Обратите внимание, насколько яркой выглядит синяя одежда хана на фото справа. Это означает, что больше света синего цвета проходило через фильтр. Раскрашивание и комбинирование трех негативов позволяет нам увидеть следующее:
Как осваивается космос. История телескопа «Хаббл» и его исследований
Изучение космоса — одна из главных задач технологической гонки между развитыми странами.
В космос хотят отправить музыкальные диски популярных исполнителей, туристические шаттлы и первых людей, которые должны будут основать на Марсе (или другой пригодной для жизни планете) земную колонию. В связи с этим количество изобретений, связанных с изучением космического пространства, растет в геометрической прогрессии. На орбиту выводятся искусственные спутники, космические корабли и новейшие станции, способные обрабатывать огромное количество данных. Около 30 лет назад был запущен первый телескоп, до сих пор исправно работающий на орбите.
Этот наиболее известный телескоп, передающий на Землю сотни фотографий планет, звездных скоплений и космического мусора, — «Хаббл». Его конструированием занималась огромная команда, а каждая деталь будущего телескопа должна была быть выверена на тысячу процентов. Сейчас, несмотря на изредка возникающие поломки, телескоп работает в штатном режиме. Каждую неделю официальный сайт миссии «Хаббла» публикует фотоотчеты, создает «событие недели» и рассказывает о будущих технических экспедициях на орбиту.
Хотите узнать больше о космическом телескопе, его создателе, методах починки агрегата прямо на орбите и планах NASA на его дальнейшее использование? Мы подготовили для вас подробный гид по вселенной телескопа «Хаббл».
Космический телескоп «Хаббл»: история создания
Телескоп фактически является проектом NASA и космического агентства Европы. В космосе он был размещен для того, чтобы регистрировать электромагнитные лучи в инфракрасном (невидимом без использования специальных девайсов) диапазоне. Со своей работой телескоп справляется в десять раз лучше, чем аналогичные аппараты на Земле. По крайней мере так заявляют специалисты NASA.
Изначально идею о размещении телескопа на орбите подал астрофизик Лайман Спитцер. Он научно обосновал необходимость такого аппарата в космосе около ста лет назад. Первые «поставки» прототипов телескопа начались в середине 60-х годов XX века. Один из похожих на «Хаббл» аппаратов хотели запустить еще в 1972-м, но из-за недостатка финансирования задача провалилась.
Для начала ученые решили выбрать название будущему телескопу. Так он стал носить имя ученого Эдвина Хаббла, который выдвинул нескольких важных научных теорий и подтвердил тогда еще не доказанное существование огромного количества галактик во Вселенной. В 20-х годах прошлого века он нашел пульсирующие переменные звезды в туманностях, находящихся слишком далеко от Земли, чтобы быть частью нашей галактики. До его открытия астрономы считали Млечный Путь единственной галактикой во Вселенной.
Бюджет на создание телескопа в итоге все же увеличили, и еще как. С 36 миллионов долларов стоимость проекта поднялась до 400. В дальнейшем расходы только увеличивались — нужно было уделить больше времени полировке зеркал и созданию единой работающей системы из существовавших компонентов. Запуск стал возможным только в середине 80-х, однако тогда он не состоялся. На время доработок аппаратов программы « Спейс шаттл » (в год должно было совершаться 24 старта) из-за произошедшей в 1986 году катастрофы, когда космический челнок с экипажем упал через несколько секунд после запуска, проект был заморожен. Телескоп доставили на орбиту в 1990-м; к тому моменту на его создание уже было потрачено около 2,5 миллиарда долларов. На данный момент стоимость проекта приблизилась к 10 миллиардам.
В 2013 году аппарат открыл Гиппокамп, спутник Нептуна, а еще через 3 года обнаружил новую галактику. В 2018-м телескоп передал снимки, на которых изображена одна их древнейших галактик, которая существует около 500 миллионов лет.
Фотографии из космоса
Космический телескоп Хаббл делает фотографии только в черно-белом цвете. И чтобы сделать те красивые космические снимки, которые вы, вероятно, видели, ученые добавляют цвет позже с помощью техники, разработанной на рубеже ХХ-го века, которая имитирует то, как наши глаза естественным образом воспринимают цвет.
