Hubble Space Telescope: Billeder, Fakta Og Historie

{h1}

Siden lanceringen i 1990 har hubble space telescope (hst) givet fantastiske billeder, der har ført til opdagelser. Udforsk hubbles historie og fakta.

Siden starten i 1990 har Hubble Space Telescope (HST) givet et blændende udvalg af billeder, der har forvirret og inspireret offentligheden. Mere end bare smukke billeder har de snesevis af terabyte af indsamlede data givet indsigt i universet, fra objekter så tæt som månen til de fjerneste galakser, med utrolige billeder af supernovaer og nebuler imellem.

Nedenfor undersøger vi teleskopets historie og dets opdagelser, plus Hubble-fakta og links til nogle af de omliggende observatoriets bedste billeder. Først tager vi et kig på et ikonisk billede. Dette Hubble-billede er almindeligt anerkendt; Det er udsigten til de såkaldte Creation Pillars i Eagle Nebula. [Se et galleri af nyere Hubble-billeder.]

Dette Hubble Space Telescope-billede fra 1995 af 'Pillars of Creation' er nok det mest kendte astronomiske billede af det 20. århundrede. Taget i synligt lys ved hjælp af en kombination af SII / H-alpha og OIII-filtre, viser den en del af Eagle Nebula, hvor nye stjerner dannes. Den højeste søjle er omkring 4 lysår højt.

Dette Hubble Space Telescope-billede fra 1995 af 'Pillars of Creation' er nok det mest kendte astronomiske billede af det 20. århundrede. Taget i synligt lys ved hjælp af en kombination af SII / H-alpha og OIII-filtre, viser den en del af Eagle Nebula, hvor nye stjerner dannes. Den højeste søjle er omkring 4 lysår højt.

Kredit: NASA / ESA / STScI, Hester & Scowen (Arizona State University)

Teleskopet lancerede oprindeligt med en fejl i sit spejl, der hæmmer sin evne til at gøre observationer. Dette forårsagede meget forstyrrelse blandt det videnskabelige samfund, da Hubble kostede 1,5 mia. Dollars i 1990 dollars (ca. 2,87 mia. Dollars i 2017 dollars.) Men efter en succesfuld pendlingsreparationsmission i 1993 er Hubbles omdømme genoprettet og i dag er det en af ​​de mest berømte teleskoper nogensinde.

Med afslutningen af ​​det sidste serviceopdrag i 2009 forbliver Hubble med et godt helbred og er bundet til at fortsætte driften godt forbi lanceringen af ​​et efterfølger observatorium - James Webb Space Telescope - i 2020.

Hubble historie: Fra stor fejl til perfektion

Da Galileo først skiftede en spyglass til himlen i 1610, havde han problemer med at lave Saturns ringe, der ses i billige teleskoper i dag. Fremskridt i optik forbedrede forskernes syn på planeterne, stjernerne og fjerne galakser, men jordens atmosfære blokerede stadig meget af lyset for observatører på jorden. Større teleskoper blev (og stadig er) placeret på høje bjerge, hvor tyndere atmosfærer tillader klarere billeder.

I 1923 foreslog tysk videnskabsmand Hermann Oberth først, at et teleskop kunne lanceres i kredsløb for at hjælpe med at overvinde forvrængningerne forårsaget af atmosfæren. Efterhånden som raketlanceringen blev mere almindelig, blev ideen mulig, og i 1969 blev der givet tilladelse til lanceringen af ​​et stort rumteleskop. Men dens udvikling tog længere tid end at forberede sig på en tur til månen.

I 1975 begyndte Den Europæiske Rumorganisation at arbejde med NASA om den plan, der efterhånden ville blive Hubble. Kongressen godkendte finansiering til teleskopet i 1977. Fødslen af ​​det genanvendelige rumfærge gav en ny mekanisme til at levere et sådant teleskop i rummet.

Det store rumteleskop blev omdøbt til Hubble (HST) til ære for Edwin Hubble, en amerikansk astronom, der blandt andet fastslog at universet udvidede sig uden for Melkvejs grænser. Verdens første rumteleskop blev herefter lanceret den 24. april 1990. Indsatsen kostede 1,5 mia. $, Men der ville være løbende omkostninger - både forventede og uventede.

