Najveći teleskopi na svijetu. U ruskom nuklearnom centru proizveden je rendgenski teleskop za astrofizičku zvjezdarnicu. Zašto su potrebni svemirski teleskopi?

Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) nadolazeća je misija NASA-e koja će proučavati oko 200.000 zvijezda u potrazi za znakovima egzoplaneta.

Napomena! Egzoplanete ili ekstrasolarni planeti su planeti koji se nalaze izvan Sunčevog sustava. Proučavanje ovih nebeskih objekata dugo je bilo nedostupno istraživačima - za razliku od zvijezda, oni su premali i slabi.

NASA je cijeli program posvetila potrazi za egzoplanetima koji imaju uvjete slične Zemljinim. Sastoji se od tri faze. Glavni istraživač, George Ricker s Instituta za astrofiziku i istraživanje svemira. Kavli je projekt nazvao "misijom stoljeća".

Satelit je predložen kao misija 2006. godine. Startup su sponzorirale tako poznate tvrtke kao što su Zaklada Kavli, Google, a Massachusetts Institute of Technology također je podržao inicijativu.

2013. TESS je uključen u NASA-in program Explorer. TESS vrijedi 2 godine. Očekuje se da će letjelica istražiti južnu hemisferu prve godine, a sjevernu hemisferu druge godine.

"TESS predviđa otkriće tisuća egzoplaneta svih veličina, uključujući desetke usporedivih veličine sa Zemljom", stoji u priopćenju Massachusetts Institute of Technology (MIT), koji vodi misiju.

Ciljevi i zadaci teleskopa

Satelit je nastavak uspješne misije NASA-inog svemirskog teleskopa Keppler, lansiranog 2009. godine.
Kao i Kepler, TESS će tražiti na temelju promjena u sjaju zvijezda. Kada egzoplanet prolazi ispred zvijezde (naziva se tranzit), on djelomično zaklanja svjetlost koju emitira zvijezda.

Ovi padovi svjetline mogu značiti da jedan ili više planeta kruže oko zvijezde.

Međutim, za razliku od Kepplera, nova će se misija usredotočiti na zvijezde koje su 100 puta svjetlije, odabrati one najprikladnije za detaljnu studiju i identificirati ciljeve za buduće misije.

TESS će skenirati nebo, podijeljeno u 26 sektora s površinom od 24 puta 96 stupnjeva. Snažne kamere na letjelici zabilježit će i najmanje promjene u svjetlu zvijezda u svakom sektoru.

Voditelj projekta Ricker istaknuo je da tim očekuje otkriće nekoliko tisuća planeta tijekom misije. “Ovaj zadatak je širi, nadilazi otkrivanje egzoplaneta. Slike s TESS-a omogućit će nam da dođemo do brojnih otkrića u astrofizici”, dodao je.

Značajke i specifikacije

TESS teleskop je napredniji od svog prethodnika, Kepplera. Imaju isti cilj, obje koriste tehniku ​​traženja "tranzita", ali su mogućnosti različite.

Nakon što je prepoznao više od dvije tisuće egzoplaneta, Keppler je svoju glavnu misiju proveo promatrajući uski dio neba. TESS ima vidno polje gotovo 20 puta veće, što mu omogućuje otkrivanje više nebeskih objekata.

Svemirski teleskop James Webb sljedeći će preuzeti štafetu u proučavanju egzoplaneta.

Webb će detaljnije skenirati objekte identificirane pomoću TESS-a – na prisutnost vodene pare, metana i drugih atmosferskih plinova. Planirano je da bude lansiran u orbitu 2019. godine. Ova bi misija trebala biti posljednja.

Oprema

Prema NASA-i, letjelica na solarni pogon sadrži četiri širokokutna optička refraktorska teleskopa. Svaki od četiri uređaja ima ugrađene poluvodičke kamere rezolucije 67,2 megapiksela, koje mogu raditi u spektralnom području od 600 do 1000 nanometara.

Moderna oprema trebala bi omogućiti širok pregled cijelog neba. Teleskopi će promatrati određeno mjesto između 27 i 351 dana, a zatim će prijeći na sljedeće, prelazeći obje hemisfere uzastopce tijekom dvije godine.

Podaci praćenja bit će obrađeni i pohranjeni na satelitu tri mjeseca. Uređaj će na Zemlju prenositi samo one podatke koji mogu biti od znanstvenog interesa.

Orbita i lansiranje

Jedan od najtežih zadataka za tim bio je izračun jedinstvene orbite svemirske letjelice.

Uređaj će biti lansiran u visoku eliptičnu orbitu oko Zemlje – dvaput će kružiti oko Zemlje za vrijeme koje je potrebno Mjesecu da završi svoj krug. Ova vrsta orbite je najstabilnija. Nema svemirskog otpada niti jakog zračenja koji bi mogli onesposobiti satelit. Uređaj će lako razmjenjivati ​​podatke sa zemaljskim službama.

Datumi lansiranja

Međutim, postoji i minus - takva putanja ograničava vrijeme lansiranja: mora biti usklađena s orbitom Mjeseca. Brodu je ostao mali "prozor" - od ožujka do lipnja - ako propusti taj rok, misija neće moći izvršiti planirane zadatke.

1. Prema NASA-inom objavljenom proračunu, održavanje teleskopa za egzoplanete u 2018. koštat će agenciju gotovo 27,5 milijuna dolara, s ukupnim troškom projekta od 321 milijun dolara.
2. Letjelica će biti u orbiti koja nikada prije nije korištena. Eliptična orbita, nazvana P/2, iznosi točno polovicu Mjesečevog orbitalnog perioda. To znači da će TESS kružiti oko Zemlje svakih 13,7 dana.
3. Zrakoplovna korporacija Elona Muska izdržala je ozbiljnu konkurenciju s Boengom za pravo lansiranja satelita. Statistika i NASA bili su na strani
4. Razvoj instrumenata - od ugrađenih teleskopa do optičkih prijamnika - financirao je Google.

Očekuje se da će TESS otkriti tisuće kandidata za egzoplanete. To će pomoći astronomima da bolje razumiju strukturu planetarnih sustava i pružiti uvid u to kako je nastao naš Sunčev sustav.

Kako su nastali teleskopi?

