Астрономия на космическия телескоп Хъбъл

Космически телескоп Хъбъл (HST), първият усъвършенстван оптичен обсерватория, поставен на орбита около Земята. Земната атмосфера затъмнява гледката на наземните астрономи към небесните обекти, като абсорбира или изкривява светлинните лъчи от тях. Телескоп, разположен в космическото пространство, обаче е изцяло над атмосферата и получава изображения с много по-голяма яркост, яснота и детайли, отколкото наземните телескопи със сравнима оптика.

След като Конгресът на САЩ разреши изграждането му през 1977 г., космическият телескоп Хъбъл (HST) е построен под надзора на Националната аеронавтична и космическа администрация (НАСА) на САЩ и е кръстен на Едвин Хъбъл, най-важният американски астроном на 20-ти век. HST беше пуснат в орбита на около 600 км (370 мили) над Земята от екипажа на космическата совалка Discovery на 25 април 1990 г.

HST е голям отразяващ телескоп, чиято огледална оптика събира светлина от небесни обекти и го насочва в две камери и два спектрографа (които разделят лъчението в спектър и записват спектъра). HST има 2.4-метрово (94-инчово) първично огледало, по-малко вторично огледало и различни инструменти за запис, които могат да разпознават видима, ултравиолетова и инфрачервена светлина. Най-важният от тези инструменти, планетарната камера с широко поле, може да прави снимки с широко поле или с висока разделителна способност на планетите и на галактически и екстрагалактични обекти. Тази камера е проектирана да постига разделителна способност на изображението 10 пъти по-голяма от тази на дори най-големия телескоп, базиран на Земята. Камерата със слаб обект може да открие обект 50 пъти по-слаб от всичко, което се наблюдава от наземния телескоп; спектрограф със слаби обекти събира данни за химичния състав на обекта. Спектрографът с висока разделителна способност получава ултравиолетова светлина на далечни обекти, която не може да достигне Земята поради атмосферното поглъщане.

Около един месец след пускането стана ясно, че голямото първично огледало на HST е заземено в неправилна форма поради неправилни процедури за тестване от производителя на огледалото. Полученият оптичен дефект, сферична аберация, предизвика огледалото да произвежда размити, а не остри изображения. HST също разработи проблеми с жироскопите си и със своите слънчеви енергийни масиви. На 2–13 декември 1993 г. мисия на космическата совалка на НАСА Endeavor се стреми да коригира оптичната система на телескопа и други проблеми. В пет космически разходки астронавтите на совалката замениха широко полевата планетарна камера на HST и инсталираха ново устройство, съдържащо 10 малки огледала за коригиране на светлинните пътеки от първичното огледало до другите три научни инструмента. Мисията се оказа безусловен успех и HST скоро започна да работи с пълния си потенциал, връщайки ефектни снимки на различни космически явления.

Три последващи мисии на космически совалки през 1997, 1999 и 2002 г. ремонтираха жироскопите на HST и добавиха нови инструменти, включително близък инфрачервен спектрометър и широколентова камера. Последната мисия на космически совалки за обслужване на HST, предназначена за инсталиране на нова камера и ултравиолетов спектрограф, стартира през 2009 г. Планира се, че HST ще продължи да работи поне през 2020 г., след което се очаква да бъде заменен от James Webb Космически телескоп, оборудван с огледало седем пъти по-голямо от това на HST.

• 

• 

Откритията на HST направиха революция в астрономията. Наблюденията на променливите на Цефеид в близките галактики позволиха първото точно определяне на константата на Хъбъл, което е скоростта на разширяването на Вселената. HST снима млади звезди с дискове, които в крайна сметка ще се превърнат в планетарни системи. Дълбокото поле на Хъбъл, снимка на около 1500 галактики, разкри галактическа еволюция в почти цялата история на Вселената. В рамките на Слънчевата система HST е бил използван и за откриване на Хидра и Никс, две луни на джуджетата планета Плутон.