Indledende instrumenter på Hubble omfattede Wide Field Planetary Camera, Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS), Faint Object Camera (FOC), Faint Object Spectrograph (FOS) og High Speed ​​Photometer. Men der var et stort problem lige uden for flagermus. Hubble havde et fejlagtigt spejl, forskere lærte, da teleskopet nåede banen og blev sat på arbejde. Billederne var fuzzy - tæt på ubrugelig. Hubbles hovedspejl havde en stor defekt, en sfærisk aberration forårsaget af en fabrikationsfejl. Fejlen var kun 1 / 50th tykkelsen af ​​et ark papir.

Det tog tre år før NASA kunne montere en reparationsmission. Den 2. december 1993 flyttede Rumfærds Endeavour et syv besætninger til at reparere Hubble i løbet af fem dage med rumvandringer. To nye kameraer, herunder Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC-2) - som senere tog mange af Hubbles mest berømte billeder - blev installeret under reparationen. I december 1993 nåede de første nye billeder fra Hubble jorden. Og de var betagende.

Hubble fakta

Hubble er et fælles projekt mellem NASA og Den Europæiske Rumorganisation. Her er nogle grundlæggende fakta om teleskopet og missionen, takket være Space Telescope Science Institute (STScI), som driver Hubble til NASA:

Teleskopstørrelse

  • Længde: 43,5 fod (13,2 meter)
  • Vægt: 24.500 lbs. (11.110 kg)
  • Maksimal diameter: 14 fod (4,2 m)

Mission fakta

  • Lancering: 24. april 1990 fra rumfærdsopdagelse (STS-31)
  • Deployering: 25. april 1990
  • Service Mission 1: December 1993
  • Service Mission 2: Februar 1997
  • Servicemission 3A: december 1999
  • Service Mission 3B: Februar 2002
  • Service Mission 4: maj 2009

Spaceflight statistik

  • Bane: Gennemsnitlig højde på 307 sømil (569 km, eller 353 miles), skrånende 28,5 grader til ækvator.
  • Tid til at fuldføre en bane: 97 minutter
  • Hastighed: 17.500 km / t

Data

Hubble sender hver uge omkring 120 gigabyte videnskabsdata. Det ville være omkring 3.600 meter (1.097 meter) af bøger på en hylde.Indsamlingen af ​​billeder og data gemmes på magneto-optiske diske.

Strøm

  • Energikilde: solen
  • Mekanisme: To 25-fods solpaneler
  • Strømforbrug: 2.800 watt
  • Batterier: 6 nikkel-hydrogen (NiH), med en lagerkapacitet svarende til 20 bilbatterier

Optik

  • Primær spejldiameter: 94,5 in (2,4 m)
  • Primær spejlvægt: 1.825 lb (828 kg)
  • Sekundær spejl diameter: 12 i (0,3 m)
  • Sekundær spejlvægt: 27,4 lb (12,3 kg)

Servicemissioner

Hubble er blevet betjent fem gange. Dette er højdepunkterne for hver servicemission:

  • Servicemission 1 - STS-61, december 1993: En korrektionsoptikpakke blev installeret, og det brede feltplanetkamera blev erstattet med Wide Field og Planetary Camera 2 (inklusive et internt optisk korrektionssystem.) Computere blev opgraderet. Astronauterne erstattede også solarrayer, gyroskoper, magnetometre, computere og andet udstyr.
  • Service Mission 2 - STS-82, februar 1997: Astronauterne installerede blandt andre opgaverne Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) og Near Infrared Camera og Multi Object Spectrometer (NICMOS), der erstatter GHRS og FOS. Et uventet problem med NICMOS forkortede den forventede levetid til kun 2 år, mindre end halvdelen af ​​de oprindelige fremskrivninger.
  • Servicemission 3A - STS-103, december 1999: Den tredje servicemission blev opdelt i to dele efter at tre af de seks gyroskoper (pegeudstyr) mislykkedes på Hubble. Bare et par uger før 3A løftes af, fejlede et fjerde gyroskop og forlod teleskopet ude af stand til at pege i den rigtige retning for observationer. 3A erstattede alle gyroskoperne, en fin vejledningssensor og computeren, blandt andre opgaver. Missionen satte Hubble i brug kort efter reparationerne blev gennemført.
  • Servicemission 3B - STS-109, marts 2002: Denne mission installerede Advanced Camera for Surveys (udskiftning af FOC), repareret NICMOS og erstattet solarrayerne.
  • Servicemission 4: Servicemission 4 - STS-125, maj 2009: Denne mission blev først planlagt til februar 2005, men NASA annullerede det, da Columbia-shuttle blev beskadiget under lanceringen og brød op under genindtræden i 2003 og dræbte syv astronauter. Hubble er i en anden omgang end den internationale rumstation. Skulle en pendulkasse blive beskadiget ved løft, var der ingen sikkerhedsstillelse for astronauter at trække sig tilbage i tilfælde af nødsituation. Efter hylder fra kongressen, det videnskabelige samfund og offentligheden blev Hubble-missionen genindstillet og planlagt til 2008. Da en af ​​Hubbles datahåndteringsenheder mislykkedes, blev missionen skubbet tilbage til 2009 for at medtage en erstatningskomponent for det også. Astronauterne på Mission 4 reparerede eller erstattede flere systemer og installerede to nye instrumenter: Wide Field Camera 3 og Cosmic Origins Spectrograph.

