Hubble (teleskop kosmiczny)

Hubble
Space Telescope Opis tego obrazu, również skomentowany poniżej Zdjęcie teleskopu Hubble'a podczas misji STS-125 (2009). Ogólne dane
Organizacja NASA i ESA (15%)
Program Duże obserwatoria
Pole Astronomia
Status Operacyjny
Uruchomić 24 kwietnia 1990
Deorbitacja 2030-2040
Identyfikator COSPAR 1990-037B
Teren www.hubblesite.org/
Charakterystyka techniczna
Msza podczas startu 11 000  kg
Orbita
Orbita Niska
Wysokość 590  km
Kropka 96 do 97  minut
Nachylenie 28,5 °
Orbity ~ 168 400 do 14 marca 2021
Teleskop
Rodzaj Ritchey-Christian
Średnica 2,40  m²
Ogniskowy 57,60  m²
Długość fali widzialny , ultrafioletowy , bliskiej podczerwieni (115-2500  nm )
Główne instrumenty
NICMOS Kamera i spektrometr podczerwieni
ACS  (pl) Aparat fotograficzny
WFC3 Kamera szerokokątna
SIEDZI  (pl) Spektrometr i kamera
COS  (pl) Spektrometr ultrafioletowy

Hubble Space Telescope (w angielskiej Kosmicznego Teleskopu Hubble'a , w skrócie HST lub, rzadziej w języku francuskim , TSH ) jest teleskop przestrzeń stworzona przez NASA z udziałem Europejskiej Agencji Kosmicznej , działa od 1990 roku dużym lustrem (2,4 m średnicy) , który umożliwia renderowanie obrazów z rozdzielczością kątową poniżej 0,1  sekundy kątowej , a także możliwość obserwacji za pomocą imagerów i spektroskopów bliskiej podczerwieni i ultrafioletu , pozwalają mu w wielu rodzajach obserwacji deklasować najpotężniejsze instrumenty naziemne , upośledzone przez obecność ziemskiej atmosfery. Dane zebrane przez Hubble'a przyczyniły się do dalekosiężnych odkryć w dziedzinie astrofizyki , takich jak pomiar tempa ekspansji Wszechświata, potwierdzenie obecności supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk , czy istnienie ciemnej materii i ciemnej energia .

Rozwój Teleskopu Hubble'a , nazwanego na cześć astronoma Edwina Hubble'a , rozpoczął się na początku lat 70 - tych . Jednak problemy z finansowaniem, rozwojem technicznym i zniszczeniem promu kosmicznego Challenger odkładają jego start do 1990 roku. Szczególnie poważną aberrację optyczną odkryto wkrótce po umieszczeniu go na niskiej orbicie okołoziemskiej na wysokości 600  km . Od samego początku teleskop kosmiczny był projektowany w celu umożliwienia wykonywania operacji konserwacyjnych przez misje promu kosmicznego . Pierwsza z tych misji, w 1993 roku, służy do korygowania anomalii jego części optycznej. Cztery inne misje, w latach 1997, 1999, 2002 i 2009, umożliwiły modernizację pięciu przyrządów naukowych oraz wymianę niektórych wadliwych lub przestarzałych urządzeń. Ostatnia misja konserwacyjna, przeprowadzona w 2009 roku przez misję STS-125 , tuż przed ostatecznym wycofaniem wahadłowców kosmicznych, powinna umożliwić działanie teleskopu Hubble'a jeszcze przez kilka lat. W przypadku obserwacji w podczerwieni musi on zostać zastąpiony w 2021 roku przez teleskop kosmiczny Jamesa-Webba o większych możliwościach.

Historyczny

Kontekst: od początku do decyzji o realizacji

Pierwsza wzmianka o teleskopie kosmicznym pochodzi z 1923 roku: Hermann Oberth , jeden z pionierów astronautyki , wskazuje w swojej pracy Die Rakete zu den Planetenräumen ( Rakieta w przestrzeni międzyplanetarnej ), że do umieszczenia teleskopu na orbicie można było użyć rakiety . Początki projektu Kosmicznego Teleskopu Hubble'a sięgają 1946 roku . W tym samym roku astronom Lyman Spitzer opublikował artykuł zatytułowany Astronomical Advantages of an extraterrestrial observatory , w którym przedstawił zalety teleskopu znajdującego się w kosmosie w porównaniu z teleskopem znajdującym się na Ziemi. Przedstawiono dwa argumenty. Z jednej strony rozdzielczość kątowa nie jest już ograniczana przez turbulencje atmosferyczne, a jedynie przez dyfrakcję  : w tamtym czasie rozdzielczość 2,5-metrowego teleskopu nie przekraczała 0,5 do 1  sekundy kątowej z powodu tego zjawiska, podczas gdy teoretycznie powinna być w stanie osiągnąć 0,05 sekundy łuku. Drugą zaletą teleskopu kosmicznego jest to, że może obserwować promieniowanie podczerwone i ultrafioletowe , które jest prawie całkowicie przechwytywane przez atmosferę. Spitzer przez całą swoją karierę opowiadał się za projektem teleskopu kosmicznego. W 1962 roku, pięć lat po wyniesieniu na orbitę pierwszego sztucznego satelity , Amerykańska Narodowa Akademia Nauk wśród celów naukowych do realizacji w ramach programu kosmicznego wskazała realizację teleskopu kosmicznego. W 1965 Spitzer stanął na czele komisji odpowiedzialnej za określenie celów naukowych dużego teleskopu kosmicznego.

W rzeczywistości astronomia kosmiczna zaczyna się na bardzo małą skalę zaraz po zakończeniu II wojny światowej  : instrumentom na pokładzie pierwszych rakiet sondujących udaje się uzyskać widmo elektromagnetyczne Słońca w ultrafiolecie . Od 1962 roku amerykańska agencja kosmiczna NASA wystrzeliwuje pierwszą serię satelitów poświęconych astronomii: obserwatoria słoneczne Orbiting Solar Observatory (OSO) są w stanie uzyskać widma elektromagnetyczne w zakresie ultrafioletu, promieni X i gamma. Stanowisko w Wielkiej Brytanii krąży w tym samym roku na orbicie swojego własnego satelity obserwatorium słonecznego Ariel 1 . Wreszcie, w 1966 roku, NASA wystrzeliła pierwszy teleskop kosmiczny z serii Orbiting Astronomical Observatory (OAO). OAO-1 uległ awarii baterii już po trzech dniach misji, ale OAO-2 , którego misją była obserwacja gwiazd i galaktyk w ultrafiolecie, działał od 1968 do 1972 roku, znacznie dłużej niż rok, w którym miał zostało zaplanowane.

Projekt

Wyniki naukowe uzyskane przez NASA OAO Space Telescope Series przekonują społeczność astronomiczną do wspólnego uruchomienia projektu dużego teleskopu kosmicznego. W 1970 r. NASA utworzyła dwa komitety, które z jednej strony określiły parametry techniczne, az drugiej naukowe cele instrumentu. Jednak amerykańska agencja kosmiczna walczy o uzyskanie budżetu, gdy przewidywany koszt znacznie przekracza koszt teleskopu naziemnego o równoważnych rozmiarach. W 1974 r. fundusze przeznaczone na badania Kosmicznego Teleskopu są w całości kompensowane przez komisję (w) przygotowującą budżet państwa. Pomimo nacisków ze strony środowiska naukowego, popartego raportem Amerykańskiej Akademii Nauk , Kongres i Senat USA zwracają tylko połowę kwoty, o którą wnioskowała NASA, na przeprowadzenie pierwszych szczegółowych badań instrumentów, które prawdopodobnie znajdą się na pokładzie i które będą rozwijane. pierwsze elementy części optycznej. W obliczu tych trudności finansowych NASA postanawia zrewidować charakterystykę systemu w dół, zmniejszając rozmiar zwierciadła głównego z 3 do 2,4 metra, a Europejska Agencja Kosmiczna zostaje zaproszona do projektu w zamian za przydział 15% czas obserwacji: ESA musi dostarczyć jeden z pięciu instrumentów ( Faint Object Camera ), panele słoneczne i uczestniczyć we wsparciu operacyjnym teleskopu. Wreszcie, w 1977 roku Kongres przyznał niezbędne fundusze na pierwsze prace konstrukcyjne Wielkiego Teleskopu Kosmicznego (LST), bo tak nazwano instrument.   

Rola amerykańskiego promu kosmicznego

Teleskop kosmiczny jest projektowany od podstaw do okresowej naprawy i modernizacji, po umieszczeniu na orbicie przez astronautów na pokładzie amerykańskiego promu kosmicznego . Ten ostatni był w tym czasie w fazie rozwoju, a przyszłe misje konserwacyjne teleskopu stopniowo stawały się jedną z głównych przyczyn jego istnienia, zwłaszcza że stacja kosmiczna, której miał służyć, nie znalazła finansowania. Aby umożliwić astronautom jego konserwację, na powierzchni teleskopu zainstalowano wiele poręczy pomalowanych na jasnożółty kolor. Wszystkie przyrządy i dużo wyposażenia są zaprojektowane tak, aby mógł je zastąpić astronauta, pomimo ułomności sztywnego skafandra i grubych rękawic: są dostępne za panelami, które można zdemontować za pomocą jednego narzędzia i mieszczą się pod formą pudełek z kilkoma połączeniami i łatwymi w obsłudze. Panele słoneczne można zwijać i demontować w celu wymiany. Długa faza rozwoju pozwoliła na udoskonalenie narzędzi i procedur obsługi operacji konserwacyjnych w kosmosie. Szczególnie astronauta Bruce McCandless poświęcił praktycznie dwadzieścia lat swojej kariery, prowadząc próby na modelu teleskopu kosmicznego umieszczonego w basenie w Neutral Buoyancy Simulator  (w) , symulując stan nieważkości .