Prvi teleskop pojavio se početkom 17. stoljeća: nekoliko izumitelja istodobno je izumilo teleskope. Te su se cijevi temeljile na svojstvima konveksne leće (ili, kako se još naziva, konkavno ogledalo), djelujući kao leća u tubusu: leća dovodi svjetlosne zrake u fokus i dobiva se uvećana slika koju je moguće gledati kroz okular koji se nalazi na drugom kraju tubusa. Važan datum za teleskope je 7. siječnja 1610.; tada je Talijan Galileo Galilei prvi uperio teleskop u nebo - i tako ga pretvorio u teleskop. Galilejev teleskop bio je vrlo malen, nešto više od metra duljine, a promjer leće bio je 53 mm. Od tada se teleskopi stalno povećavaju. Zaista veliki teleskopi smješteni u zvjezdarnicama počeli su se graditi u 20. stoljeću. Najveći optički teleskop današnjice je Grand Canary Telescope, u zvjezdarnici na Kanarskim otocima, čiji je promjer leće čak 10 m.

Jesu li svi teleskopi isti?

Ne. Glavni tip teleskopa je optički, oni koriste ili leću, konkavno zrcalo ili niz zrcala, ili zrcalo i leću zajedno. Svi ovi teleskopi rade s vidljivom svjetlošću - to jest, gledaju planete, zvijezde i galaksije na gotovo isti način na koji bi ih gledalo vrlo oštro ljudsko oko. Svi objekti na svijetu imaju zračenje, a vidljiva svjetlost je samo mali dio spektra tih zračenja. Gledati prostor samo kroz njega još je gore nego gledati svijet oko sebe crno-bijelo; na ovaj način gubimo mnogo informacija. Stoga postoje teleskopi koji rade na različitim principima: npr. radioteleskopi koji hvataju radio valove, ili teleskopi koji hvataju gama zrake - njima se promatraju najtopliji objekti u svemiru. Postoje i ultraljubičasti i infracrveni teleskopi, oni su vrlo prikladni za otkrivanje novih planeta izvan Sunčevog sustava: u vidljivom svjetlu sjajnih zvijezda nemoguće je vidjeti sićušne planete koji kruže oko njih, ali u ultraljubičastom i infracrvenom svjetlu to je puno lakše.

Zašto su nam uopće potrebni teleskopi?

Dobro pitanje! Trebao sam to pitati ranije. Šaljemo uređaje u svemir, pa čak i na druge planete, prikupljamo informacije o njima, ali većinom je astronomija jedinstvena znanost jer proučava objekte kojima nema izravan pristup. Teleskop je najbolji alat za dobivanje informacija o svemiru. On vidi valove koji su nedostupni ljudskom oku, najsitnije detalje, a također bilježi svoja opažanja - onda uz pomoć tih zapisa možete primijetiti promjene na nebu.

Zahvaljujući modernim teleskopima, dobro razumijemo zvijezde, planete i galaksije i čak možemo detektirati hipotetske čestice i valove koji su prije bili nepoznati znanosti: na primjer, tamnu tvar (ovo su misteriozne čestice koje čine 73% svemira) ili gravitacijski valovi (pokušavaju ih detektirati pomoću zvjezdarnice LIGO koja se sastoji od dvije zvjezdarnice koje se nalaze na udaljenosti od 3000 km jedna od druge). U te svrhe najbolje je s teleskopima postupati kao i sa svim drugim uređajima – poslati ih u svemir.

Zašto slati teleskope u svemir?

Površina Zemlje nije najbolje mjesto za promatranje svemira. Naš planet stvara mnogo smetnji. Prvo, zrak u atmosferi planeta djeluje poput leće: savija svjetlost s nebeskih tijela na nasumične, nepredvidive načine—i iskrivljuje način na koji ih vidimo. Osim toga, atmosfera apsorbira mnoge vrste zračenja: na primjer, infracrvene i ultraljubičaste valove. Kako bi se zaobišle ​​ove smetnje, teleskopi se šalju u svemir. Istina, to je vrlo skupo, pa se to rijetko radi: kroz povijest smo u svemir poslali oko 100 teleskopa različitih veličina - zapravo, to nije dovoljno, čak su i veliki optički teleskopi na Zemlji nekoliko puta veći. Najpoznatiji svemirski teleskop je Hubble, a teleskop James Webb, koji bi trebao biti lansiran 2018., bit će nešto poput nasljednika.

Koliko je skupo?

Moćan svemirski teleskop je vrlo skup. Prošli tjedan obilježena je 25. godišnjica lansiranja Hubblea, najpoznatijeg svemirskog teleskopa na svijetu. U cijelom razdoblju za to je izdvojeno oko 10 milijardi dolara; dio ovog novca je za popravke, jer se Hubble morao redovito popravljati (ovo je zaustavljeno 2009., ali teleskop još uvijek radi). Ubrzo nakon što je teleskop lansiran, dogodila se jedna glupost: prve slike koje je napravio bile su mnogo lošije kvalitete od očekivane. Ispostavilo se da zbog sitne pogreške u izračunima Hubbleovo zrcalo nije bilo dovoljno nivelirano te je morao biti poslan cijeli tim astronauta da to popravi. Cijena teleskopa James Webb mogla bi se promijeniti i vjerojatno će porasti bliže lansiranju, ali zasad iznosi oko 8 milijardi dolara - i vrijedi svakog penija.

Što je posebno
na teleskopu James Webb?

Bit će to najimpresivniji teleskop u povijesti čovječanstva. Projekt je zamišljen još sredinom 90-ih, a sada se konačno približava završnoj fazi. Teleskop će letjeti 1,5 milijuna km od Zemlje i ući u orbitu oko Sunca, odnosno do druge Lagrangeove točke od Sunca i Zemlje - to je mjesto gdje su gravitacijske sile dvaju objekata uravnotežene, a samim tim i treći objekt (u ovom slučaju, teleskop) može ostati nepomičan. Teleskop James Webb prevelik je da stane u raketu, pa će letjeti presavijen i otvoriti se u svemiru poput cvijeta koji se transformira; Pogledaj ovo video shvatiti kako će se to dogoditi.

Tada će moći gledati dalje od bilo kojeg teleskopa u povijesti: 13 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Budući da svjetlost, kao što možda pretpostavljate, putuje brzinom svjetlosti, objekti koje vidimo su u prošlosti. Grubo govoreći, kada gledate zvijezdu kroz teleskop, vidite je onako kako je izgledala prije nekoliko desetaka, stotina, tisuća i tako dalje godina. Stoga će teleskop James Webb vidjeti prve zvijezde i galaksije kakve su bile nakon Velikog praska. Ovo je vrlo važno: bolje ćemo razumjeti kako su nastale galaksije, pojavile zvijezde i planetarni sustavi te ćemo moći bolje razumjeti podrijetlo života. Možda će nam teleskop James Webb čak pomoći da otkrijemo izvanzemaljski život. Ima jedna stvar: tijekom misije puno toga može poći po zlu, a budući da će teleskop biti jako daleko od Zemlje, bit će ga nemoguće poslati da ga popravi, kao što je bio slučaj s Hubbleom.