Hubble opdagelser

Hubbles forhøjede perspektiv og avancerede optik gør det muligt at kigge længere væk end tidligere jordbaserede optiker kan se. Fordi lys tager tid til at rejse lange afstande, gør HST'ens rækkevidde det til at fungere som en tidsmaskine; det lys, det ser ud fra fjerne objekter, afslører kun, hvordan objektet optrådte, da lyset forlod det, ikke hvordan det ser ud i dag. Således når vi ser på Andromeda-galaksen, 2,5 millioner lysår fra Jorden, ser vi det som for 2,5 millioner år siden.

Dette billede viser primordiale dværg galakse kandidater cirkuleret i grønt. Tre forstørrelser til højre viser flere dværggenstande, der ligger inden for rammerne af Hubbels nuværende instrumentkapacitet. Hubble UDF er en lille region af himmel i retning af den sydlige konstellation Fornax. De svageste objekter er mindre end en fire milliarddel af lysstyrken af ​​stjerner, der kan ses med det blotte øje.

Dette billede viser primordiale dværg galakse kandidater cirkuleret i grønt. Tre forstørrelser til højre viser flere dværggenstande, der ligger inden for rammerne af Hubbels nuværende instrumentkapacitet. Hubble UDF er en lille region af himmel i retning af den sydlige konstellation Fornax. De svageste objekter er mindre end en fire milliarddel af lysstyrken af ​​stjerner, der kan ses med det blotte øje.

Kredit: NASA, ESA, R. Windhorst (Arizona State University) og H. Yan (Spitzer Science Center, Caltech)

Og med Hubble afsløres fjerne objekter, der ellers slet ikke kan ses.

Da astronomer pegede HST'en til et tilsyneladende tomt skytslag i Ursa Major i 1995, fange de eksempelvis et billede af over 3.000 galakser for fjernt til at detekteres af andre teleskoper. (Dette blev senere kaldt Hubble Deep Field). Nogle af galakserne var så unge, de var endnu ikke begyndt seriøs stjerneformation. Andre dybfeltobservationer i samme område blev udført, idet de hver dag kørte dybere ind i rummet. Disse blev kaldt Hubble Ultra Deep Field (udgivet i 2004) og Hubble eXtreme Deep Field (udgivet i 2012).

Udover at stirre på det tidlige univers, hjalp Hubble også astronomer til at måle, hvor meget tid der var gået siden Big Bang. Ved at måle en speciel slags pulserende stjerne kendt som en Cepheid-variabel, kunne de indsnævre alderen af ​​universet fra dens pre-HST-interval på 10 til 20 milliarder år til en mere præcis 13,7 milliarder år.

Hubble undersøger også individuelle stjerner i forskellige stadier af deres udvikling - fra støvskyder, der danner spædbarnsstjerner til ligene af dem, der længe er blevet sprængt, og dem derimellem. Det har endda været i stand til at ligge udenfor vores galakse, væsken og ind i naboerne, Magellanic Clouds og Andromeda Galaxy.

Mere udfordrende at se end stjerner er planeter, der kredser om andre soler. Alligevel i 2008 fangede Hubble billeder af planeten Fomalhaut b, første gang en ekstrasolar planet blev direkte afbildet i synligt lys. Men de fleste planeter er mere udfordrende at fotografere. Meget af HSTs arbejde med andre planeter kommer gennem opdagelsen af ​​deres atmosfære, når de passerer foran deres sol; atmosfæren filtrerer lyset fra stjernerne, og Hubble registrerer ændringerne.

Hubble kan bruge meget af sin tid til at piske lysår fra Jorden, men det tager tid til at fotografere planeterne, der rejser rundt om vores sol. Højopløsningsbilleder taget af Jupiter, Saturn og selv Pluto kan give indsigt, der kun kan toppes af planetariske prober, der cirkler planeterne. Billeder fra HST gør det muligt for forskere på Jorden at overvåge ændringer i planetens atmosfære og overflade. Da kometen Shoemaker-Levy styrtede ned i Jupiter i 1994, fotograferede Hubble den fatale kollision. Eftervirkningen afslørede en hel del om gaskæmpens atmosfære.