Budowa teleskopu Hubble'a

W realizację teleskopu kosmicznego zaangażowanych jest kilka ośrodków NASA i przemysłowych. Marshall Space Flight Center , która ucierpiała z powodu spadku w planie obciążenia od zamknięcia programu Apollo , jest zagorzałym promotorem projektu i udaje się przekonać zarządzania NASA zostać wyznaczony jako odpowiedzialny za projektowanie, rozwój i budowa teleskopu. Kiedy projekt został uruchomiony, Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda miało duże doświadczenie w dziedzinie astronomii kosmicznej, ale jego stosunkowo ograniczone zasoby ludzkie zostały zmonopolizowane przez inne cele. Po urzeczywistnieniu projektu kierownictwo NASA powierza mu wykonanie instrumentów oraz umieszczenie centrum sterowania teleskopem. Taki podział zadań rodzi liczne konflikty między dwoma centrami kosmicznymi. Głównymi zaangażowanymi producentami są Perkin-Elmer , który produkuje część optyczną, oraz Lockheed , odpowiedzialny za produkcję całego teleskopu i integrację optyki. Obie firmy mają duże doświadczenie w tej dziedzinie, które zostało zdobyte dzięki opracowaniu optycznych satelitów rozpoznawczych KH-9 .

Jednak realizacja części optycznej teleskopu kosmicznego napotyka poważne trudności. Specyfikacje przewidują polerowanie zwierciadła głównego z niezrównaną precyzją 10  nanometrów . Jego polerowanie rozpoczęło się w 1979 roku przy użyciu surowego szkła wykonanego przez Corning . W 1981 roku narosły dodatkowe koszty i opóźnienia, a NASA postanowiła, aby ograniczyć wydatki, zatrzymać rozwój zastępczego lustra głównego powierzonego firmom Kodak i Itek  ( fr ) . Polerowanie zakończono pod koniec 1981 r., ale Perkin-Elmer nadal gromadził opóźnienia w produkcji innych elementów optycznych. Rozwój powierzony firmie Lockheed, jak również produkcja instrumentów, napotykają te same problemy z przekroczeniem obciążenia i terminu. W 1983 roku, po serii dogłębnych audytów, które ujawniły początkowe niedoszacowanie projektu, kierownictwo NASA gwałtownie zwiększyło liczbę personelu Centrum Marshalla przypisanego do teleskopu kosmicznego. Kongres ze swojej strony wyraża zgodę na zwiększenie całkowitych środków przeznaczonych na projekt do 1,175 mld USD wobec 475 mln USD w 1977 r. Zastrzyk środków służy w szczególności do ograniczenia ryzyka: liczby elementów, które mogą być zastąpiony na orbicie ( Orbital Replacement Unit , lub ORU), który spadł ze 120 do 20, aby poradzić sobie z dodatkowymi kosztami, wraca do 49; części zamienne są systematycznie produkowane, a fazy testowe wydłużane. WPaździernik 1983, kosmiczny teleskop został przemianowany na "  Edwin P. Hubble Space Telescope  ", na cześć jednego z najsłynniejszych astronomów Ameryki. Rozwój teleskopu wciąż stoi przed poważnymi wyzwaniami podczas ostatecznej integracji wszystkich komponentów przez Lockheed. Zniszczenie promu Challenger wStyczeń 1986, który przybija wahadłowce do ziemi, jest zbawiennym wytchnieniem dla zespołów pracujących nad teleskopem, który miał zostać wystrzelony w czerwcu tego samego roku. Liczne fine-tuning i drobne poprawki zostały przeprowadzone w siedzibie Lockheed w Sunnyvale , Kalifornia , aż do premiery, która ostatecznie miała miejsce w roku 1990. W międzyczasie, koszt projektu osiągnęły US $ 2 mld EUR, co Teleskop Hubble'a najdroższe instrument naukowy wszechczasów.

Okres eksploatacji i konserwacja przez misje promu kosmicznego space

Pierwotnie planowano, że Teleskop Hubble'a będzie miał żywotność piętnastu lat, a prom kosmiczny będzie wykonywał misję konserwacyjną co dwa i pół roku, przynosząc teleskop z powrotem na Ziemię, jeśli będzie to konieczne do większych prac. Rosnące koszty i ryzyko związane z misjami promu kosmicznego zakłócą te plany. Przeprowadzono pięć operacji konserwacyjnych: w 1993, 1997, 1999, 2002 i 2009 roku. Od wycofania promu kosmicznego, które weszło w życie w 2011 roku, dalsze operacje konserwacyjne nie są możliwe, ponieważ żaden istniejący lub rozwijający się statek kosmiczny nie ma niezbędnych zdolności ( zdolność do przenoszenia części zamiennych, autonomia, zdalnie sterowane ramię) do wykonywania tej pracy na stosunkowo dużej wysokości, na której krąży teleskop kosmiczny. Podczas każdej z czynności konserwacyjnych wykonywanych jest kilka rodzajów prac w ramach długich spacerów kosmicznych:

Dodatkowo, na skutek hamowania atmosferycznego, teleskop powoli traci wysokość (i nabiera prędkości). Dlatego korzystamy z każdej z tych wizyt konserwacyjnych, aby przywrócić teleskop na wyższą orbitę za pomocą wahadłowca.

Uruchomienie teleskopu kosmicznego (1990)

Teleskop zostaje uruchomiony 24 kwietnia 1990przez STS-31 misji z promu kosmicznego Discovery . Po umieszczeniu go na przyszłej orbicie teleskopu kosmicznego,25 kwietnia, astronauta i astronom Steven Hawley używa ramienia zdalnego sterowania do podnoszenia teleskopu Hubble'a z ładowni. Wysyłane są polecenia uruchamiające rozmieszczenie anten i paneli słonecznych. Następnie teleskop zostaje uwolniony z ramienia i orientuje się za pomocą czujników słonecznych, a następnie po odsunięciu osi optycznej od kierunku Słońca otwierają się drzwi chroniące teleskop i pierwsze fotony uderzają w zwierciadło główne. Naziemne centrum kontroli rozpoczyna następnie długą fazę kalibracji, mającą na celu uruchomienie teleskopu. Prom kosmiczny wraca na ziemię z załogą ufną w powodzenie misji.

Odkrycie aberracji optycznej i opracowanie urządzenia korekcyjnego

Od pierwszych dni po uruchomieniu problemy, które na pierwszy rzut oka wydają się drobne, tłumią radość uczestników projektu. Teleskop kosmiczny regularnie przechodzi w tryb awaryjny, gdy niektóre jego wyrostki są wprawiane w ruch, podczas gdy precyzyjne czujniki, odpowiedzialne za utrzymywanie teleskopu skierowanego na badaną część nieba, nie są w stanie namierzyć docelowego obszaru. Problemy te zostały stopniowo opanowane, ale nie rozwiązane, gdy w połowie czerwca powstały pierwsze szczegółowe zdjęcia pól gwiazdowych. . Ku zdumieniu naukowców i inżynierów zdjęcia są nieostre: szybko staje się jasne, że źródłem problemu jest aberracja sferyczna, albo zwierciadła głównego , albo zwierciadła wtórnego, lub obu, powstała w wyniku polerowania szkło wykonane zgodnie z nieprawidłowymi specyfikacjami. Nikt nie rozumie, dlaczego tak duży błąd nie został wykryty podczas szczególnie długiego i kosztownego rozwoju teleskopu kosmicznego. Dla NASA jest to szczególnie dotkliwa porażka po wypadku wahadłowca Challenger, który po raz kolejny stawia pod znakiem zapytania metody zarządzania. Przy tej anomalii Hubble nie zapewnia lepszych obrazów niż te z dużych teleskopów naziemnych. Komisja śledcza, Rada Badań Systemów Optycznych Teleskopu Kosmicznego Hubble'a , została powołana w dniu2 lipca 1990i szybko stwierdza, że ​​zwierciadło główne jest zbyt płaskie na obwodzie o 2 mikrony. W rezultacie promienie odbite od środka i obrzeża lustra nie zbiegają się w tym samym punkcie. U podstaw tej błędnej geometrii lustra leży słaba kalibracja przyrządu do kontroli krzywizny używanego przez producenta Perkin-Elmer do kontroli polerowania. Anomalia krzywizny została wykryta podczas końcowych testów z innymi przyrządami monitorującymi, ale urzędnicy Perkin-Elmer celowo zignorowali te wyniki, uznając je za spowodowane zastosowanymi przyrządami pomiarowymi.

Niektórzy ludzie obawiają się na początku, że NASA i Kongres zrezygnują z wszelkich prób naprawienia tego. Jednak NASA postanowiła spróbować przywrócić możliwości teleskopu kosmicznego w ramach pierwszej misji konserwacyjnej promu kosmicznego w 1993 roku. Wada krzywizny jest jednorodna, co umożliwia jej skorygowanie za pomocą urządzenia optycznego wykazującego tę samą anomalię ale odwrócone. Astronomowie decydują się poświęcić jeden z pięciu instrumentów, HSP ( High Speed ​​Photometer ), aby zainstalować w jego lokalizacji urządzenie korekcyjne o nazwie COSTAR (ang. Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement ). Składa się on z dwóch luster, które przechwytują i korygują strumień świetlny skierowany w kierunku instrumentów FOC, FOS i GHRS. Piąty instrument ma zostać zastąpiony przez WF/PC 2 w ramach misji z 1993 roku i będzie zawierał bezpośrednio optykę korekcyjną. Zdecydowano, że przyszłe instrumenty, które muszą stopniowo zastępować oryginalne instrumenty, będą również zawierać urządzenie korekcyjne, eliminujące w dłuższej perspektywie konieczność uciekania się do COSTAR (zostanie ono skutecznie zdemontowane i przywiezione z powrotem na Ziemię w 2009 roku i od tego czasu prezentowane jest na National Air and space Museum ). Zdecydowaliśmy się również na wymianę paneli słonecznych, które wywołują na każdej orbicie podczas przejścia cienia Ziemi do Słońca oscylacje zaburzające wskazywanie. Od 1990 do 1993 roku mnożyły się awarie i rosła lista napraw do wykonania przez załogę promu kosmicznego: dwa, potem trzy żyroskopy odpowiedzialne za kontrolę jego orientacji, problemy z zasilaniem instrumentów GHRS i FOC powodują utratę połowy pojemności, dwie pamięci masowe komputera pokładowego przestają działać. W połowie 1993 r. NASA doświadczyła kilku kłujących awarii, które zwiększyły presję na nadchodzącą misję naprawczą: awaria wkrótce po wystrzeleniu satelity pogodowego NOAA-13 , sonda kosmiczna Jowisz Galileo niezdolna do rozmieszczenia dużego wzmocnienia anteny , całkowita strata z sondy Mars Observer we wrześniu i awarii silnika apogeum z Landsat-6  (w) w październiku.

