Орбітальний телескоп Хаббл

Астрономія

Міністерство освіти і науки України

РЕФЕРАТ

з астрономії

на тему:

«Орбітальний телескоп Хаббл»

Роботу виконав: учень 11-Б класу

НВК № 169

Крикун Артем

Роботу перевірив:

Харків 2003 р.

План

Проект космічного телескопу імені Хаббла ---------------------------- --стор 3

Інститут космічних досліджень за допомогою телескопів НАСА ---- стр. 3

Хто використовує Хаббл? -------------------------------------------------- ---- ------- стр. 4

Комп'ютеризовані спостереження в космічний вік. ------------------ стр. 4

Можливості телескопу Хаббл .-------------------------------------- ---------- ---- стр. 5

Прилади й оптичні системи .------------------------------------- ---------- ---- стр. 5

Чого не може космічний телескоп Хаббл .-----------------------------------стор 6

Додаток --------------------------------------- --------------------------- ----------- стр. 6

Список використаної літератури --------------------------------------- ----- - Стор 7

Проект космічного телескопу імені Хаббла.

У двадцятому столітті астрономи зробили багато кроків у вивченні всесвіту.
Ці кроки були б неможливі без використання великих і складних телескопів,розташованих на високогірних лабораторіях і керованих великимкількістю кваліфікованих фахівців.

З виведенням на орбіту телескопа Хаббл (HUBBLE SPACE TELESCOPE - HST),астрономія зробила гігантський ривок уперед. Будучи розташованим замежами земної атмосфери, HST може фіксувати такі об'єкти та явища,які не можуть бути зафіксовані приладами на землі.

Проект HST був розроблений в НАСА за участю Європейського Космічного
Агентства (ESA). Цей телескоп-рефлектор, діаметром 2,4 м (94,5 дюйма),виводиться на низьку (610 кілометрів або 330 морських миль) орбіту за допомогоюамериканського корабля Спейс Шаттл (SPACE SHUTTLE). Проект передбачаєперіодичне технічне обслуговування та заміну обладнання на бортутелескопа. Проектний термін експлуатації телескопа - 15 і більше років.

Інститут космічних досліджень за допомогою телескопів НАСА.

Заснований інститут космічних досліджень за допомогою телескопів (Space
Telescope Science Institute - STScI) для проведення широкого спектруглобальних наукових досліджень за допомогою телескопа Хаббл. STScI - великийдослідний центр, де досвідчені фахівці постійно спостерігають зароботою телескопа. Ці фахівці також допомагають астрономам у складанніпланів спостережень. У завдання STScI також входить надання астрономамнеобхідного програмного забезпечення і технічних засобів для спостережень.

Щоб зробити спостереження за допомогою телескопа імені Едвіна П.
Хаббла як можна більш ефективними, STSiC модернізував наземні системиобслуговування спостережень. Більша частина процесу планування спостереженьбула автоматизована з використанням "інтелектуального" обладнання тапрограмного забезпечення. STSiC каталог склав більше 20 мільйонів зірокдля полегшення пошуку об'єктів спостереження, а також розробив пакетприкладних програм, призначений допомогти астроному в обробці даних,одержуваних з борту HST. Кожен день STSiC отримує розшифровує,обробляє і накопичує величезну кількість інформації, що надходить зборту HST, а також розсилає її своїм клієнтам.

STSiC підпорядковується Асоціації Університетів з Досліджень в Області
Астрономії (the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc
- AURA). Сам інститут розташований в університетському містечку Хомвуд
(університет імені Джона Хопкінса) в Балтіморі.

Хто використовує Хаббл?

На відміну від інших наукових проектів, HST не використовуєтьсявиключно окремою групою фахівців, що розробили цейтелескоп, або групою астрономів з однієї лабораторії чи інституту; впринципі, будь-яка людина може провести своє спостереження за допомогою HST.

Для проведення спостережень за допомогою HST, астроном повинен надіслатив STSiC запит з викладом наукового обгрунтування неможливості проведенняданого спостереження в земних умовах і опис передбачуваної програмиспостережень. Запит передається в одну з комісій при STSiC за різнимирозділам астрономії. Кожен рік ці комісії надають ранжируваннясписки з пропозиціями щодо проведення спостережень в Комітет Розподілу
Часу досліджень за допомогою телескопа (Telescope Allocation Committee -
TAC). Завдання комітету - скласти проект збалансованої програмиспостережень для HST. Останнє слово в утвердженні цієї програминалежить голові STScI.

На кожному етапі розгляду проект оцінюється за різними критеріями. Яканаукова цінність знань, які будуть отримані в результаті досліджень,і скільки коштів і часу для цього необхідно витратити? Чи досягнутомежі в дослідженні даного об'єкта наземними приладами? Наскількиімовірний успіх досліджень?

Крім суто наукових питань, перевіряється також фізична можливість HSTспостерігати даний об'єкт/явище, тимчасові та інші вимоги до телескопаі його ресурсів.

Комп'ютеризовані спостереження в космічний вік.