Koje je praktično značenje svega ovoga?

Ovo je pitanje koje se često postavlja o astronomiji, pogotovo s obzirom na to koliko se novca troši na nju. Na to postoje dva odgovora: prvo, ne bi sve, a posebno znanost, trebalo imati jasno praktično značenje. Astronomija i teleskopi pomažu nam da bolje razumijemo mjesto čovječanstva u Svemiru i strukturu svijeta općenito. Drugo, astronomija još uvijek ima praktične koristi. Astronomija je izravno povezana s fizikom: razumijevanjem astronomije puno bolje razumijemo fiziku, jer postoje fizikalni fenomeni koji se ne mogu promatrati na Zemlji. Na primjer, ako astronomi dokažu postojanje tamne tvari, to će uvelike utjecati na fiziku. Osim toga, mnoge tehnologije izumljene za svemir i astronomiju koriste se u svakodnevnom životu: razmislite o satelitima koji se sada koriste za sve, od televizije do GPS navigacije. Konačno, astronomija će biti vrlo važna u budućnosti: da bi preživjelo, čovječanstvo će morati izvlačiti energiju iz Sunca i minerale iz asteroida, naseliti se na drugim planetima i, moguće, komunicirati s vanzemaljskim civilizacijama - sve će to biti nemoguće ako ne učinimo sada razvijati astronomiju i teleskope .

Gdje vidjeti zvijezde?

Posve razumno pitanje: zašto postavljati teleskope u svemir? Sve je vrlo jednostavno - bolje se vidi iz svemira. Danas, za proučavanje Svemira, potrebni su nam teleskopi rezolucije kakvu je nemoguće dobiti na Zemlji. To je razlog zašto se teleskopi lansiraju u svemir.

Različite vrste vida

Svi ovi uređaji imaju različit "vid". Neki tipovi teleskopa proučavaju svemirske objekte u infracrvenom i ultraljubičastom rasponu, drugi u rasponu X-zraka. To je razlog stvaranja sve naprednijih svemirskih sustava za dubinsko proučavanje Svemira.

Svemirski teleskop Hubble

Svemirski teleskop Hubble (HST)
Teleskop Hubble cijeli je svemirski opservatorij u niskoj Zemljinoj orbiti. Na njegovom stvaranju radile su NASA i Europska svemirska agencija. Teleskop je lansiran u orbitu 1990. godine i trenutno je najveći optički uređaj za promatranje u bliskom infracrvenom i ultraljubičastom području.

Tijekom svog rada u orbiti, Hubble je poslao na Zemlju više od 700 tisuća slika 22 tisuće različitih nebeskih objekata - planeta, zvijezda, galaksija, maglica. Tisuće astronoma koristilo ga je za promatranje procesa koji se događaju u svemiru. Tako su uz pomoć Hubblea otkrivene mnoge protoplanetarne formacije oko zvijezda, dobivene jedinstvene fotografije fenomena poput polarne svjetlosti na Jupiteru, Saturnu i drugim planetima, te mnoštvo drugih neprocjenjivih informacija.

Chandra rendgenski opservatorij

Chandra rendgenski opservatorij
Svemirski teleskop Chandra lansiran je u svemir 23. srpnja 1999. godine. Njegov glavni zadatak je promatranje X-zraka koje izviru iz vrlo visokoenergetskih područja svemira. Ovakva su istraživanja od velike važnosti za razumijevanje evolucije Svemira, kao i za proučavanje prirode tamne energije – jedne od najvećih misterija moderne znanosti. Do danas su u svemir lansirani deseci uređaja koji provode istraživanja u rasponu rendgenskih zraka, ali ipak Chandra ostaje najmoćniji i najučinkovitiji u ovom području.

Spitzer Svemirski teleskop Spitzer lansirala je NASA 25. kolovoza 2003. godine. Njegova je zadaća promatrati svemir u infracrvenom području, u kojem se mogu vidjeti zvijezde koje se hlade i ogromni molekularni oblaci. Zemljina atmosfera apsorbira infracrveno zračenje, zbog čega je takve svemirske objekte gotovo nemoguće promatrati sa Zemlje.

Kepler NASA je lansirala teleskop Kepler 6. ožujka 2009. godine. Njegova posebna namjena je potraga za egzoplanetima. Misija teleskopa je pratiti sjaj više od 100 tisuća zvijezda tijekom 3,5 godine, tijekom kojih mora odrediti broj planeta sličnih Zemlji koji se nalaze na udaljenosti pogodnoj za nastanak života iz njihovih sunaca. Sastavite detaljan opis tih planeta i oblika njihovih orbita, proučite svojstva zvijezda koje imaju planetarne sustave i još mnogo toga. Do danas je Kepler već identificirao pet zvjezdanih sustava i stotine novih planeta, od kojih 140 ima karakteristike slične Zemlji.

Svemirski teleskop James Webb

Svemirski teleskop James Webb (JWST)
Pretpostavlja se da će, kada Hubble dođe do kraja životnog vijeka, na njegovo mjesto doći svemirski teleskop JWST. Bit će opremljen ogromnim zrcalom promjera 6,5 ​​m. Cilj mu je detektirati prve zvijezde i galaksije koje su nastale kao rezultat Velikog praska.
Čak je i teško zamisliti što će vidjeti u svemiru i kako će to utjecati na naše živote.

Kanonska fotografija teleskopa snimljena tijekom njegove posljednje misije održavanja 2009.

Prije 25 godina, 24. travnja 1990., space shuttle Discovery krenuo je iz Cape Canaverala na svoj deseti let noseći u svom transportnom odjeljku neobičan teret koji će proslaviti NASA-u i postati katalizator razvoja mnogih područja astronomije. . Tako je započela 25-godišnja misija svemirskog teleskopa Hubble, možda najpoznatijeg astronomskog instrumenta na svijetu.

Sljedećeg dana, 25. travnja 1990., otvorila su se vrata teretnog otvora i specijalni manipulator podigao je teleskop iz odjeljka. Hubble je započeo svoje putovanje na visini od 612 km iznad Zemlje. Proces lansiranja uređaja snimljen je na nekoliko IMAX kamera, te je zajedno s jednom od kasnijih misija popravka uvršten u film Sudbina u svemiru (1994.). Teleskop je još nekoliko puta privukao pozornost IMAX filmaša, postavši junakom filmova Hubble: Galaksije u svemiru i vremenu (2004.) i Hubble 3D (2010.). No, znanstveno-popularna kinematografija je ugodna, ali ipak nusprodukt rada orbitalnog opservatorija.

Zašto su potrebni svemirski teleskopi?