Misja ratunkowa STS-61 (1993)

Astronauci z pierwszej misji konserwacyjnej ( STS-61 ) intensywnie szkolili się do interwencji na teleskopie kosmicznym. Nie wszystkie naprawy mogą być możliwe i ustalono cele priorytetowe: w kolejności instalacja nowych paneli słonecznych dostarczonych przez ESA, wymiana dwóch żyroskopów, instalacja kamery w szerokokątnym przyrządzie WF/PC-II oraz COSTAR  (en ) . 2 grudnia, jeden dzień spóźniony, wahadłowiec Endeavour startuje , a dwa dni później Claude Nicollier udaje się przechwycić teleskop za pomocą zdalnie sterowanego ramienia wahadłowca kosmicznego i przenieść go z powrotem do ładowni wahadłowca kosmicznego. rozpocząć prace konserwacyjne. Jeffrey A. Hoffman i F. Story Musgrave odbywają spacery kosmiczne trwające od sześciu do ośmiu godzin przez pięć kolejnych dni. Wszystkie cele misji zostały zrealizowane, a miesiąc później, w świetle uzyskanych wyników, kierownik naukowy programu publicznie oświadczył, że naprawa teleskopu kosmicznego umożliwiła realizację najbardziej ambitnych celów, jakie zostały postawione. dla projektu. Wmaj 1994astronomowie ogłaszają, że obserwacje wykonane za pomocą instrumentu po raz pierwszy pozwoliły niemal na pewno ustalić istnienie czarnych dziur w centrum sąsiedniej galaktyki M87 . W połowie lipca teleskop został wykorzystany do obserwacji upadku szczątków z komety Shoemaker-Levy 9 na Jowisza . Pod koniec roku wnioski z systematycznych inwentaryzacji gwiazd, które mogą stanowić brakującą masę Wszechświata, kończą się niepowodzeniem potwierdzającym teorię ciemnej materii .


STS-82 (1997)

Druga misja konserwacyjna teleskopu kosmicznego, STS-82 , wLuty 1997, zastępuje spektrograf o wysokiej rozdzielczości i spektrograf do wykrywania słabych obiektów nowym spektrografem (STIS), zdolnym do badania ciał niebieskich z niezwykłą finezją. Dodaliśmy również nową kamerę na podczerwień sprzężoną ze spektrografem wieloobiektowym ( Near Infrared Camera / Multi-Object Spectrograph , NICMOS), aby obserwować bardzo odległe galaktyki. Załoga zmodernizowała również system nawigacji Hubble'a, instalując nowy czujnik naprowadzania i koła zamachowe. Jest również wyposażony w nowy dysk twardy , który może pomieścić dziesięć razy więcej danych niż stary.

STS-103 (1999)

Zaplanowano trzecią misję konserwacyjną teleskopu Czerwiec 2000, ale kolejne awarie trzech z sześciu żyroskopów odpowiedzialnych za orientację teleskopu skłoniły NASA do zmodyfikowania swoich planów. Planowana misja jest powielona z pierwszą misją SM3A zaplanowaną nagrudzień 1999. 13 listopada 1999 r., czwarty żyroskop zawodzi, a agencja kosmiczna jest zmuszona przerwać obserwacje, ponieważ teleskop nie może działać z mniej niż trzema działającymi żyroskopami. Misja ratunkowa STS-103 została wreszcie uruchomiona zgodnie z harmonogramem. Podczas trzech spacerów kosmicznych wymieniane są uszkodzone żyroskopy, a także komputer pokładowy. Nowy mikroprocesor od typu 486 jest dwadzieścia razy szybciej niż jego poprzednik i ma pamięć sześć razy większa. Nowa pamięć masowa do półprzewodników zastępuje taśmę systemową . Wreszcie astronauci wymieniają nadajnik w paśmie S i części termicznej powłoki ochronnej.

STS-109 (2002)

Misja serwisowa SM3B ( STS-109 ), wMarzec 2002, stanowi drugą część misji SM3, pierwotnie planowanej w Czerwiec 2000. Jego głównym celem jest instalacja instrumentu trzeciej generacji ACS ( Advanced Camera for Surveys ) zamiast FOC ( Faint Object Camera ), co powinno zwiększyć wydajność teleskopu. ACS składa się z trzech pod-instrumentów, z których każdy poświęcony jest obszarowi interwencji: obserwacji najstarszych galaktyk, szczegółowych obrazów centrum galaktyk oraz instrumentu działającego w ultrafiolecie do obserwacji na przykład zjawisk meteorologicznych lub magnetycznych na innych planety. Misja to także okazja do wymiany innych komponentów:

STS-125 (2009)

W następstwie decyzji o szybkim wycofaniu promów kosmicznych z użytku, Kanadyjska Agencja Kosmiczna (CSA/CSA) proponuje wysłanie robota do obsługi teleskopu Hubble'a . Na początku 2005 roku ta opcja została anulowana, a NASA zdecydowała, że ​​przeprowadzi ostateczną misję konserwacyjną. Misja ta, oznaczona STS-125 , miała zostać wystrzelona w dniu10 października 2008z promem kosmicznym Atlantis . Jednak poważna awaria systemu pozwalającego na przetwarzanie i transmisję danych pozyskanych przez teleskop – w tym systemu backupu, który nadal funkcjonuje – powoduje opóźnienie misji w celu jej zastąpienia. W związku z tym prom wystartował11 maja 2009. Ta ostatnia misja ( STS-125 ) jest realizowana przez wahadłowiec po uzyskaniu zgody administratora NASA Michaela Griffina . Modernizacja polegała na zainstalowaniu dwóch nowych instrumentów naukowych: spektrografu kosmicznego pochodzenia (COS) i trzeciej kamery szerokokątnej (WFC-3). Misja ostatecznie trwała trzynaście dni.

Podsumowanie misji konserwacyjnych i aktualizacyjnych teleskopu

Podsumowanie misji konserwacyjnych oraz wymiany głównego sprzętu i instrumentów
Orbitowanie SM 1 SM 2 SM 3A SM 3B SM 4
Przestarzały kwiecień 1990 grudzień 1993 Luty 1997 grudzień 1999 Marzec 2002 maj 2009
Misja
wahadłowa
Odkrycie STS-31
STS-61
Wysiłek
Odkrycie STS-82
Odkrycie STS-103
STS-109
Kolumbia
STS-125
Atlantyda

Wzmocnienie wysokości
618  km 590  km
+8 km
596  km
+15 km
603  km 577  km
+6 km
567  km
Instrument 1 WF/PC WFPC2 WFC3
Instrument 2 GHRS STIS STIS (R)
Instrument 3 (pozycja osiowa) HSP COSTAR SAŁATA
Instrument 4 WYSIĘGNIK ACS ACS (R)
Instrument 5 FOS NICMOS NICMOS (układ chłodniczy)
Żyroskop 6 4 (R) 2 (R) 6 (R) 2 (R) 6 (R)
Panele słoneczne SA1 SA2 SA3

Zaplanowane obserwacje i koniec życia

Ostatnia misja konserwacyjna w 2009 roku pozwoliła na odnowienie teleskopu Hubble'a . W połowie 2013 roku możliwości teleskopu, którego wiele elementów ma od 25 do 30 lat, są praktycznie nienaruszone, a kierownik programu NASA szacuje, że teleskop prawdopodobnie będzie w stanie działać do końca roku. , dzięki czemu możliwe będzie prowadzenie obserwacji równolegle z JWST , który powinien zostać wystrzelony w 2021 r. Pomimo pojawienia się coraz potężniejszych teleskopów naziemnych (np. VLT ), Hubble jest nadal popularny w społeczności astronomicznej.: 180 do 200 obserwacji wnioski mogą być honorowane każdego roku, z łącznej liczby 1100 wniosków (co odpowiada 3000 do 3500 orbit z 20 000 rocznych orbit). Na najbliższe lata zaplanowano trzy długoterminowe projekty obserwacyjne:

Na początku 2013 roku jeden z żyroskopów wykazywał oznaki dryfowania, ale anomalię można skorygować, modyfikując powiązane oprogramowanie . W przeszłości teleskop napotykał wiele problemów z tego typu sprzętem, a zespoły udzielające wsparcia opracowały strategie obsługi teleskopu za pomocą tylko jednego z sześciu żyroskopów. Jeden z trzech czujników precyzyjnego namierzania działa nieregularnie, ale operatorom, którzy sterują teleskopem, udaje się obejść tę anomalię rzadziej używając tego sprzętu (tylko dwa z trzech czujników są używane jednocześnie podczas normalnej pracy). Kamera termowizyjna NICMOS została wyłączona z powodu awarii systemu chłodniczego. Społeczność użytkowników zdecydowała się zrezygnować z tego instrumentu, ponieważ kamera szerokokątna WFC3 może wykonywać ten sam rodzaj obserwacji. Żywotność teleskopu Hubble'a jest jednak ograniczona. Wkwiecień 2013, misja została przedłużona do 2016 roku. Wysokość orbity teleskopu regularnie maleje pod wpływem oporu wytwarzanego przez szczątkową atmosferę. Od czasu wycofania amerykańskiego wahadłowca kosmicznego NASA nie ma już statku kosmicznego zdolnego do podnoszenia orbity; teleskop powinien zostać zniszczony poprzez ponowne wejście w atmosferę w dacie zależnej od aktywności słonecznej, ale która będzie pomiędzy 2030 a 2040 rokiem. Załoga ostatniej misji konserwacyjnej STS-125 zainstalowała z tyłu teleskopu system dokujący , który musi umożliwiać statek kosmiczny do dokowania w celu zmodyfikowania trajektorii teleskopu przed jego ponownym wejściem w atmosferę, tak aby zamieszkałe obszary nie zostały dotknięte żadnymi szczątkami. Deorbitacja teleskopu kosmicznego została ogłoszona około 2020 rokuczerwiec 2016, NASA zapowiada, że ​​teleskop kosmiczny pozostanie w służbie co najmniej do 2021 roku, przy zwiększeniu budżetu sięgającym prawie 200 mln dolarów.