Проблема заключается в том, что человеку видна лишь часть светового диапазона. Так называемый электромагнитный спектр, подробнее о котором мы уже рассказывали, позволяет наслаждаться красотами Вселенной. Наши глаза воспринимают длины волн света, которые кажутся красными, зелеными и синими. Все остальные цвета являются комбинациями этих трех.
Иными словами, когда Хаббл фотографируют космос, он использует фильтры для записи определенных длин волн света. Затем астрономы добавляют красный, зеленый или синий цвет, чтобы сделать снимки цветными. В результате получаются полноцветные изображения – важная информацию для научного анализа.
Так как мы не видим большую часть спектра света, астрономы раскрашивают полученные изображения
Исследователи, что делают космос цветным, часто выходят за рамки истинного цвета, показывая нам части изображения, которые мы никогда не сможем увидеть невооруженным глазом. Например, превращение определенных газов в видимый цвет на фотографии. Именно так астрономы получают большинство изображений туманностей, скрывающихся в космической темноте.
Вселенная в объективе
Запуск Хаббла состоялся в 1990 году, совершив революцию в нашем понимании устройства Вселенной. Телескоп, который вращается вокруг Земли над атмосферой планеты видит космос иначе, чем наземные астрономические инструменты. Более того, Хаббл – единственный космический телескоп, способный получить изображения с высоким разрешением в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазоне длин волн.
С момента своего запуска Хаббл позволил ученым написать тысячи статей, основанных на его открытиях. Такие темы как возраст Вселенной, гигантские черные дыры и гибель звезд стали самой настоящей научной пищей (если так вообще можно выразиться), – утверждают специалисты.
Метод под названием гравитационное линзирование – лежит в основе использования телескопа. Он не является чем—то новым для науки, но метод, используемый инженерами NASA, позволяет оценить какими были самые первые дни нашей Вселенной. Далекая звезда, которую удалось заметить ученым, родилась всего через 900 миллионов лет после Большого взрыва.
Вселенная родилась вскоре после Большого взрыва, породив немало загадок
Гравитационное линзирование также позволяет астрономам фиксировать объекты, расположенные на заднем плане. Массивные объекты в пространстве деформируют пространство-время вокруг себя, позволяя им действовать как увеличительное стекло, усиливая свет от фонового объекта. Этот эффект был впервые предсказан общей теорией относительности Альберта Эйнштейна ОТО) 100 лет назад. Опираясь на методику, предсказанную ОТО, работа астрономов могла бы открыть новую область этой науки.
Еще больше интересных статей о рождении звезд и Вселенной, подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен – так вы точно не пропустите ничего интересного!
Угловое рарешение — это способность глаза, телескопа, микроскопа, камеры и тд, распознать детали другого объекта. Угловое разрешение обычно измеряют в угловых секундах
Наблюдения тел в Солнечной системе
С помощью «Хаббла» были сделаны некоторые уникальные съемки планет, спутников, астероидов и других небесных тел Солнечной системы. Снимки планет с телескопа «Хаббл», в частности, таких карликовых планет, как Плутон и Церера, долгое время были единственными доступными науке изображениями этих планет, пока в 2015 году, отправленные к этим планетам космические аппараты, не превысили впервые разрешение снимков, которое было доступно «Хабблу».
Были сделаны и другие уникальные съемки. Например, в 1994 году «Хаббл» снял падение на Юпитер кометы. Эта комета, известная как Шумейкер-Леви 9, совершила столкновение с планетой-гигантом и была поглощена его атмосферой. На том же Юпитере в другие годы именно с помощью «Хаббла» астрономы пронаблюдали полярные сияния в ультрафиолетовом свете, как и на спутнике Юпитера Ганимеде и планете Сатурн.
Экзопланетные исследования
Однако планеты Солнечной системы не были единственными, чьему исследованию поспособствовал «Хаббл». Заслуженный телескоп поучаствовал и в открытии внесолнечных планет, или экзопланет. Хотя получить непосредственные снимки планет с телескопа «Хаббл» в этом случае было невозможно, он зафиксировал изменения светимости и движения звезд, вызванные обращающимися вокруг них планетами.
Кроме того, с помощью «Хаббла» были открыты и протопланетные диски вокруг ряда молодых звезд. С помощью этих наблюдений была подтверждена теория формирования планет из протопланетных дисков, и ученые убедились, что такие процессы происходят повсюду, у самых разных звезд.