Вся спостереження з використанням HST повинні бути попередньоретельно сплановані і точно, тому що всі спостереження проводятьсяавтоматично за допомогою комп'ютерів на борту телескопа. Після надходженнявсіх команд на борт HST, телескоп працює в автоматичному режимі, беззв'язку із Землею. Пошук об'єкта, налаштування приладів, власне спостереження іін здійснюються виключно бортовими комп'ютерами. Так як HST робитьодин виток навколо Землі за 95 хвилин, об'єкти спостереження занадто швидкоз'являються і зникають, щоб можна було застосувати дистанційне управлінняіз Землі без втрати швидкості та ефективності спостережень. Для збільшенняефективності сеанси спостережень з різних програм чергуються між собою.

Таким чином переважна більшість програм вимагають не один витокдля свого повного завершення.

Можливості телескопа Хаббл.

На борту HST знаходяться: дві камери, дві спектрографа, фотометр,астродатчікі. Внаслідок того, що телескоп перебуває за межамиатмосфери ці прилади дозволяють:

1) Фіксувати зображення об'єктів з дуже високою роздільною здатністю.
Наземні телескопи рідко дають дозвіл, більше однієї кутової секунди. Убудь-яких умов HST дає дозвіл в одну десяту кутової секунди.

2) Виявляти об'єкти малої світності. Найбільші наземнітелескопи рідко виявляють об'єкти слабкіше 25 зоряної величини. HST можевиявляти об'єкти 28 зоряної величини, що майже в 20 разів менше.

3) Спостерігати об'єкти в ультрафіолетової частини спектру.
Ультрафіолетовий діапазон складають важливу частину спектру гарячих зірок,туманностей та інших потужних джерел випромінювання. Атмосфера Землі поглинаєбільшу частину ультрафіолетового випромінювання і тому воно не є дляспостереження (HST може також спостерігати об'єкти в інфрачервоній частиніспектру, однак чутливість в цій частині спектру поки мала. Післявстановлення нових приладів через кілька років після запуску, вона різкозросте).

4) Фіксувати швидкі зміни інтенсивності світла, що неможливо вземних умовах через зміни прозорості атмосфери в момент спостережень.

Прилади й оптичні системи.

HST має на борту дзеркало Річі-Кретьєна діаметром 94,5 дюйма (2,4м). Оптичні датчики реєструють випромінювання в діапазоні від 1160 A
(ультрафіолетове випромінювання) до 11000 A (інфрачервоне випромінювання). Всіспостережні прилади телескопа можуть реєструвати випромінювання вультрафіолетовому діапазоні. Всі прилади, крім спектрографа високогодозволу, можуть реєструвати випромінювання у видимій частині спектру.
Первинні інструменти, встановлені на борту телескопа, не можутьреєструвати випромінювання в інфрачервоному діапазоні (хоча планетарна камерареєструє випромінювання в діапазоні, близькому до інфрачервоного).

Всі бортове обладнання телескопа отримує енергію від двох панелейсонячних батарей або від акумуляторів (тільки під час перебування в тіні
Землі).

Чого не може космічний телескоп Хаббл.

1) HST не може спостерігати об'єкти і явища на Землі, тому що йогосистема пошуку об'єктів і чутливість приладів розраховані тільки дляспостережень за космічними об'єктами.

2) HST не може спостерігати за Сонцем та освітленої частини Місяця, такяк вони дуже яскраві.

Фахівці, які стежать за виконанням наукової програми досліджень, неповинні допускати таких спостережень, які можуть "засліпити" телескоп. Увипадку помилки комп'ютера або людини, коли виникає така загроза, HSTавтоматично закриває отвір спостереження спеціальної дверкой івимикає усі спостережні прилади.

Щоб не пошкодити прилади на борту телескопа, кутове відстань до Сонцяпід час спостережень має бути більше 50 ±, а до Місяця (в повній фазі) -
20 ±. Обладнання відключається також тоді, коли кутова відстань доосвітленої частини диска Землі менше 20 ± або 5 ± до неосвітленій частини. Здопомогою HST можна спостерігати місячні затемнення, дотримуючись необхідних заходівобережності.Меркурій і інші об'єкти з малим кутовим від відстані до Сонця, протягомдекількох хвилин. Перераховані вище обмеження можуть не враховуватисязамовником при складанні свого проекту програми спостережень, тому що всівони враховуються автоматично комп'ютером при складанні загального розкладуспостережень для HST.

Додаток.

| ДІАМЕТР ДЗЕРКАЛА | 94,5 дюйма | 2,4 м |
| ДОВЖИНА АПАРАТУ | 43,5 фути | 13,3 |
| | | М |
| ДІАМЕТР АПАРАТУ (без урахування сонячних батарей) | 14,0 футів | 4,3 м |
| (з урахуванням сонячних батарей) | 40,0 футів | 12,0 |
| | | М |
| ВАГА | 24.000 | 11 |
| | Фунтів | тон |
| ВИСОТА ОРБІТИ | 380 миль | 610 |
| | | Км |
| Нахил орбіти | 28,5 | |
| | Градусів | |

Список використаної літератури

1. "Велика енциклопедія школяра", издат. Россмен-Пресс. Москва,

2002 рік.

2. "Гіннес Велика книга знань", издат. Guinnes Publishing: Act,

Тверь, 2001 рік.

3. Інформаційні ресурси Інтернет: офіційний сервер НАСА

(www.nasa.gov);