Opis techniczny

Teleskop Hubble'a ma masę około 11 ton, długość 13,2 metra, maksymalną średnicę 2,4 metra i kosztował miliard dolarów (lub około 50 milionów dolarów rocznie), z czego 76 milionów na ostatnie rozszerzenie misji ( 2013-2016). Jest to teleskop zwierciadlany z dwoma lustrami  ; samo lustro główne ma średnicę około 2,4 metra i kosztuje ponad 350 milionów dolarów. Jest sprzężony z różnymi spektrometrami oraz trzema kamerami: jedną z szerokim polem do obiektów słabo świecących, drugą z wąskim polem do zdjęć planet i ostatnią zarezerwowaną dla zakresu podczerwieni .

Część optyczna

Część optyczna teleskopu Hubble'a lub OTA (ang. Optical Telescope Assembly ) wykorzystuje architekturę typu Cassegraina . To, najczęściej spotykane w przypadku dużych teleskopów naziemnych, umożliwia uzyskanie dużej ogniskowej (57,6 metra) przy stosunkowo krótkim tubusie (6,4 metra). Hubble ma 2,4-metrowe zwierciadło, które jest znacznie mniejsze niż nowsze teleskopy naziemne (do 10 metrów), ale będąc umieszczonym nad atmosferą promieniowanie nie jest filtrowane ani zakłócane. oprócz prowadzenia obserwacji w podczerwieni i ultrafiolecie. Teleskop Cassegraina posiada zwierciadło główne, które odbija padające światło w kierunku zwierciadła wtórnego znajdującego się w osi, które z kolei odbija je w kierunku instrumentów odpowiedzialnych za rejestrację obrazu lub widma promieniowania świetlnego. Teleskop Hubble'a wykorzystuje wariant Cassegraina, znany jako Ritchey-Chrétien , który charakteryzuje się hiperbolicznymi zwierciadłami pierwotnymi i wtórnymi , co pozwala na tłumienie komy i aberracji sferycznej . Padające światło wpada do tuby optycznej, następnie jest odbijane przez zwierciadło główne o średnicy 2,4 metra do zwierciadła wtórnego o średnicy 30  cm znajdującego się w osi, a następnie przechodzi przez centralny otwór o średnicy 60  cm w środku zwierciadła głównego do dotrzeć do płaszczyzny ogniskowej znajdującej się 1,5 metra za nią. Strumień świetlny jest następnie kierowany przez system luster na różne instrumenty naukowe. Lustro główne jest wykonane ze szkła o bardzo niskim współczynniku rozszerzalności. Jego masa została zmniejszona do 818  kg (w porównaniu do około 3600  kg dla jego ziemskich odpowiedników) dzięki wewnętrznej strukturze plastra miodu . Temperatura lusterka głównego jest utrzymywana na stałym poziomie dzięki szeregowi radiatorów, a jego kształt można korygować za pomocą 24  cylindrów zamontowanych na jego tylnej powierzchni. Lustro wtórne wykonane jest ze szkła Zerodur pokrytego warstwą refleksyjną z fluorków magnezu i aluminium . Podnośniki sterowane z ziemi umożliwiają modyfikację jego ustawienia względem zwierciadła głównego.

Instrumenty naukowe

Teleskop Kosmiczny Hubble'a ma pięć miejsc, w których można instalować instrumenty wykorzystujące światło zbierane przez część optyczną. Wszystkie pięć instrumentów może działać jednocześnie. Wszystkie oryginalne instrumenty zostały wymienione, niektóre dwukrotnie, od czasu premiery Hubble'a . W sumie dwanaście instrumentów zostały zainstalowane na Hubble'a . Przyrządy wyróżniają się wielkością pokrywanego pola optycznego, obserwowaną częścią widma elektromagnetycznego ( podczerwień , ultrafiolet , światło widzialne ) oraz tym, że oddają obrazy lub widma .

Kamera szerokokątna WFC3

Kamera szerokokątna WFC3 ( Wide Field Camera 3 ), zainstalowana w 2009 roku w ramach misji STS-125 , jest trzecią generacją tego instrumentu montowaną na Hubble'u . Obejmuje bardzo szerokie spektrum, w tym ultrafiolet, światło widzialne i podczerwień. WFC3 służy do obserwacji bardzo odległych galaktyk, ośrodka międzygwiazdowego i planet Układu Słonecznego. Przyrząd zawiera dwa kanały: UVIS do obserwacji w świetle ultrafioletowym i widzialnym (200 do 1000  nm ) oraz NIR do bliskiej podczerwieni (800 do 1700  nm ). Lustro służy do kierowania wiązki światła w kierunku jednego lub drugiego z kanałów. Instrument nie może obsługiwać obu kanałów jednocześnie. W przypadku UVIS rozdzielczość wynosi 0,04 sekundy łukowej na piksel, a pole optyczne wynosi 162 × 162 sekundy łukowe. W przypadku NIR rozdzielczość osiąga 0,13 sekundy łukowej na piksel dla pola optycznego 136 × 123 sekund łukowych.

Kamera termowizyjna i spektrometr NICMOS

Kamera i spektrometr NICMOS ( Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer ) pracujące w bliskiej podczerwieni zostały zainstalowane w 1997 roku przez załogę misji STS-82 . Służy do obserwacji bardzo odległych obiektów i określania ich widma elektromagnetycznego. Ten instrument już nie działa (2013), a próby zdalnej naprawy zostały porzucone po konsultacjach ze społecznością użytkowników, ponieważ funkcjonalność może być obsługiwana przez szerokokątną kamerę WFC3.

Kamera ACS

Kamera ACS  (in) ( Advanced Camera for Surveys ) składa się w rzeczywistości z trzech kamer: dużego pola, wysokiej rozdzielczości i pracujących w ultrafiolecie. Został zainstalowany w 2002 roku, ale częściowo uległ awarii w 2007 roku, następnie został naprawiony przez załogę misji STS-125 . Instrument umożliwia określenie rozmieszczenia galaktyk i gromad oraz uzyskanie bardzo wysokiej rozdzielczości zdjęć obszarów, w których powstają gwiazdy i ich planety.

Kamera i spektrometr STIS

Kamera i spektrometr STIS ( Space Telescope Imaging Spectrograph ) zostały zainstalowane w 1997 roku przez załogę misji STS-82 . Został naprawiony w 2009 roku przez załogę STS-125 . Przyrząd umożliwia obserwacje w ultrafiolecie, świetle widzialnym i bliskiej podczerwieni. Służy do uzyskiwania widm galaktyk.

Spektrometr ultrafioletowy COS

Spektrometr ultrafioletowy COS  (en) ( Cosmic Origins Spectrograph ) dostarcza widma elektromagnetyczne obiektów punktowych. Instrument ten został założony w 2009 roku przez załogę misji STS-125 . Służy do badania dużych struktur Wszechświata oraz składu chmur gazowych i atmosfer planetarnych.

Wycofanie instrumentów

Uwaga: klikalne linki różnych instrumentów przekierowują do Wikipedii w języku angielskim.

Następujące instrumenty zostały zainstalowane na pokładzie teleskopu kosmicznego, a następnie wymienione podczas jednej z misji konserwacyjnych promu kosmicznego:

  • Wide Field / Planetary Camera (WFPC) (1990-1993) poprzednik WFPC3., Długość fali: 115 do 1100  nm z rozdzielczością 0,1 lub 0,043  sekundy łukowej/piksel i polem widzenia 154 × 154 sekundy łukowe.
  • Kamera szerokokątna / planetarna 2 (WFPC2) (1993-2009). Zmodernizowana wersja WFPC z identycznymi funkcjami i ulepszonymi czujnikami.
  • Aparat do słabych obiektów (FOC) (1990-2002) dostarczony przez Europejską Agencję Kosmiczną . Kamera o bardzo wysokiej rozdzielczości do badania bardzo odległych i słabych obiektów. Długość fali: 122 do 550  nm z rozdzielczością od 0,043 do 0,007  sekundy łukowej/piksel i polem widzenia od 3,6 × 3,6 do 22 × 22 sekund łukowych.
  • Spektrograf Goddard High Resolution (GHRS) (1990-1997) Długość fali: 115 do 320  nm z rozdzielczością 2000 do 100 000  sekund łukowych / piksel .
  • Spektrograf słabych obiektów (FOS) (1990-1997) Spektrograf o większej czułości niż GHRS. Długość fali: 115 do 850  nm z rozdzielczością od 1150 do  8500 sekund łukowych / piksel .
  • Szybki fotometr (HSP) (1990-1993). Specjalny przyrząd do pomiaru ekstremalnie szybkich zmian jasności lub polaryzacji gwiazd. Długość fali: 115 do 870  nm , z prędkością odczytu do 100  kiloherców .