«Хаббл» был разработан как обсерватория общего назначения, предназначенная для исследования Вселенной в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн. На сегодняшний день телескоп изучил более 40 000 космических объектов, предоставив виды, которые астрономы не смогли запечатлеть с Земли.
О том, почему телескоп «Хаббл» может создавать относительно детализированные снимки далеких галактик, но не может «разглядеть» Плутон
(Предположительный вид Плутона)
Задумывались ли вы когда-нибудь, почему космический телескоп Хаббл создает невероятно детализированные снимки галактик, находящихся от нас в миллионах световых лет, но не может сделать достаточно детализированный снимок Плутона и других планет в нашей солнечной системе?
Различие между снимками Плутона и галактики Андромеды
Минимальное расстояние от Плутона до Земли = 4.280.000.000 км (7,500,000,000 км при максимальном отдалении)
И максимальное качество снимков, которое может сделать Хаббл, выглядит вот так:
Слева снимок Хаббла
Справа снимок космического аппарата «Новые Горизонты», который был сделан после 9 летнего полета к Плутону, в 2015 году
.
Если вы не знаете, что такое «Новые Горизонты», вот короткое видео о миссии этого первооткрывателя —
А вот так выглядит снимок галактики Андромеды, которая в 4 313 207 570 раз дальше, чем Плутон
Расстояние от нее до Земли = ~ 18 921 056 800 000 000 000 км
скриншот из видео ниже
Посмотрите это короткое видео(откроется в этой же вкладке) чтобы более менее понять масштабы
Прямые ссылки на видео
4K Ultra HD
cdn.spacetelescope.org/archives/videos/ultra_hd/heic1502a.mp4
Full HD
cdn.spacetelescope.org/archives/videos/hd_1080p25_screen/heic1502a.mp4
HD & Apple TV Preview
cdn.spacetelescope.org/archives/videos/hd_and_apple/heic1502a.m4v
К, сожалению, вставить сюда самый детальный снимок Андромеды не получится, его размер 4,3 ГБ (нужно 600 HD дисплеев для того, чтобы отобразить его полностью), но вы можете оценить качество снимка, увеличив и рассмотрев его, вот на этом сайте (Все большие светящиеся шарики на снимке — звезды нашей галактики, а тот триллион маленьких точек, которые видно при приближении — это звезды Андромеды)
Чтобы лучше понять масштабы
Свет (фотон) — самая быстрая частица во вселенной, ни что не может двигаться так же быстро, как свет (на сколько нам известно), кроме самого пространства (как факт, мы уже знаем, что за сферой Хаббла wiki пространственно — временной континуум расширяется быстрее скорости света.
Для тех, кому интересно по-подробней об этом узнать, вот интересное видео на эту тему
И так:
1 световой год wiki = 9 460 528 400 000 км
Свет от Солнца до Земли долетит за ~ 8 минут (а до Плутона в 29-52 раза дольше т.е 4-7 ч)
Свет от Плутона до Земли долетит за ~ 4 часа (при ближайшем сближении с Землей)
А от Андромеды до Земли долетит за ~ 912 500 000 дней (2 500 000 лет)
И того, мы имеем: Плутон, находящийся от нас в 4 световых часах и Галактику Андромеды, находящуюся от нас в 21 900 000 000 световых часах (2 500 000 световых годах или 18 921 056 800 000 000 000 километрах)
Только подумайте — мы видим не галактику Андромеды, а то, что с ней происходило и как она выглядела 2 500 000 лет назад, за этот промежуток времени, пока к нам летел свет от нее, на тех не многих планетах в зоне обитаемости wiki , в этой галактике, могла зародиться жизнь и дойти до определенного эволюционного этапа развития, и возможно несколько из тех видов, могли бы даже развиться до нашего уровня либо превзойти его в десятки раз.
По скромным подсчетам, только в видимой вселенной, должно быть минимум 4.2 — 5.3 триллиона экзо — планет в зоне обитаемости, а это значит, что есть не плохой шанс для поселения жизни на каком — то проценте из этих планет, и эволюционного процесса, достаточного по времени, для того, чтобы эволюционировать в более сложные жизненные формы, правда, вероятность того, что эти жизненные формы будут похожими на людей, очень мала: измените всего один из параметров, например, уровень радиации на планете, и уже эволюционный процессс пойдет с некоторым отличием от наших форм жизни на Земле, а этих параметров миллионы