Hubble har desuden set, hvad der synes at være vandplumer udbrud fra månen Europa, en månen af ​​Jupiter. Teleskopet lavede en første observation i marts 2014 og så en opfølgende kandidatplume på samme sted i februar 2016.

I kredsløb i mere end to årtier har Hubble givet forskere en større forståelse af planeterne, galaksen og hele universet. Blandt de mest fantastiske Hubble Discoveries og forskningsprojekter:

  • Oprettelse af et 3-D kort af mystisk mørk materie.
  • Opdage Nix og Hydra, to moons Pluto.
  • Hjælper med at bestemme hastigheden af ​​universets ekspansion.
  • At opdage, at næsten alle større galakser er forankret af et sort hul.
  • Hjælper med at forfine universets alder.

Nylige Hubble-opdagelser

Her er nogle yderligere højdepunkter i Hubbles opdagelser i de sidste fem år:

  • 2013: Udført flere observationer af den spektakulære Comet ISON, før kometen brød op nær solen omkring Thanksgiving, undersøgte en eksplosion på en fjern stjerne, opdagede en nymåne omkring Neptun og afslørede detaljer om Vækstens historie baseret på billeder af 400 galakser i forskellige faser af evolutionen.
  • 2014: Kiggede asteroide P / 2013 R3 falder fra hinanden; observerede en sjælden, nær supernova kaldet SN 2014J; fundet et ekstremt fjernt "kosmisk forstørrelsesglas"; og udgav et billede - kaldet ultraviolet dækning af Hubble Ultra Deep Field - der viste universets udvikling.
  • 2015: Gjorde nye observationer af "Pillars of Creation" for at se, hvordan de ændrede sig over tid, fanget den skarpeste udsigt nogensinde fra Andromeda Galaxy, udførte den bedste 3-D visning af det dybe univers og observerede en mørk hvirvel på planeten Neptunus. År 2015 var også Hubble's 25th jubilæum i rummet.
  • 2016: Gjorde nærbilleder af Comet 252P / LINEAR), så den fjerneste galakse så kendt og viste, at universet sandsynligvis har 10 gange antallet af galakser, der tidligere var tænkt at have eksisteret.
  • 2017: Fundet en stratosfære på en enorm eksoplanet, spottet ultrabright galakser, så den længst kendte aktive komet og opdagede ved et uheld flere asteroider, når de snoede ind i observationer af en galakse-klynge.

Store Hubble-billeder

Nedenfor er nogle af de bedste billeder taget af Hubble [Se en galleri af fantastiske Hubble-billeder]:

Helix Nebula, en planetarisk nebula i stjernebilledet Aquarius også kendt som

Helixnebulaen, en planetarisk nebula i konstellationen Aquarius også kendt som "Guds øjne".

Kredit: NASA, ESA og C.R. O'Dell (Vanderbilt University)

Denne massive unge stjernegruppe, kaldet R136, er kun få millioner år gammel og ligger i 30 Doradus Nebula, en turbulent stjernefødningsregion i Stor Magellan Cloud, en satellitgalakse af Mælkevejen.

Denne massive unge stjernegruppe, kaldet R136, er kun få millioner år gammel og ligger i 30 Doradus Nebula, en turbulent stjernefødningsregion i Stor Magellan Cloud, en satellitgalakse af Mælkevejen.

Kredit: NASA, ESA og F. Paresce (INAF-IASF, Bologna, Italien), R. O'Connell (University of Virginia, Charlottesville) og Wide Field Camera 3 Science Oversight Committee

Hubble Space Telescope har fanget den mest detaljerede visning af Krabbe Nebula i en af ​​de største billeder nogensinde samlet af det rumbaserede observatorium.

Hubble Space Telescope har fanget den mest detaljerede visning af Krabbe Nebula i en af ​​de største billeder nogensinde samlet af det rumbaserede observatorium.

Kredit: NASA / ESA og Jeff Hester (Arizona State University).

Hubble fanger Jupiter at ændre sine striber. Højt og lavtliggende skyer skifter steder, ændrer deres form og farve, som de gør det.

Hubble fanger Jupiter at ændre sine striber. Højt og lavtliggende skyer skifter steder, ændrer deres form og farve, som de gør det.