Glavni problem optičke astronomije su smetnje koje donosi Zemljina atmosfera. Veliki teleskopi odavno su izgrađeni visoko u planinama, daleko od velikih gradova i industrijskih središta. Ova udaljenost djelomično rješava problem smoga, kako stvarnog tako i svjetlosnog (osvjetljavanje noćnog neba umjetnim izvorima svjetlosti). Položaj na velikoj nadmorskoj visini omogućuje smanjenje utjecaja atmosferskih turbulencija koje ograničavaju rezoluciju teleskopa i povećanje broja noći pogodnih za promatranje.

Uz već spomenute neugodnosti, prozirnost zemljine atmosfere u ultraljubičastom, rendgenskom i gama rasponu ostavlja mnogo za poželjeti. Slični problemi uočeni su u infracrvenom spektru. Još jedna prepreka na putu zemaljskih promatrača je Rayleighovo raspršenje, ista stvar koja objašnjava plavu boju neba. Zbog ovog fenomena, spektar promatranih objekata je iskrivljen, pomičući se u crveno.

Hubble u teretnom prostoru shuttlea Discovery. Pogled s jedne od IMAX kamera.

Ipak, glavni problem je heterogenost zemljine atmosfere, prisutnost u njoj područja s različitim gustoćama, brzinama zraka itd. Upravo ti fenomeni dovode do dobro poznatog svjetlucanja zvijezda, vidljivog golim okom. S višemetarskom optikom velikih teleskopa problem se samo pogoršava. Kao rezultat toga, razlučivost zemaljskih optičkih instrumenata, bez obzira na veličinu zrcala i otvor teleskopa, ograničena je na oko 1 kutnu sekundu.

Uzimanje teleskopa u svemir omogućuje vam da izbjegnete sve te probleme i povećate rezoluciju za red veličine. Na primjer, teorijska rezolucija teleskopa Hubble s promjerom zrcala od 2,4 m je 0,05 lučnih sekundi, stvarna je 0,1 sekunda.

Projekt Hubble. Početak

Po prvi put znanstvenici su počeli govoriti o pozitivnom učinku prijenosa astronomskih instrumenata izvan Zemljine atmosfere mnogo prije dolaska svemirskog doba, još u 30-im godinama prošlog stoljeća. Jedan od entuzijasta stvaranja izvanzemaljskih opservatorija bio je astrofizičar Lyman Spitzer. Tako je u jednom članku 1946. godine potkrijepio glavne prednosti svemirskih teleskopa, a 1962. objavio je izvješće u kojem preporuča Nacionalnoj akademiji znanosti SAD-a da razvoj takvog uređaja uvrsti u svemirski program. Sasvim očekivano, 1965. godine Spitzer postaje čelnik odbora koji je određivao raspon znanstvenih zadataka tako velikog svemirskog teleskopa. Kasnije je po znanstveniku nazvan infracrveni svemirski teleskop Spitzer Space Telescope (SIRTF), lansiran 2003. godine, s glavnim zrcalom od 85 centimetara.

Spitzer infracrveni teleskop.

Prvi izvanzemaljski opservatorij bio je Orbiting Solar Observatory 1 (OSO 1), lansiran 1962., samo 5 godina nakon početka svemirskog doba, za proučavanje Sunca. Ukupno po programu OSO od 1962. do 1975. god. Izrađeno je 8 uređaja. A 1966., paralelno s njim, pokrenut je još jedan program - Orbiting Astronomical Observatory (OAO), u okviru kojeg je 1966.–1972. Lansirana su četiri ultraljubičasta i X-zraka u orbiti. Upravo je uspjeh OAO misija bio polazište za stvaranje velikog svemirskog teleskopa, koji se isprva jednostavno nazivao Veliki orbitalni teleskop ili Veliki svemirski teleskop. Uređaj je dobio ime Hubble u čast američkog astronoma i kozmologa Edwina Hubblea tek 1983. godine.

U početku je planirano izgraditi teleskop s glavnim zrcalom od 3 metra i isporučiti ga u orbitu već 1979. Štoviše, zvjezdarnica je odmah razvijena kako bi se teleskop mogao servisirati izravno u svemiru, a ovdje je program Space Shuttle, koji se paralelno razvijao, vrlo je dobro došao, čiji je prvi let održan 12. travnja 1981. Budimo iskreni, modularni dizajn bio je briljantno rješenje - shuttleovi su letjeli do teleskopa pet puta kako bi popravili i unaprijedili opremu.

A onda je krenula potraga za novcem. Kongres je ili odbio financiranje ili je ponovno dodijelio sredstva. NASA i znanstvena zajednica pokrenule su nacionalni program lobiranja bez presedana za projekt Velikog svemirskog teleskopa, koji je uključivao masovno slanje pisama (tada papirnatih) zakonodavcima, osobne sastanke znanstvenika s kongresmenima i senatorima, itd. Konačno, 1978. Kongres je dodijelio prvih 36 milijuna dolara, a Europska svemirska zajednica (ESA) pristala je snositi dio troškova. Započelo je projektiranje zvjezdarnice, a 1983. je određena kao novi datum lansiranja.

Ogledalo za heroja

Najvažniji dio optičkog teleskopa je ogledalo. Zrcalo svemirskog teleskopa imalo je posebne zahtjeve zbog veće rezolucije od svojih zemaljskih parnjaka. Radovi na glavnom Hubble zrcalu promjera 2,4 m započeli su 1979. godine, a za izvođača je izabran Perkin-Elmer. Kako su kasniji događaji pokazali, bila je to kobna pogreška.

Kao predforma korišteno je staklo ultraniskog koeficijenta toplinske ekspanzije tvrtke Corning. Da, isti onaj koji poznajete po Gorilla Glassu koji štiti zaslone vaših pametnih telefona. Preciznost poliranja, za koju su prvi put korišteni novomoderni CNC strojevi, morala je biti 1/65 valne duljine crvenog svjetla, odnosno 10 nm. Zatim je zrcalo trebalo presvući slojem aluminija od 65 nm i zaštitnim slojem magnezijevog fluorida debljine 25 nm. NASA je, sumnjajući u kompetentnost Perkin-Elmera i bojeći se problema s korištenjem nove tehnologije, istovremeno naručila Kodak rezervno zrcalo izrađeno na tradicionalan način.

Poliranje Hubbleovog primarnog zrcala u tvornici Perkin-Elmer, 1979.

Strahovi NASA-e su se pokazali neutemeljenima. Poliranje glavnog zrcala nastavljeno je do kraja 1981., pa je lansiranje odgođeno najprije za 1984., zatim, zbog kašnjenja u proizvodnji ostalih komponenti optičkog sustava, za travanj 1985. Kašnjenja u Perkin-Elmeru poprimila su katastrofalne razmjere. Lansiranje je odgođeno još dva puta, prvo za ožujak, a zatim za rujan 1986. U isto vrijeme, ukupni proračun projekta do tada je već iznosio 1,175 milijardi dolara.

