мауна-Кеа, которая располагается на высоте 4145 метров, на пике горы Мауна-Кеа (Гавайи, США). В обсерватории Кека было обнаружено наибольшее количество экзопланет.

Телескоп Хобби – Эберли находится в Обсерватории Макдональда (Техас, США) на высоте 2070 метров. Его апертура равна 9,2 м, хотя физически основное зеркало рефлектора имеет размеры 11u9,8 м. Собирающая площадь 77,6 м2, фокусное расстояние 13,08 м. Особенность этого телескопа заключается в ряде нововведений. Одно из них – подвижные инструменты, находящиеся в фокусе, которые перемещаются вдоль неподвижного основного зеркала.

Большой южно-африканский телескоп, принадлежащий Южно-африканской астрономической обсерватории, имеет зеркало наибольших размеров – 11,1u9,8 метров. При этом его эффективная апертура несколько меньше – 9,2 метра. Собирающая площадь составляет 79 м2. Телескоп находится на высоте 1783 метра в полупустынном регионе Кару, ЮАР.

Большой бинокулярный телескоп является одним из наиболее технологически развитых телескопов. Он обладает двумя зеркалами («бинокулярный»), каждое из которых имеет диаметр 8,4 метра. Собирающая площадь 110 м2, а фокусное расстояние 9,6 м. Телескоп находится на высоте 3221 метр и принадлежит Международной обсерватории Маунт-Грэм (Аризона, США).

Телескоп Субару построен в 1999 году, имеет диаметр 8,2 м, собирающую площадь 53 м2 и фокусное расстояние 15 м. Принадлежит обсерватории Мауна-Кеа (Гавайи, США), той же, что и телескопы Кек, но находится шестью метрами ниже – на высоте 4139 м.

VLT (Very Large Telescope – с англ. «Очень большой телескоп») состоит из четырех оптических телескопов с диметрами по 8,2 м и четырех вспомогательных – по 1,8 м. Телескопы располагаются на высоте 2635 м в пустыне Атакама, Чили. Находятся под контролем Европейской Южной Обсерватории.

Проекты будущих телескопов

Гигантский Магелланов телескоп планируется возвести в Чили на высоте 2516 метров к 2022 году. Собирающий элемент состоит из семи зеркал по 8,4 м диаметром, при этом эффективная апертура достигнет 24,5 м. Собирающая площадь – 368 м2. Разрешающая способность Гигантского Магелланова телескопа в 10 раз превысит таковую телескопа Хаббл. Способность собирать свет будет вчетверо превышать таковую любого современного оптического телескопа.

Тридцатиметровый телескоп будет относиться к обсерватории Мауна-Кеа (Гавайи, США), к которой также относятся телескопы Кек и Субару. Данный телескоп намерены возвести к 2022 году на высоте 4050 метров. Как видно из названия, диаметр его главного зеркала будет составлять 30 метров, собирающая площадь – 655 м2, а фокусное расстояние – 450 метров. Тридцатиметровый телескоп будет способен собирать вдевятеро больше света, чем любой существующий, его четкость превысит четкость Хаббла в 10–12 раз.