Energia

Teleskop Hubble'a wykorzystuje dwa zestawy paneli słonecznych do generowania elektryczności, wykorzystywanej głównie przez instrumenty naukowe oraz koła reakcyjne wykorzystywane do orientacji i stabilizacji teleskopu. Kamera termowizyjna i spektrometr wieloobiektowy, który musi być schłodzony do temperatury -180  °C , należą do dużych odbiorców energii. Panele słoneczne obracają się wokół osi, aby zoptymalizować padanie promieni słonecznych na orbicie. Oryginalne panele słoneczne dostarczone przez Europejską Agencję Kosmiczną, które tworzyły zjawiska wibracyjne na skutek zmian termicznych, zostały po raz pierwszy wymienione w 1993 roku (SM1), a następnie w 2002 roku. Panele słoneczne zainstalowane w 2002 roku (misja SM3B) i opracowane dla Iridium satelity umożliwiają zmniejszenie ich rozmiarów (7,1 × 2,6  m wobec 12,1 × 3,3  m ) poprzez zwiększenie dostarczanej energii (5270  watów wobec 4600  watów ). Sześć baterii niklowo-wodorowych służy do przechowywania energii elektrycznej i uwalniania jej podczas faz orbitalnych, w których panele słoneczne znajdują się w cieniu Ziemi. Baterie mają łączną pojemność 510  Ah , co pozwala teleskopowi i jego instrumentom naukowym pracować przez 7,5 godziny, czyli 5 orbit. Akumulatory, całkowity ciężar 428  kg (z opakowania) są przechowywane w urządzeniu zatok n kości  2 i 3. Energia jest rozprowadzane za pomocą układu sterowania i dystrybucji znajduje się we wnęce n O  4. oryginalnych akumulatorów, którego wydajność była logicznie pogorszeniu , zostały zastąpione w ramach misji SM3A (1999), a system dystrybucji energii przez misję SM3B (2002).

Kontrola orientacji

Teleskop musi pozostać nieruchomy względem gwiazd z niezwykle precyzyjnym wycelowaniem, aby móc prowadzić długo oczekiwane przez astronomów obserwacje. Teleskop wykorzystuje kilka rodzajów czujników, częściowo redundantnych, do określania jego orientacji i pomiaru własnych ruchów obrotowych. Trzy czujniki precyzyjnego naprowadzania (FGS ) służą do utrzymywania teleskopu skierowanego na gwiazdy podczas obserwacji. Cztery czujniki określają kierunek Słońca i służą w szczególności do określenia, czy przesłona ochronna na końcu teleskopu powinna być zamknięta, aby chronić czujniki instrumentów naukowych. Do określenia orientacji teleskopu w stosunku do ziemskiego pola magnetycznego służą dwa magnetometry . Trzy systemy RSU ( Rate Sensor Units ), każdy zawierający dwa żyroskopy , wykrywają ruchy obrotowe teleskopu wzdłuż trzech osi. Wreszcie, do określenia orientacji Hubble'a w stosunku do gwiazd wykorzystywane są również trzy poszukiwacze gwiazd.

Aby teleskop był precyzyjnie skierowany na obserwowane gwiazdy, stosuje się dwa rodzaje siłowników:

Dwa półprzewodnikowej oparte wspomnienia masowe może przechowywać 12  gigabitów danych. Mogą to być dane telemetryczne lub dane naukowe. Ponadto jako kopię zapasową można wykorzystać pamięć masową wykorzystującą taśmę magnetyczną o pojemności 1,2 gigabita, oryginalny komponent. System telekomunikacyjny wykorzystuje dwie sterowalne anteny o wysokim zysku z dwoma stopniami swobody i 100 ° podróży w obu kierunkach. Służą do przesyłania danych naukowych do geostacjonarnych satelitów telekomunikacyjnych TDRS NASA , które mają tę zaletę, że są widoczne z dowolnego punktu na orbicie Hubble'a . Następnie ponownie przesyłają te dane do stacji White Sands w Nowym Meksyku . Na każdym końcu teleskopu zainstalowane są dwie dookólne anteny o niskim zysku z polem widzenia 180 °, które służą do przesyłania danych telemetrycznych i odbierania poleceń nadawanych ze stacji naziemnej. Telekomunikacja wykorzystać pasmo S .

System regulacji termicznej

Różne zewnętrzne części teleskopu kosmicznego są albo wystawione na promieniowanie słoneczne, którego żadna atmosfera nie tłumi, albo pogrążają się w cieniu, gdy Ziemia znajdzie się między Słońcem a Hubble'em. Ponadto elektronika urządzenia wydziela ciepło, które należy odprowadzić. Do prawidłowego działania niezbędne jest utrzymanie w ograniczonym zakresie temperatur poszczególnych części teleskopu, w szczególności części optycznej (struktura i lustra), która może ulec odkształceniu w przypadku znacznych wahań temperatury. Większość systemu regulacji termicznej jest wspierana pasywnie przez warstwy izolacji , które pokrywają 80% zewnętrznej powierzchni teleskopu. Stosowane są różne materiały. Oryginalnie zainstalowany MLI ( Wielowarstwowa izolacja ) składa się z 15 warstw aluminizowanego kaptonu , pokrytego warstwą odblaskową z aluminizowanego Teflonu FOSR ( elastyczny optyczny reflektor słoneczny ). Części tej powłoki, który rozkłada się w czasie, zostały zastąpione podczas wahadłowców kosmicznych misjach serwisowych powłoką zwaną NOBL ( Nowa Warstwa zewnętrzna Koc ) na bazie cyny wolnej stali pokrytej dwutlenkiem krzemu. . Części lunety, które nie są pokryte izolatorami termicznymi, pokrywane są farbą odbijającą lub chłonną (obszar trwale w cieniu) lub aluminiowaną lub srebrną ochroną. Te rezystory elektryczne stosowane do zwalczania zimno. System kontroli termicznej monitoruje i koryguje temperaturę komponentów teleskopu kosmicznego za pomocą prawie 200  czujników temperatury i termistorów .

Komputer pokładowy

Pracą teleskopu kosmicznego steruje komputer pokładowy AC ( Advanced Computer ). Ten :

  • wykonuje polecenia przekazywane przez operatorów na ziemi;
  • przygotowuje dane telemetryczne przed transmisją, które odzwierciedlają stan zdrowia poszczególnych jego elementów;
  • stale sprawdza działanie teleskopu kosmicznego;
  • generuje polecenia dla różnych urządzeń odpowiedzialnych za modyfikację orientacji teleskopu, tak aby trzymać go z dala od osi Słońca i stabilnie skierowany w stronę obszaru nieba, którego obserwacja jest w toku;
  • utrzymuje antenę o wysokim zysku skierowaną na satelity telekomunikacyjne.

Oryginalny komputer pokładowy został zastąpiony podczas misji SM3A w 1999 roku przez jednostkę centralną wykorzystującą mikroprocesor Intel 80486 . W rzeczywistości istnieją trzy jednostki centralne, które mogą działać na zmianę w przypadku awarii jednej z nich. Każdy z nich ma dwa megabajty szybko dostępnej pamięci ulotnej i jeden megabajt pamięci nieulotnej . Tylko jedna z trzech jednostek centralnych steruje teleskopem w danym momencie. Komputer komunikuje się z różnymi systemami teleskopu za pośrednictwem DMU ( Data Management Unit ), odpowiedzialnego za kodowanie i dekodowanie różnych wiadomości i pakietów danych.

Operacja

Struktury zaangażowane w funkcjonowanie Hubble'a

Komponent nauka Hubble Telescope operacji jest obsługiwany przez Space Telescope Science Institute (STScI), której biura znajdują się na terenie Johns Hopkins University , Baltimore . Ta konstrukcja, która zatrudnia 500 osób, w tym stu astronomów , powstała na krótko przed wystrzeleniem teleskopu. Jest zarządzany przez AURA ( Stowarzyszenie Uniwersytetów na rzecz Badań Astronomicznych ) w imieniu NASA. Do jego głównych zadań należy selekcja wniosków o użytkowanie teleskopu, przygotowywanie i przeprowadzanie obserwacji, zarządzanie teleskopem i jego instrumentami pod kątem naukowym oraz archiwizacja i dystrybucja danych gromadzonych przez Hubble'a . Około piętnastu europejskich astronomów jest zatrudnionych przez STScI do reprezentowania interesów Europy w projekcie. W latach 1984-2010 Europejska Agencja Kosmiczna i Europejskie Obserwatorium Południowe dysponowały strukturą Space Telescope-European Coordinating Facility  (EN) (ST-ECF), zlokalizowaną w pobliżu Monachium w Niemczech , odpowiedzialną za wspomaganie europejskich astronomów i utrzymanie zebrane dane naukowe.

Space Telescope Operations Control Center (STOCC) jest departamentem Goddard Space Flight NASA Centrum odpowiedzialny za pilotowanie teleskop kosmiczny. Usługa zapewnia utrzymanie teleskopu w stanie sprawności, agreguje zgłoszenia obserwacyjne wytworzone przez STScI z czynnościami konserwacyjnymi teleskopu w celu zbudowania szczegółowego harmonogramu czynności do wykonania. Operatorzy przekazują sekwencję operacji do wykonania przez komputer pokładowy teleskopu, który je wykonuje. Dane zebrane przez Hubble'a są weryfikowane w STOCC przed ponownym przesłaniem do STScI.