Katastrofa i iščekivanje

28. siječnja 1986., 73 sekunde nakon leta iznad Cape Canaverel, svemirski šatl Challenger eksplodirao je sa sedam astronauta u njemu. Dvije i pol godine Sjedinjene Države zaustavile su letove s posadom, a lansiranje Hubblea odgođeno je na neodređeno vrijeme.

Letovi Space Shuttlea nastavljeni su 1988., a lansiranje vozila sada je bilo zakazano za 1990., 11 godina nakon prvobitnog datuma. Četiri godine je teleskop s djelomično uključenim sustavima na brodu bio pohranjen u posebnoj prostoriji s umjetnom atmosferom. Samo skladištenje jedinstvenog uređaja iznosilo je oko 6 milijuna dolara mjesečno! Do trenutka lansiranja, ukupni trošak stvaranja svemirskog laboratorija procijenjen je na 2,5 milijarde dolara umjesto planiranih 400 milijuna dolara. Danas, uzimajući u obzir inflaciju, to je više od 10 milijardi dolara!

Bilo je i pozitivnih aspekata ove prisilne odgode - programeri su dobili dodatno vrijeme da finaliziraju satelit. Tako su solarni paneli zamijenjeni učinkovitijima (ubuduće će se to učiniti još dva puta, ali ovaj put u svemiru), modernizirano je putno računalo, a poboljšan je i zemaljski softver koji, ispada vani, bio je potpuno nepripremljen do 1986. Kad bi se teleskop iznenada iznio u svemir na vrijeme, zemaljske službe jednostavno ne bi mogle raditi s njim. Aljkavost i prekoračenje troškova događa se čak iu NASA-i.

I konačno, 24. travnja 1990. Discovery je lansirao Hubble u svemir. Započela je nova faza u povijesti astronomskih promatranja.

Nesretni sretni teleskop

Ako mislite da je ovo kraj Hubbleove nesreće, duboko se varate. Problemi su počeli odmah tijekom lansiranja - jedan od solarnih panela se nije htio otvoriti. Astronauti su već navlačili svemirska odijela, pripremajući se za izlazak u svemir kako bi riješili problem, kada se ploča oslobodila i zauzela svoje mjesto. Međutim, to je bio tek početak.

Canadarm manipulator pušta Hubblea u slobodan let.

Doslovno u prvim danima rada s teleskopom, znanstvenici su otkrili da Hubble ne može proizvesti oštru sliku i da njegova rezolucija nije puno bolja od zemaljskih teleskopa. Projekt vrijedan više milijardi dolara pokazao se kao promašaj. Brzo je postalo jasno da je Perkin-Elmer ne samo nepristojno odugovlačio s proizvodnjom optičkog sustava teleskopa, već je napravio i ozbiljnu pogrešku prilikom poliranja i postavljanja glavnog zrcala. Odstupanje od zadanog oblika na rubovima zrcala iznosilo je 2 mikrona, što je dovelo do pojave jake sferne aberacije i smanjenja rezolucije na 1 kutnu sekundu, umjesto planiranih 0,1.

Razlog pogreške bio je jednostavno sramotan za Perkin-Elmer i trebao je stati na kraj postojanju tvrtke. Glavni nulti korektor, poseban optički uređaj za provjeru velikih asferičnih zrcala, bio je pogrešno postavljen - leća mu je pomaknuta 1,3 mm od ispravnog položaja. Tehničar koji je sastavljao uređaj jednostavno je pogriješio u radu s laserskim mjeračem, a kada je otkrio neočekivani razmak između leće i njezine potporne konstrukcije, nadoknadio ju je običnom metalnom podloškom.

Međutim, problem se mogao izbjeći da Perkin-Elmer, kršeći stroge propise o kontroli kvalitete, nije jednostavno zanemario očitanja dodatnih nulti korektora koji pokazuju prisutnost sferne aberacije. Dakle, zbog pogreške jedne osobe i nepažnje menadžera Perkin-Elmera, projekt vrijedan više milijardi dolara visio je o koncu.

Iako je NASA imala rezervno zrcalo koje je napravio Kodak, a teleskop je bio dizajniran za servisiranje u orbiti, zamjena glavne komponente u svemiru nije bila moguća. Kao rezultat toga, nakon utvrđivanja točne veličine optičkih izobličenja, razvijen je poseban uređaj za njihovu kompenzaciju - Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR). Jednostavno rečeno, to je mehanička zakrpa za optički sustav. Da bi se instalirao, jedan od znanstvenih uređaja na Hubbleu je morao biti rastavljen; Nakon savjetovanja, znanstvenici su odlučili žrtvovati fotometar velike brzine.

Astronauti održavaju Hubble tijekom njegove prve misije popravka.

Misija popravka na shuttleu Endeavour krenula je tek 2. prosinca 1993. godine. Cijelo to vrijeme, Hubble je provodio mjerenja i istraživanja neovisno o veličini sferne aberacije; osim toga, astronomi su uspjeli razviti prilično učinkovit algoritam naknadne obrade koji kompenzira neka od izobličenja. Za demontažu jednog uređaja i instaliranje COSTAR-a bilo je potrebno 5 dana rada i 5 svemirskih šetnji, u ukupnom trajanju od 35 sati! A prije misije, astronauti su naučili koristiti oko stotinu jedinstvenih instrumenata koji su stvoreni da služe Hubbleu. Uz ugradnju COSTAR-a, zamijenjena je i glavna kamera teleskopa. Vrijedno je shvatiti da su i uređaj za korekciju i nova kamera uređaji veličine velikog hladnjaka s odgovarajućom masom. Umjesto Wide Field/Planetary Camera, koja ima 4 Texas Instruments CCD senzora rezolucije 800x800 piksela, postavljena je Wide Field and Planetary Camera 2, s novim senzorima koje je dizajnirao NASA Jet Propulsion Laboratory. Unatoč tome što je rezolucija četiri matrice slična prethodnoj, zbog njihovog posebnog rasporeda postignuta je veća rezolucija pri manjem kutu gledanja. Istodobno, Hubble je zamijenjen solarnim panelima i elektronikom koja njima upravlja, četiri žiroskopa za sustav kontrole položaja, nekoliko dodatnih modula itd. Već 13. siječnja 1994. NASA je javnosti pokazala puno jasnije slike svemirskih objekata.

Slika galaksije M100 prije i nakon COSTAR instalacije.