Kredit: NASA, ESA, A. Simon-Miller (NASA Goddard Space Flight Center), A. Sánchez-Lavega, R. Hueso og S. Pérez-Hoyos (Baskerlands Universitet), E. GarcÃa -Melendo (Esteve Duran Observatory Foundation, Spanien) og G. Orton (Jet Propulsion Laboratory)

Hubble fanger et øjeblikkeligt glimt af mange hundrede tusindvis af stjerner, der bevæger sig rundt i den globulære klynge M13.

Hubble fanger et øjeblikkeligt glimt af mange hundrede tusindvis af stjerner, der bevæger sig rundt i den globulære klynge M13.

Kredit: NASA, ESA og Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Saturns Ringe i Ultraviolet - Et nyt kig på nogle af de mest kendte ringe i solsystemet. Kredit: NASA og E. Karkoschka (University of Arizona)

Hubble Ultra Deep Field - Stjerne på en patch af mørk himmel, vendte HST op over 10.000 tidlige galakser usynlige fra Jordens overflade. Kredit: NASA, ESA, R. Windhorst (Arizona State University) og H. Yan (Spitzer Science Center, Caltech)

Når galakser kolliderer - To kolliderende galakser producerede en lang-tailed, ringformet galakse. Credit: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration og A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University)

En månen af ​​Uranus - HST fanger en formørkelse som månen, Ariel, passerer foran solen. Kredit: NASA, ESA, L. Sromovsky (University of Wisconsin, Madison), H. Hammel (Space Science Institute) og K. Rages (SETI)

Hubble fanger billeder af støv storms på den røde planet ved polar caps. Kredit: NASA, James Bell (Cornell Univ.), Michael Wolff (Space Science Inst.) Og Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Butterfly kommer fra stjernedød - en døende stjerne udstødning af støv og gas har skabt en smuk planetarisk nebula. Kredit: NASA, ESA og Hubble SM4 ERO-teamet

Kosmiske perler fra supersonisk shockwave - Chokbølger frigivet fra en 1987 supernova kolliderer nu med støv og gas omkring stjernen, opvarmer ringen og får den til at gløde. Kredit: NASA, P. Challis, R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrofysik) og B. Sugerman (STScI)

Galaktiske gasbobler - En gasboble i midten af ​​galaksen NGC 3079 stiger over den fladede disk. Credits: NASA, Gerald Cecil (University of North Carolina), Sylvain Veilleux (University of Maryland), Joss Bland-Hawthorn (Anglo-Australian Observatory) og Alex Filippenko (University of California at Berkeley).

Eta Carinae - Dumbel-eksplosionen - Dust og gas eksploderer på begge sider af stjernen, Eta Carinae, vises i bemærkelsesværdige detaljer. Strukturer kun 10 milliarder miles over kan observeres på trods af stjernernes store afstand. Kredit: Jon Morse (University of Colorado) og NASA

The Ring Nebulae - En døende stjerne shucked ud af støv og gas for at skabe de mest berømte planetariske nebulae. HST afslørede mørke klumper af materiale indlejret i kanterne af gasringen, mens den døende stjerne gemmer sig i midten. Kredit: Hubble Heritage Team (AURA / STScI / NASA)

Forberedelse til turen til Vesta - Billeder taget af HST hjalp astronomer og ingeniører til at planlægge NASAs Dawn Mission til asteroiden Vesta og protoplanet Ceres. Credits til Vesta: NASA; ESA; L. McFadden og J.Y. Li (University of Maryland, College Park); M. Mutchler og Z. Levay (Space Telescope Science Institute, Baltimore); P. Thomas (Cornell University); J. Parker og E. F. Young (Southwest Research Institute); og C.T. Russell og B. Schmidt (University of California, Los Angeles). Kreditter til Ceres: NASA; ESA; J. Parker (Southwest Research Institute); P. Thomas (Cornell University); L. McFadden (University of Maryland, College Park); og M. Mutchler og Z. Levay (Space Telescope Science Institute)

En strøm af subatomiske partikler - elektroner og andre subatomære partikler strømmer fra et sort hul i midten af ​​galaksen M87. Credit: NASA og The Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Shoemaker-Levy Bruises Jupiter - Da kometen Shoemaker-Levy bombarderede Jupiter i 1994, forlod den sit mærke på planeten. Kredit: Hubble Comet Team og NASA

Yderligere rapportering af Elizabeth Howell, Space.com bidragyder


Video Supplement: The Big Bang: Crash Course Big History #1.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com