Przygotowanie obserwacji

Większość obserwacji wykonanych teleskopem przygotowywana jest z ponad rocznym wyprzedzeniem. STScI odpowiada za zbieranie wniosków o użytkowanie teleskopu Hubble'a raz w roku, oceniając je z technicznego punktu widzenia, a następnie organizując ich wybór, wzywając specjalistów w tej dziedzinie z instytucji na całym świecie. Określają one znaczenie i priorytet wniosków. Na podstawie tych ocen komisja złożona z szefów różnych komisji selekcyjnych ustala czas przeznaczony na różne uwagi na następny rok. Ponad dwadzieścia lat po premierze Hubble nadal jest popularnym instrumentem, aw 2009 r. prośby o czas obserwacji były sześciokrotnie dłuższe niż dostępny. W tym roku przeznaczono czas na obserwacje kosmologii (26%), rozdzielone populacje gwiazd (13%), gorące lub zimne gwiazdy (13%), nierozwiązane populacje gwiazd i struktury galaktyk (12%), linie absorpcyjne kwazarów i ośrodek międzygwiazdowy (12%), układ słoneczny i egzoplanety (8%) oraz inne tematy badawcze (16%). Dwie trzecie obserwacji zaplanowanych na 2009 rok dotyczy przyrządów WFC3 i COS zainstalowanych w tym roku przez misję STS-125 . Harmonogram obserwacji można modyfikować w czasie rzeczywistym, aby uwzględnić wyjątkowe zdarzenia, takie jak uderzenie komety Shoemaker-Levy 9 na planetę Jowisz (Lipiec 1994) lub przeanalizuj szczątki wzniesione przez uderzenie sondy kosmicznej LCROSS na księżycową glebę (2009).

Zarządzanie operacyjne teleskopem

Obserwacje wykonywane za pomocą teleskopu Hubble'a muszą uwzględniać różne ograniczenia związane z charakterystyką instrumentu i jego orbitą. Hubble działa na niskiej orbicie położonej 560  km nad powierzchnią Ziemi z nachyleniem 28,5 ° . Teleskop okrąża orbitę w 96 minut i pozostaje w cieniu Ziemi przez 26 do 36 minut. Teleskop musi normalnie utrzymywać swoją linię widzenia w odległości co najmniej 45 ° od kierunku Słońca i żadna obserwacja nie jest możliwa, gdy Ziemia lub jej kończyna znajdzie się między obszarem docelowym a teleskopem. Biorąc pod uwagę te cechy orbitalne, czas obserwacji strefy nieba podczas orbity może wynosić od 45 minut do całej orbity. W szczególności istnieją dwa obszary nieba o promieniu kąta 18 ° wokół osi prostopadłej do płaszczyzny orbity, które teleskop kosmiczny może obserwować w sposób ciągły. W tych częściach nieba przeprowadzono bardzo długie obserwacje (do jedenastu dni), które miały ujawnić najdalsze galaktyki ( Głębokie Pole Hubble'a i Ultra-Głębokie Pole Hubble'a ). Jednak czas obserwacji może wynosić zaledwie sekundę. Orbita Hubble'a powoduje, że przecina anomalię magnetyczną południowego Atlantyku na więcej niż jednej na dwie orbity . Podczas tych faz elektronika i czujniki teleskopu poddawane są bombardowaniu naładowanymi cząstkami, co ogranicza tryby obserwacji w okresach do 25 minut na orbitę. Wreszcie kąt, jaki Słońce tworzy z panelami słonecznymi (najlepiej bliski 90 ° ), a także ograniczenia termiczne, które wymagają, aby niektóre części teleskopu nigdy nie były wystawione bezpośrednio na Słońce, komplikują planowanie obserwacji. Ta ostatnia jest przygotowywana z prawie rocznym wyprzedzeniem przez STScI, która odpowiada za uzgodnienie ograniczeń instrumentu i jego orbity z charakterystyką wniosków obserwacyjnych. Zatem obserwacja Wenus jest możliwa tylko w bardzo rzadkich momentach, kiedy planeta znajduje się powyżej 45 ° od osi Słońca (obserwacja Merkurego zbyt blisko kierunku Słońca jest niemożliwa).

Teleskop kosmiczny nie ma układu napędowego, a do zmiany orientacji wykorzystuje koła odrzutowe . Należą do nich koła zamachowe , których prędkość jest modyfikowana w celu uzyskania zmiany orientacji teleskopu. Zmiana linii widzenia teleskopu o 90 ° zajmuje około 14 minut . Aby teleskop precyzyjnie wskazywał nowy obszar obserwacji po znacznej zmianie orientacji, system kontroli orientacji teleskopu wykorzystuje sukcesywnie poszukiwacze gwiazd , które umożliwiają uzyskanie dokładności około 30  sekund łuku , a następnie dwóch z trzech. FGS ( Fine Guidance Sensors ) precyzyjne czujniki celownicze , które potrzebują kilku minut na zablokowanie osi teleskopu w oparciu o katalog gwiazd przewodnich .

Wyniki naukowe

NASA i społeczność astronomiczna na początku lat 80. określiły trzy kluczowe tematy, którymi powinien zająć się Teleskop Hubble'a jako priorytet  :

  • badanie pobliskiego ośrodka międzygalaktycznego w celu określenia jego składu oraz składu gazowego galaktyk i grup galaktyk;
  • badanie głębokich pól, to znaczy najbardziej odległych i najstarszych rejonów gwiezdnych, w których można zaobserwować pierwsze galaktyki;
  • wyznaczenie stałej Hubble'a , z niepewnością zmniejszoną do 10% przez redukcję błędów pochodzenia wewnętrznego i zewnętrznego przy wzorcowaniu wag odległościowych.

Teleskop Hubble'a pomógł dostarczyć odpowiedzi na te ważne pytania, ale także postawił nowe pytania.

Pomiar wieku i szybkości ekspansji Wszechświata

Jednym z głównych celów realizacji Teleskopu Hubble'a jest określenie wieku i wielkości Wszechświata. Obserwacja cefeid - gwiazd, których jasność zmienia się w zależności od okresowości bezpośrednio skorelowanej z ich jasnością rzeczywistą - pozwoliła zmniejszyć niepewność wartości stałej Hubble'a z 50 do 10%. Wyniki te mogą być następnie zweryfikowane przez pomiary wykonane innymi metodami. Umożliwiły one ustalenie, że prędkość ekspansji Wszechświata osiągnęła 70  km/s/Mpc , to znaczy, że prędkość usuwania ze struktur w wyniku tej ekspansji wzrastała o 70  km/s, ilekroć znajdowały się one w jednym megaparseku ( 3,26 miliona lat świetlnych) od Ziemi. Hubble ustalił, że wbrew obecnym teoriom prędkość ekspansji rosła i że przyspieszenie to zaczęło się dopiero, gdy Wszechświat był o połowę młodszy od swojego obecnego wieku.

Skład Wszechświata

Cykl życia gwiazd

Hubble może, w przeciwieństwie do głównych obserwatoriów naziemnych, badać gwiazdy w innych galaktykach. Ta wyjątkowa umiejętność pozwoliła mu pomóc w zrozumieniu cyklu życia gwiazd, obserwując je w środowiskach bardzo odmiennych od naszej galaktyki.

Badanie czarnych dziur, kwazarów i aktywnych galaktyk

Istnienie czarnych dziur było przewidywane przez teorie od prawie 200 lat, ale nie da się bezpośrednio zaobserwować takiego obiektu, a astronomowie nie mieli możliwości zweryfikowania ich istnienia aż do przybycia Hubble'a . Umożliwiło to obserwowanie przyciągania grawitacyjnego otaczających go obiektów. Hubble potwierdził również, że jest niezwykle prawdopodobne, że supermasywne czarne dziury leżą w sercu galaktyk.

Formacja gwiazd

Zdolność Hubble'a do prowadzenia obserwacji w podczerwieni była szeroko wykorzystywana do badania żłobków gwiazd, składających się z obłoków gazu, w których powstają gwiazdy. Pył blokuje praktycznie całe widzialne promieniowanie świetlne, ale nie promieniowanie podczerwone. Dzięki temu Hubble'owi udało się odtworzyć szczegółowe obrazy mgławicy Oriona , żłobka znajdującego się w Drodze Mlecznej , ale także obszarów formowania się gwiazd znajdujących się w bardzo dużej odległości od naszej galaktyki, dzięki czemu widzimy takie, jakie były dawno temu. Wszystkie te informacje, oprócz dostarczenia najpiękniejszych obrazów Hubble'a , mają ogromne znaczenie naukowe, ponieważ pozwoliły nam lepiej zrozumieć sposób powstawania gwiazd, takich jak Słońce, a także ewolucję gwiazd w czasie. wszechświat.

Soczewki grawitacyjne

Hubble umożliwia również wykorzystanie efektów soczewek grawitacyjnych do pomiaru mas gromad galaktyk , galaktyk lub całkiem niedawno gwiazd.

Masa biały karłowatej Stein 2051 B może być określona, gdy ten przepuszcza się przed gwiazdą wielkości 18,3 (po prawej wznoszenia: 4 h 31 min 15 s 004 Nachylenie: + 58 ° 58 '13 0,70 „). Odchylenie kątowe, a zatem wyprodukował 31,53 ± 1,20 mas , co odpowiada masie 0,675 ± 0,051 masy Słońca . Jest to pierwszy pomiar masy gwiazdy przez teleskop spowodowany efektem wynikającym z ogólnej teorii względności .

Badanie Układu Słonecznego

Zdjęcia planet, księżyców i asteroid Układu Słonecznego w wysokiej rozdzielczości wykonane przez Hubble'a mają jakość, którą przewyższają tylko te wykonane przez sondy kosmiczne, które przelatują nad tymi ciałami niebieskimi. Hubble ma również tę zaletę, że może dokonywać okresowych obserwacji przez długi czas. Obserwował wszystkie planety Układu Słonecznego z wyjątkiem Ziemi, która jest badana in situ i przez wyspecjalizowany statek kosmiczny, oraz Merkurego , znajdującego się zbyt blisko Słońca. Hubble ma tę zaletę, że może śledzić nieoczekiwane wydarzenia, takie jak zderzenie komety Shoemaker-Levy 9 z Jowiszem w 1994 roku .