Stvar se nije ograničila na jednu misiju popravka, shuttleovi su do Hubblea letjeli pet puta (!), što ovu zvjezdarnicu čini najposjećenijim umjetnim izvanzemaljskim objektom uz ISS i sovjetske orbitalne postaje.

Druga servisna misija, tijekom koje je zamijenjen niz znanstvenih instrumenata i sustava na brodu, održana je u veljači 1997. Astronauti su ponovno izlazili u svemir pet puta i na brodu proveli ukupno 33 sata.

Treća misija popravka bila je podijeljena u dva dijela, s tim da je prvi morao biti dovršen u zaostatku. Činjenica je da su tri od šest Hubbleovih žiroskopa sustava kontrole položaja otkazala, što je otežavalo usmjeravanje teleskopa prema meti. Četvrti žiroskop "umro" je tjedan dana prije početka tima za popravak, čineći svemirski opservatorij nekontroliranim. Ekspedicija je krenula u spašavanje teleskopa 19. prosinca 1999. godine. Astronauti su zamijenili svih šest žiroskopa i nadogradili ugrađeno računalo.

Hubbleovo prvo ugrađeno računalo bilo je DF-224.

Godine 1990. Hubble je lansirao s ugrađenim računalom DF-224, koje je NASA naširoko koristila tijekom 80-ih (sjetite se, dizajn zvjezdarnice nastao je još 70-ih). Ovaj sustav, proizvođača Rockwell Autonetics, težak 50 kg i dimenzija 45x45x30 cm, bio je opremljen s tri procesora s frekvencijom od 1,25 MHz, od kojih su se dva smatrala rezervnim i uključivala su se naizmjence u slučaju kvara glavnog i prvog rezervnog. procesori. Sustav je bio opremljen s kapacitetom memorije od 48K kiloriječi (jedna riječ je jednaka 32 bajta), a samo 32 kiloriječi bile su dostupne odjednom.

Naravno, do sredine 90-ih takva je arhitektura već bila beznadno zastarjela, pa je tijekom servisne misije DF-224 zamijenjen sustavom koji se temelji na posebnom Intel i486 čipu zaštićenom od zračenja s frekvencijom takta od 25 MHz. Novo računalo bilo je 20 puta brže od DF-224 i imalo je 6 puta više RAM-a, što je omogućilo ubrzanje obrade mnogih zadataka i korištenje modernih programskih jezika. Usput, Intel i486 čipovi za ugrađene sustave, uključujući i za korištenje u svemirskoj tehnologiji, proizvedeni su do rujna 2007.!

Astronaut uklanja pogon trake iz Hubblea za povratak na Zemlju.

Također je zamijenjen sustav za pohranu podataka na vozilu. U originalnom Hubbleovom dizajnu, to je bio pogon s kolutom na kolut iz 70-ih, koji je mogao pohraniti 1,2 GB podataka između. Tijekom druge misije popravka, jedan od ovih "kazetofona na kolut" zamijenjen je SSD pogonom. Tijekom treće misije promijenjena je i druga "bobina". SSD omogućuje pohranjivanje 10 puta više informacija - 12 GB. Međutim, ne biste ga trebali uspoređivati ​​sa SSD-om u svom prijenosnom računalu. Hubbleov glavni pogon ima dimenzije 30 x 23 x 18 cm i teži nevjerojatnih 11,3 kg!

Četvrta misija, službenog naziva 3B, otišla je u zvjezdarnicu u ožujku 2002. Glavni zadatak je instalirati novu naprednu kameru za ankete. Instalacija ovog uređaja omogućila je odustajanje od upotrebe korekcijskog uređaja koji je bio u funkciji od 1993. Nova kamera imala je dva priključena CCD detektora dimenzija 2048 × 4096 piksela, što je dalo ukupnu rezoluciju od 16 megapiksela, naspram 2,5 megapiksela. za prethodnu kameru. Neki od znanstvenih instrumenata su zamijenjeni, tako da niti jedan instrument iz originalnog seta koji je otišao u svemir 1991. nije ostao na Hubbleu. Osim toga, astronauti su po drugi put zamijenili solarne panele satelita učinkovitijima, generirajući 30% više energije.

Napredna kamera za ankete u čistoj sobi prije ukrcaja u shuttle.

Peti let do Hubblea dogodio se prije šest godina, 2009., na kraju programa Space Shuttle. Jer Znalo se da je ovo posljednja misija popravka, a teleskop je prošao i veliki remont. Opet je zamijenjeno svih šest žiroskopa sustava za kontrolu položaja, jedan od senzora za precizno navođenje, ugrađene su nove nikl-vodikove baterije umjesto starih koje su radile u orbiti 18 godina, popravljeno oštećeno kućište itd.

Astronaut vježba zamjenu Hubble baterija na Zemlji. Težina baterije – 181 kg.

Ukupno, tijekom pet servisnih misija, astronauti su proveli 23 dana popravljajući teleskop, provodeći 164 sata u bezzračnom svemiru! Jedinstveno postignuće.

Instagram za teleskop

Svaki tjedan Hubble šalje na Zemlju oko 140 GB podataka koji se prikupljaju u Space Telescope Science Institute, posebno kreiranom za upravljanje svim orbitalnim teleskopima. Volumen arhive danas iznosi oko 60 TB podataka (1,5 milijuna zapisa) kojima je pristup otvoren svima, kao i sam teleskop. Svatko se može prijaviti za korištenje Hubblea, pitanje je hoće li mu to biti odobreno. No, ako nemate diplomu iz astronomije, nemojte ni pokušavati, najvjerojatnije nećete ni proći prijavnicu za dobivanje informacija o slici.

Usput, sve fotografije koje je Hubble poslao na Zemlju su jednobojne. Sklapanje fotografija u boji u stvarnim ili umjetnim bojama događa se već na Zemlji, preklapanjem niza jednobojnih fotografija snimljenih različitim filterima.

"Pillars of Creation" jedna je od Hubbleovih najdojmljivijih fotografija 2015. godine. Orao maglica, udaljenost 4000 svjetlosnih godina.

Najdojmljivije fotografije snimljene Hubbleom, već obrađene, nalaze se na HubbleSiteu, službenoj podstranici NASA-e ili ESA-e, stranici posvećenoj 25. obljetnici teleskopa.

Naravno, Hubble ima svoj Twitter račun, čak dva -

• Prijevod

Primjeri teleskopa (koji rade od veljače 2013.) koji rade na valnim duljinama u elektromagnetskom spektru. Zvjezdarnice se nalaze iznad ili ispod dijela spektra koji obično promatraju.

Kad je svemirski teleskop Hubble lansiran 1990., namjeravali smo ga upotrijebiti za izvođenje cijelog vagona mjerenja. Vidjet ćemo pojedinačne zvijezde u dalekim galaksijama koje nikada prije nismo vidjeli; mjeriti duboki svemir na način koji nikada prije nije bio moguć; zaviriti u područja formiranja zvijezda i vidjeti maglice u rezoluciji bez presedana; snimite erupcije na mjesecu Jupitera i Saturna do detalja što nikada prije nije bilo moguće. Ali najveća otkrića - tamna energija, supermasivne crne rupe, egzoplanete, protoplanetarni diskovi - bila su neočekivana. Hoće li se ovaj trend nastaviti s teleskopima James Webb i WFIRST? Naš čitatelj pita:

Bez maštanja o nekoj radikalnoj novoj fizici, koji bi vas rezultati Webba i WFIRST-a mogli najviše iznenaditi?

Da bismo napravili takvo predviđanje, moramo znati za kakva su mjerenja ovi teleskopi sposobni.



Umjetnikov dojam dovršenog i lansiranog teleskopa James Webb. Obratite pozornost na petoslojnu zaštitu teleskopa od sunčeve topline

James Webb svemirski je teleskop nove generacije koji će biti lansiran u listopadu 2018. [Budući da je izvorni članak napisan, datum lansiranja je pomaknut na ožujak-lipanj 2019. – cca. prijevod]. Nakon što bude potpuno operativan i ohlađen, postat će najmoćniji opservatorij u ljudskoj povijesti. Promjer će mu biti 6,5 m, otvor blende će sedam puta premašiti Hubbleov, a rezolucija gotovo tri puta. Pokrivat će valne duljine od 550 do 30.000 nm – od vidljivog svjetla do infracrvenog. Moći će mjeriti boje i spektre svih vidljivih objekata, maksimizirajući korist od gotovo svakog fotona koji primi. Njegov položaj u prostoru omogućit će nam da vidimo sve unutar spektra koji percipira, a ne samo one valove za koje je atmosfera djelomično prozirna.

Koncept za satelit WFIRST, koji bi trebao biti lansiran 2024. Trebao bi nam pružiti najtočnija mjerenja tamne energije i drugih nevjerojatnih kozmičkih otkrića.

WFIRST je NASA-ina vodeća misija za 2020-e i trenutno je planirano za lansiranje 2024. godine. Teleskop neće biti velik, neće biti infracrveni, neće pokrivati ​​ništa osim onoga što Hubble ne može. Samo će to učiniti bolje i brže. Koliko bolje? Hubble, proučavajući određeno područje neba, prikuplja svjetlost iz cijelog vidnog polja i može fotografirati maglice, planetarne sustave, galaksije, klastere galaksija, jednostavnim prikupljanjem mnogih slika i njihovim spajanjem. WFIRST će učiniti istu stvar, ali sa 100 puta većim vidnim poljem. Drugim riječima, sve što Hubble može, WFIRST može učiniti 100 puta brže. Ako uzmemo ista promatranja kao ona tijekom eksperimenta Hubble eXtreme Deep Field, kada je Hubble promatrao isti dio neba 23 dana i tamo pronašao 5500 galaksija, onda bi WFIRST pronašao više od pola milijuna u tom vremenu.

Slika iz eksperimenta Hubble eXtreme Deep Field, našeg najdubljeg promatranja svemira do sada

Ali nas najviše ne zanimaju one stvari za koje znamo da ćemo ih otkriti uz pomoć ove dvije divne zvjezdarnice, nego one o kojima još ništa ne znamo! Glavna stvar koju trebamo predvidjeti ova otkrića je dobra mašta, ideja o tome što bismo još mogli pronaći i razumijevanje tehničke osjetljivosti ovih teleskopa. Kako bi Svemir revolucionirao naše razmišljanje, uopće nije nužno da se informacije koje otkrivamo radikalno razlikuju od onoga što znamo. Evo sedam kandidata za ono što bi James Webb i WFIRST mogli otkriti!

Usporedba veličina novootkrivenih planeta koji kruže oko mutne crvene zvijezde TRAPPIST-1 s Galilejevim mjesecima Jupitera i unutarnjim Sunčevim sustavom. Svi planeti pronađeni oko TRAPPIST-1 po veličini su slični Zemlji, ali zvijezda je samo po veličini blizu Jupitera.

1) Atmosfera bogata kisikom na potencijalno nastanjivom svijetu veličine Zemlje. Prije godinu dana potraga za svjetovima veličine Zemlje u nastanjivim zonama zvijezda sličnih Suncu bila je na vrhuncu. Ali otkriće Proxime b i sedam svjetova veličine Zemlje oko TRAPPIST-1, svjetova veličine Zemlje koji kruže oko malih crvenih patuljaka, izazvalo je oluju intenzivnih kontroverzi. Ako su ti svjetovi nastanjivi i ako imaju atmosferu, tada relativno velika veličina Zemlje u usporedbi s veličinom njihovih zvijezda sugerira da ćemo moći izmjeriti sadržaj njihove atmosfere tijekom tranzita! Apsorpcijski učinak molekula - ugljičnog dioksida, metana i kisika - mogao bi pružiti prve neizravne dokaze o životu. James Webb će to moći vidjeti, a rezultati bi mogli šokirati svijet!

Scenarij Big Rip će se odigrati ako otkrijemo povećanje snage tamne energije tijekom vremena

2) Dokazi o nestabilnosti tamne energije i mogućem početku Big Ripa. Jedan od glavnih znanstvenih ciljeva WFIRST-a je promatranje zvijezda na vrlo velikim udaljenostima u potrazi za supernovama tipa Ia. Ti isti događaji omogućili su nam da otkrijemo tamnu energiju, ali umjesto o desecima ili stotinama, prikupljat će informacije o tisućama događaja koji se nalaze na ogromnim udaljenostima. I to će nam omogućiti da izmjerimo ne samo brzinu širenja Svemira, već i promjenu te stope tijekom vremena, s točnošću deset puta većom nego danas. Ako se tamna energija razlikuje od kozmološke konstante za najmanje 1%, pronaći ćemo je. A ako je samo 1% veći u veličini od negativnog tlaka kozmološke konstante, naš će Svemir završiti Velikim rascjepom. Ovo će svakako biti iznenađenje, ali mi imamo samo jedan Svemir i valja poslušati što je on spreman priopćiti o sebi.