Głębokie pola

W grudzień 1995, Hubble sfotografował „  Hubble'a Głębokie Pole ,  ” obszar obejmujący jeden trzydzieści milionowa nieba i zawierający kilka tysięcy galaktyk. Wykonano również inny obraz, ale nieba południowego, który jest bardzo podobny, co potwierdza tezę, że Wszechświat jest jednorodny w dużej skali i że Ziemia zajmuje w nim jakieś miejsce.

Historia niezwykłych obserwacji (wybór)
Przestarzały Pole Obserwacja / odkrycie Instrument Autorski
1992 Gwiazdy Obecność dysków protoplanetarnych w Drodze Mlecznej potwierdza, że ​​proces formowania się planet jest powszechny
1994 Układ Słoneczny Kometa Shoemaker-Levy 9 jest widoczna, gdy zanurza się w atmosferze Jowisza
1999 Gwałtowne zjawiska gwiezdne Pierwsze wykrycie optycznego odpowiednika rozbłysku gamma
2003 Układ Słoneczny Odkrycie satelitów Urana Mab i Kupidyna Mark Showalter i Jack J. Lissauer
2005 Układ Słoneczny Odkrycie satelitów Plutona Nixa i Hydry Hal Weaver i Alan Stern
2006 Egzoplanety Odkrycie 16 możliwych egzoplanet w centralnym rejonie Drogi Mlecznej
2007 Układ Słoneczny Pomiar masy planety karłowatej Eris w pasie Kuipera
2014 Układ Słoneczny Odkrycia dwóch obiektów w pasie Kuipera w zasięgu sondy kosmicznej New Horizons
marzec 2015 Układ Słoneczny Odkrycie 2 księżyców Plutona
marzec 2016 Kosmologia Odkrycie najbardziej odległej znanej galaktyki w obserwowalnym wszechświecie  : GN-z11 . Obserwacje poczyniono w dniu11 lutego 2015 i 3 kwietnia 2015w ramach badania TOWARY - Nord . Kamera szerokokątna 3 P. A. Oesch, G. Brammer i P. van Dokkum
 

Następca Hubble'a

NASA oczekiwane jest opracowanie klasy przestrzeni teleskopu Hubble'a stanie tak aby obserwować części widma światła w zakresie od ultrafioletu do pobliżu podczerwieni . Naukowcy postanowili skoncentrować przyszłe badania następcy Hubble'a na dalekiej podczerwieni, aby móc badać zarówno najdalsze (najstarsze) obiekty, jak i chłodniejsze. Ta część widma światła jest trudna, jeśli nie niemożliwa do obserwacji z ziemi, co uzasadnia inwestycję w teleskop kosmiczny, który jest również znacznie droższy od jego naziemnego odpowiednika. Z drugiej strony w zakresie widzialnym, teleskopy naziemne o bardzo dużych średnicach, niedawno lub w budowie, mogą, przy użyciu optyki adaptacyjnej, dorównać , jeśli nie przewyższyć, osiągom Hubble'a przy koszcie znacznie niższym niż teleskop kosmiczny. W tym kontekście projekt zastąpienia teleskopu Hubble'a , zwanego Next Generation Space Telescope , doprowadził do opracowania teleskopu kosmicznego James Webb (JWST od James Webb Space Telescope ). To wcale nie jest powiększona i potężniejsza wersja Hubble'a , ale teleskop zasadniczo zdolny do obserwacji w podczerwieni z marginalną pojemnością w zakresie widzialnym (kolory czerwone i pomarańczowe). Musi zostać umieszczony na orbicie w 2021 roku przez wyrzutnię Ariane 5 wokół punktu Lagrange L2 , charakteryzującego się bardziej stabilnym środowiskiem termicznym. W przeciwieństwie do Hubble'a , nie planuje się wykonywania misji konserwacyjnych w okresie eksploatacji w celu naprawy lub modyfikacji jego oprzyrządowania. .

Galeria zdjęć Hubble'a

Pięć najpiękniejszych zdjęć wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a według rankingu opracowanego przez serwis spacetelescope.org:

Uwagi i referencje

Uwagi

  1. Obecnie lepiej rozumie się osiągi opracowywanego amerykańskiego wahadłowca kosmicznego, a agencja kosmiczna uważa, że ​​nie ma on możliwości wyniesienia na orbitę teleskopu zbudowanego wokół zwierciadła o długości 3 metrów (całkowita masa wzrosła o 25%).
  2. Marshall to ośrodek specjalizujący się w rozwoju wyrzutni i realizacji ludzkich lotów kosmicznych. Jego zasadność w dziedzinie naukowej jest kwestionowana przez Goddarda, w skład którego wchodzi duża liczba naukowców, w tym kilku astronomów.
  3. Czteroletnie przechowywanie w kontrolowanej atmosferze z samym monitorowaniem systemu kosztowało 6 milionów USD miesięcznie.
  4. Misja miała trwać jedenaście dni, ale lądowanie opóźniło się o dwa dni ze względu na warunki pogodowe.