Najudaljenija danas poznata galaksija, koju je Hubble potvrdio spektroskopijom, vidljiva nam je onakva kakva je bila kad je Svemir bio star samo 407 milijuna godina

3) Zvijezde i galaksije iz ranijih vremena nego što naše teorije predviđaju. James Webb će svojim infracrvenim očima moći pogledati u prošlost kada je Svemir bio star 200-275 milijuna godina - samo 2% svoje sadašnje starosti. Ovo bi trebalo pokriti većinu prvih galaksija i kasno formiranje prvih zvijezda, ali također možemo pronaći dokaze da su prethodne generacije zvijezda i galaksija postojale i ranije. Ako tako ispadne, to će značiti da je gravitacijski rast od vremena pojave kozmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja (380.000 godina) do nastanka prvih zvijezda krenuo po zlu. Ovo će svakako biti zanimljiv problem!

Jezgra galaksije NGC 4261, poput jezgri velikog broja galaksija, pokazuje znakove prisutnosti supermasivne crne rupe, kako u infracrvenom tako iu rendgenskom rasponu

4) Supermasivne crne rupe koje su se pojavile prije prvih galaksija. Od unazad koliko možemo izmjeriti, do vremena kada je svemir bio star oko milijardu godina, galaksije su sadržavale supermasivne crne rupe. Standardna teorija sugerira da su te crne rupe nastale iz prvih generacija zvijezda koje su se spojile i pale u središte klastera, a zatim nakupile materiju i pretvorile se u supermasivne crne rupe. Standardna nada je pronaći potvrdu ovog uzorka i crne rupe u ranim fazama rasta, ali bit će iznenađenje ako ih nađemo već potpuno formirane u ovim vrlo ranim galaksijama. James Webb i WFIRST moći će baciti svjetlo na ove objekte, a njihovo pronalaženje u bilo kojem obliku bit će veliki znanstveni napredak!

Planeti koje je otkrio Kepler, poredani po veličini, od svibnja 2016., kada su objavili najveći uzorak novih egzoplaneta. Najčešći svjetovi su malo veći od Zemlje i nešto manji od Neptuna, ali svjetovi male mase možda jednostavno nisu vidljivi Kepleru

5) Egzoplaneti male mase, samo 10% Zemljinih, možda su najčešći. Ovo je WFIRST-ova specijalnost: traženje mikroleća na velikim područjima neba. Kada zvijezda prolazi ispred druge zvijezde, s naše točke gledišta, zakrivljenost prostora proizvodi učinak povećanja, s predvidljivim povećanjem i naknadnim smanjenjem svjetline. Prisutnost planeta u sustavu prednjeg plana promijenit će svjetlosni signal i omogućiti nam da ih prepoznamo s poboljšanom točnošću, prepoznavajući manje mase nego što to može učiniti bilo koja druga metoda. S WFIRST-om ćemo ispitati sve planete do 10% Zemljine mase—planeta veličine Marsa. Jesu li svjetovi slični Marsu češći od svjetova nalik Zemlji? WFIRST nam može pomoći da saznamo!

Ilustracija CR7, prve galaksije za koju je otkriveno da sadrži zvijezde Populacije III, prve zvijezde u svemiru. James Webb može snimiti pravu fotografiju ove i drugih sličnih galaksija

6) Prve zvijezde mogle bi biti masivnije od onih koje sada postoje. Proučavajući prve zvijezde, već znamo da su one vrlo različite od današnjih: sastojale su se gotovo 100% od čistog vodika i helija, bez drugih elemenata. Ali drugi elementi igraju važnu ulogu u hlađenju, zračenju i sprječavanju da zvijezde postanu prevelike u ranim fazama. Najveća danas poznata zvijezda nalazi se u maglici Tarantula, a 260 puta je masivnija od Sunca. Ali u ranom Svemiru mogle su postojati zvijezde 300, 500 pa čak i 1000 puta teže od Sunca! James Webb trebao bi nam dati priliku da saznamo i mogao bi nam reći nešto iznenađujuće o najranijim zvijezdama u svemiru.

Istjecanje plina u patuljastim galaksijama događa se tijekom aktivnog stvaranja zvijezda, uzrokujući da obična materija odleti dok tamna tvar ostaje.

7) Tamna tvar možda nije tako dominantna u ranim galaksijama kao što je to slučaj u današnjim galaksijama. Možda ćemo konačno moći izmjeriti galaksije u udaljenim dijelovima Svemira i utvrditi mijenja li se omjer obične materije i tamne tvari. S intenzivnim stvaranjem novih zvijezda normalna materija istječe iz galaksije, osim ako je galaksija jako velika – što znači da bi u ranim, zagasitim galaksijama trebalo biti više normalne materije u odnosu na tamnu tvar nego u zagasitim galaksijama koje se nalaze nedaleko od nas. Takvo promatranje potvrdilo bi trenutno razumijevanje tamne tvari i osporilo teorije o modificiranoj gravitaciji; suprotno opažanje moglo bi opovrgnuti teoriju o tamnoj tvari. James Webb će to moći riješiti, ali akumulirana statistika WFIRST promatranja doista će sve razjasniti.

Umjetnikova ideja o tome kako bi svemir mogao izgledati kada se formiraju prve zvijezde

Sve su to samo mogućnosti, a previše ih je da bismo ih ovdje naveli. Cijela poanta promatranja, prikupljanja podataka i provođenja znanstvenih istraživanja je da ne znamo kako svemir funkcionira sve dok ne postavimo prava pitanja koja će nam pomoći da saznamo. James Webb usredotočit će se na četiri glavne teme: prvo svjetlo i reionizacija, okupljanje i rast galaksija, rađanje zvijezda i formiranje planeta te potraga za planetima i porijeklo života. WFIRST će se usredotočiti na tamnu energiju, supernove, barionske akustične oscilacije, egzoplanete - i mikroleće i izravna promatranja - i bliska infracrvena promatranja velikih dijelova neba, daleko iznad mogućnosti prethodnih zvjezdarnica kao što su 2MASS i WISE.

Infracrvena karta cijelog neba dobivena svemirskom letjelicom WISE. WFIRST će uvelike premašiti prostornu rezoluciju i dubinsku oštrinu dostupnu s WISE-om, omogućujući nam da gledamo dublje i dalje

Imamo nevjerojatno razumijevanje današnjeg svemira, ali pitanja na koja će odgovoriti James Webb i WFIRST postavljaju se tek danas, na temelju onoga što smo već naučili. Možda će se pokazati da na svim tim frontama neće biti iznenađenja, ali vjerojatnije je da ne samo da ćemo pronaći iznenađenja, već i da će naše pretpostavke o njihovoj prirodi biti potpuno pogrešne. Dio zabave u znanosti je da nikad ne znate kada i kako će vas svemir iznenaditi nečim novim. A kada to učini, dolazi najveća prilika za čitavo napredno čovječanstvo: omogućuje nam da naučimo nešto potpuno novo i mijenja način na koji razumijemo svoju fizičku stvarnost.

Svemir

Dodaj oznake