Bibliografia

  1. https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/story/index.html
  2. https://www.castormission.org/copy-of-about
  3. Hermann Oberth , Die Rakete zu den Planetenräumen , R. Oldenbourg-Verlay,1923.
  4. Spitzer, Lyman Jr., „Report to Project Rand: Astronomical Advantages of an Extra-Terrestrial Observatory”, przedrukowany w NASA SP-2001-4407: Exploring the Unknown , rozdział 3, dokument III-1, s.  546 .
  5. (w) „  O Lyman Spitzer, Jr.  ” , Caltech (dostęp 26 kwietnia 2008 ) .
  6. (en) Baum, Waszyngton; Johnsona, FS; Oberly, JJ; Rockwood, CC; Szczep, CV; Tousey, R., „  Słoneczne widmo ultrafioletowe do 88 kilometrów  ” , Phys. Rev , Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne, tom.  70, nr .  9-10,Listopad 1946, s.  781-782 ( DOI  10.1103 / PhysRev.70.781 , kod bib  1946PhRv...70..781B ).
  7. (w) „  Pierwsze orbitujące obserwatorium słoneczne  ” na heasarc.gsfc.nasa.gov , Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda,26 czerwca 2003(dostęp 25 września 2011 ) .
  8. (w) „  OAO  ” NASA (dostęp 26 kwietnia 2008 r . ) .
  9. Spitzer, Historia Kosmicznego Teleskopu , s.  33–34 .
  10. Tatarewicz 2009 , s.  372.
  11. Dunar i Waring 2009 , s.  473-489,
  12. Dunar i Waring 2009 , s.  489.
  13. Dunar i Waring 2009 , s.  490-504.
  14. Dunar i Waring 2009 , s.  505-509.
  15. Tatarewicz 2009 , s.  373.
  16. Allen 1990 , s.  III-V.
  17. Tatarewicz 2009 , s.  375.
  18. Tatarewicz 2009 , s.  376-377.
  19. Tatarewicz 2009 , s.  388-389.
  20. Tatarewicz 2009 , s.  391.
  21. Tatarewicz 2009 , s.  392-393.
  22. (w) „  Histor Servicing Mission 2  ” na ESA-Hubble , ESA (dostęp 27 października 2013 ) .
  23. (w) „  History Servicing Mission 3A  ” na ESA-Hubble , ESA (dostęp 27 października 2013 ) .
  24. (w) „  Histor Servicing Mission 3B  ” na ESA-Hubble , ESA (dostęp 27 października 2013 )
  25. (w) „  instrumenty” ACS  ” na ESA – Hubble , ESA (dostęp 27 października 2013 r . ) .
  26. „  Komunikat AFP z 30 października 2008 r. – NASA zrzeka się misji naprawczej Hubble'a w lutym 2009 r.  ” , w Google .
  27. Jean-François Hait, „  Oni uratują Hubble’a  ” , o niebie i kosmosie ,Październik 2008.
  28. "  Wysłanie AFP z 5 grudnia 2008 r. - Ostatnia misja wahadłowca Atlantis na Hubble'a 12 maja 2009 r.  " , na cyberpresse.ca .
  29. „  Misja zakończona dla Atlantydy  ” , The Telegram,25 maja 2009(dostęp 12 sierpnia 2019 ) .
  30. (w) William Harwood, „  Starzejący się Hubble wciąż skoncentrowany na granicy astronomii  ” ,1 st czerwiec 2013.
  31. (w) William Harwood, „  Zdrowy teleskop Hubble'a budzi nadzieje na dłuższe życie  ” ,1 st czerwiec 2013.
  32. Sébastien Gavois, „  Kosmos: teleskop Hubble'a rośnie przez kolejne 5 lat  ” , Next INpact ,27 czerwca 2016(dostęp 12 sierpnia 2019 ) .
  33. Przewodnik po misji SM4 , s.  5-16 do 5-24.
  34. Specyfikacje techniczne instrumentu WFC3 2012 , s.  2-3 i 30.
  35. Specyfikacje techniczne instrumentu NICMOS 2012 , s.  1-2.
  36. Specyfikacje techniczne instrumentu ACS 2012 , s.  9-15.
  37. Specyfikacje techniczne instrumentu STIS 2012 , s.  22-23.
  38. Specyfikacje techniczne instrumentu COS 2012 , s.  1-13.
  39. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  5-24 do 5-25.
  40. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  5-13 do 5-14.
  41. (in) "  Hubble'a Telelescope: Wskazując Control System  " , na miejscu w archiwum Hubble'a , NASA Goddard Space Flight Center (dostęp na 1 st czerwca 2013 ) .
  42. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  5-9.
  43. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  5-7.
  44. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  5-14.
  45. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  5-7 do 5-9.
  46. (w) „  Institutions  ” , na stronie Hubble ESA/ESO , ESA/ESO (dostęp 3 czerwca 2013 r . ) .
  47. (w) „  Operating Hubble  ” , na stronie Hubble ESA/ESO , ESA/ESO (dostęp 3 czerwca 2013 r . ) .
  48. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  6-3 i 6-4.
  49. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  6-5 do 6-7.
  50. Poradnik dotyczący misji SM4 2009 , s.  6-7 do 6-8.
  51. (w) John Huchra, „  Stała Hubble'a  ” (dostęp 11 stycznia 2011 ) .
  52. (w) "  Pomiar wiek i rozmiar Wszechświata  " , na ESA - Hubble , ESA (dostępnym na 1 st czerwiec 2013 ) .
  53. (w) „  Życie gwiazd  ” na ESA-Hubble , ESA (dostęp 5 czerwca 2013 ) .
  54. (w) "  czarnych dziur, kwazarów i aktywnych galaktyk  " , na ESA - Hubble , ESA (dostępnym na 1 st czerwiec 2013 ) .
  55. (w) "  The formacji gwiazd  " na ESA - Hubble , ESA (dostęp na 1 st czerwca 2013 roku ) .
  56. (w) JP Kneib , RS Ellis , I. Smail i WJ Couch , „  Obserwacje przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a gromady soczewkowej Abell 2218  ” , The Astrophysical Journal , tom.  471, N O  21996, s.  643 ( ISSN  0004-637X , DOI  10.1086/177995 , odczyt online , dostęp 8 czerwca 2017 ).
  57. (w) Henk Hoekstra , Marijn Franx Konrad Kuijken i Gordon Squires , „  Analiza słabego soczewkowania Cl 1358 + 62 przy użyciu obserwacji z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a  ” , The Astrophysical Journal , tom.  504 n O  21998, s.  636 ( ISSN  0004-637X , DOI  10.1086/306102 , odczyt online , dostęp 8 czerwca 2017 ).
  58. M. Jauzac , B. Clément , M. Limousin i J. Richard , „  Hubble Frontier Fields: a-precyzyjna analiza silnego soczewkowania gromady galaktyk MACSJ0416.1-2403 przy użyciu ∼ 200 wielokrotnych obrazów  ”, Comiesięczne Ogłoszenia Królewskiego Towarzystwo Astronomiczne , t.  443, N O  211 września 2014 r., s.  1549-1554 ( ISSN  0035-8711 , DOI  10.1093 / mnras / stu1355 , czytanie online , dostęp 8 czerwca 2017 ).
  59. (w) Johan Richard , Daniel P. Stark , Richard S. Ellis i Matthew R. George , „  Przegląd Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Spitzera dla galaktyk soczewkowanych grawitacyjnie: dalsze dowody na znaczącą populację galaktyk o niskiej jasności poza z = 7  ” , The Astrophysical Journal , tom.  685, N O  22008, s.  705 ( ISSN  0004-637X , DOI  10.1086/591312 , odczyt online , dostęp 8 czerwca 2017 ).
  60. M. Negrello , R. Hopwood , S. Dye i E. da Cunha , „  Herschel * -ATLAS: głębokie obrazowanie HST / WFC3 silnie soczewkowanych galaktyk submilimetrowych  ”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , tom.  440,1 st maja 2014, s.  1999-2012 ( ISSN  0035-8711 , DOI  10.1093 / mnras / stu413 , czytanie online , dostęp 8 czerwca 2017 ).
  61. (w) Kailash C. Sahu , Jay Anderson , Stefano Casertano i Howard E. Bond , "  Relatywistyczne odchylenie tła światła gwiazd mierzy masę pobliskiego białego karła  " , Science ,7 czerwca 2017, Eaal2879 ( ISSN  0036-8075 i 1095-9203 , DOI  10.1126 / science.aal2879 , czytać online , obejrzano 08 czerwiec 2017 ).
  62. (w) "  The sąsiedztwie Słonecznego  " w ESA - Hubble , ESA (dostęp na 1 st czerwca 2013 roku ) .
  63. (w) "  Hubble'a Głębokie Fields  " na ESA - Hubble , ESA (dostępnym na 1 st czerwca 2013 roku ) .
  64. (w) "  Kosmiczny Teleskop Hubble'a NASA odkrywa nowo powstałe dyski protoplanetarne wokół gwiazd  " na stronie Hubble ,16 grudnia 1992
  65. (w) "  Kolorowy obraz Hubble'a przedstawiający wielokrotne uderzenia komety w Jowisza  " na stronie Hubble'a ,22 lipca 1994
  66. (w) "  Hubble widzi domową galaktykę z rekordową eksplozją  " na stronie Hubble'a ,11 marca 1999 r.
  67. (w) "  Hubble odkrywa najmniejsze księżyce, jakie widziano wokół Urana  " na stronie Hubble'a ,25 września 2003 r.
  68. (w) "  Hubble NASA ujawnia możliwe nowiu wokół Plutona  " na stronie Hubble ,31 października 2005 r.
  69. (w) "  Hubble znajduje planety pozasłoneczne daleko w galaktyce  " na stronie Hubble'a ,4 października 2006 r.
  70. (w) "  Astronomowie mierzą masę największej planety karłowatej  " na stronie Hubble'a ,14 czerwca 2007 r.
  71. (w) „  Teleskop Hubble'a NASA odnajduje potencjalne cele w pasie Kuipera dla misji New Horizons Pluton  ” , 15 października 2014 r. Miejsce = Miejsce Hubble
  72. (w) „  Hubble Team bije rekord kosmicznej odległości  ” na HubbleSite.org ,3 marca 2016(dostęp 3 marca 2016 )
  73. (w) Irene Klotz , „  Najbardziej odlegli szpiedzy Hubble'a, najstarsza galaktyka w historii  ” , Discovery News ,3 marca 2016( przeczytaj online , skonsultowano 3 marca 2016 r. )
  74. (w) „  Top 100 Images  ” na spacetelescope.org Kosmiczny Teleskop Hubble'a (dostęp 12 sierpnia 2019 ) .

Bibliografia

Ogólne dokumenty techniczne dla ogółu społeczeństwa
  • [Przewodnik referencyjny misji SM4] (en) Buddy Nelson i inni (Lockheed) , Kosmiczny Teleskop Hubble'a: Obsługa Misji 4 Media Reference Guid , NASA ,2009, 132  s. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuDokument przeznaczony dla ogółu społeczeństwa napisany na ostatnią misję konserwacyjną SM4 w 2009 roku ze szczegółowym przewodnikiem odniesienia dla teleskopu i szczegółami podjętych prac.
  • [Systemy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a] (pl) NASA , systemy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a , NASA ,1999, 35  pkt. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuPoradnik przeznaczony dla ogółu społeczeństwa, napisany na potrzeby misji konserwacyjnej SM3A w 1999 roku.
Szczegółowe dokumenty techniczne
  • [Hubble Space Telescope Primer for Cycle 21] (en) Space Telescope Science Institute , Hubble Space Telescope Primer for Cycle 21: Wprowadzenie do HST dla wnioskodawców fazy I , Space Telescope Science Institute ,Grudzień 2012, 93  pkt. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuDokument prezentacyjny teleskopu Hubble'a przeznaczony dla astronomów korzystających z instrumentu.
  • [Specyfikacje techniczne instrumentu WFC3 2012] (en) Space Telescope Science Institute , Wide Field Camera 3 Instrument Handbook for Cycle 21 V5.0 , Space Telescope Science Institute ,Grudzień 2012, 340  pkt. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuCharakterystyka techniczna instrumentu WFC3.
  • [Specyfikacje techniczne instrumentu NICMOS 2012] (en) Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer instrument Handbook for Cycle 17 V11.0 , Space Telescope Science Institute ,czerwiec 2009, 236  s. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuCharakterystyka techniczna instrumentu NICMOS.
  • [Specyfikacje techniczne instrumentu ACS 2012] (en) Advanced Camera for Surveys Instrument Handbook for Cycle 20 V11.0 , Space Telescope Science Institute ,grudzień 2011, 253  pkt. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuCharakterystyka techniczna instrumentu ACS.
  • [Specyfikacje techniczne instrumentu COS 2012] (en) Podręcznik instrumentu spektrografu Cosmic Origins Spectrograph do Cycle 21 V5.0 , Space Telescope Science Institute ,Grudzień 2012, 195  s. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuCharakterystyka techniczna instrumentu COS.
  • [Specyfikacje techniczne instrumentu STIS 2012] (en) Space Telescope Imaging Spectrograph Instrument Handbook for Cycle 21 V12.0 , Space Telescope Science Institute ,Grudzień 2012, 493  s. ( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułuCharakterystyka techniczna instrumentu STIS.
Historia Kosmicznego Teleskopu Hubble'a (NASA)Raport końcowy dotyczący aberracji lustra Telecope Hubble'a.
  • [Dunar i Waring 1999] (en) AJ Dunar i SP Waring, Power to Explore: History of Marshall Space Flight Center 1960-1990: rozdział 12 The Hubble Space Telescope , US Government Printing Office,1999( ISBN  0-16-058992-4 , czytaj online )Dokument użyty do napisania artykułu
Realizacja teleskopu Hubble'a.
  • [Snyder i in. 2001] (en) John M. Logsdon i Amy Paige Snyder, Roger D. Launius, Stephen J. Garber i Regan Anne Newport , NASA SP-2001-4407: Exploring the Unknown: Selected Documents in the History of US Civil Space Program. Tom V: Exploring the Cosmos , NASA ( czytaj online )
Książka zawierająca wiele oryginalnych dokumentów związanych z teleskopem, takich jak artykuł Sptizera z 1946 roku, raport Wood Hole o autonomii STScI oraz Memorandum of Understanding z Europejską Agencją Kosmiczną. Założenia i pierwsze propozycje teleskopu.
  • [Tatarewicz 2009] (en) Joseph N Tatarewicz, Rozdział 16: Misja serwisowa Hubble Space Telescope , NASA,2009( przeczytaj online )Dokument użyty do napisania artykułu
Szczegółowy raport z postępów pierwszej misji konserwacyjnej teleskopu. Inne linki bibliograficzne (nie NASA)

Zobacz również

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne