Kaip Hablas pamatė nematomą?

„Hubble“ teleskopas tikriausiai plačiausiai žinomas objektas susijęs su kosmosu.
Tarp jo didžiausių pasiekimų yra vadinamieji „gilaus lauko“ stebėjimai – kai jis kelioms dienoms nukreipiamas į tamsią sritį, ir taip aptinkamos labai tolimos ir silpnai spindinčios galaktikos.

Ilgas kelias į orbitą

1946 m. L. Spitceris paskelbė apie orbitinio teleskopo pranašumus (ir jo vardu buvo pavadintas vienas orbitinių teleskopų). 1962 m. JAV MA ataskaitoje rekomenduota į kosmoso programą įtraukti orbitinio teleskopo iškėlimą ir 1965 m. L. Spitceris buvo paskirtas vadovu komiteto, tarp kurio uždavinių būtų kosminio teleskopo mokslinių uždavinių apibrėžimas. 1966 m. NASA iškėlė orbitinę observatoriją OAO-1. 1968 m. iškelta OAO-2, tyrusio žvaigždžių ir galaktikų ultravioletinį spinduliavimą iki 1972 m. Abu OAO puikiai parodė orbitinių teleskopų naudą - ir 1968 m. NASA patvirtino planą sukurti reflektorinį teleskopą su 3 m veidrodžiu (darbiniu LST pavadinimu). Dėl finansinių problemų teko veidrodį sumažinti iki 2,4 m. Taip pat nuspręsta pradėti bendradarbiausi su EKA (ir europiečiai už tai gavo ne mažiau 15% laiko), 1978 m. Kongresas patvirtino 36 mln. biudžetą, 9-o dešimtm. pradžioje jam duota E. Hablo pavadinimas. Galiausiai jis iškeltas į orbitą 1990 m. balandį.

Svarbiausia „dangaus akimi“ „Hubble“ tapo ne iškart, nes pradžioje gaminant optiką buvo padaryta rimta klaida. Trūkumas pašalintas 1993 m. įrengus koreguojančią sistemą COSTAR. Tolimesnių remontų dėka teleskopas vis labiau tobulėjo. Jis ilgai kentėjo dėl 6-ių giroskopų susinešiojimo, tačiau juos pakeitus, tik vienas sutriko 2014 m. kovą. Šiuo metu „Hubble“ turi šiuos prietaisus: plačiakampę ir planetarinę fotokameras, patobulintą apžvalginę kamerą, multiobjektinį spektrometrą artimajam infraraudonajam diapazonui, ultravioletinį spektrografą. Jo kasmėnesinis duomenų srautas yra per 80 Gb, o jų bendra apimtis viršija 50 Tb.

Reikšmingesni „Hubble“ rezultatai:

• 1994 m. Šumeichero-Levi kometos susidūrimo su Jupiteriu nuotraukos;
• Gauti nuodugnūs Plutono ir Eridos vaizdai;
• Nufotokrafuoti ultravioletinės Saturno, Jupiterio ir Ganimedo šiaurės pašvaistės;
• Rastos eksoplanetos, daugybė protoplanetinių diskų Oriono ūke;
• Prisidėta prie dalinio supermasyvių juodųjų skylių egzistavimo patvirtinimo;
• Gautas įrodymas, kad Visata plečiasi greitėjančiai;
• Patvirtintas Visatos amžius – 13,7 mlrd. m.;
• Aptikta gama žybsnių analogų regimame diapazone;
• Patvirtinta Visatos izotropijos hipotezė (Visatos ir jos dalių homogeniškumas);
• Nufotografuotos tolimiausios Visatos sritys.

Taip pat „Hubble“ teleskopo pasiekimais galima laikyti įspūdingas dangaus objektų nuotraukas, leidžiančiomis gėrėtis kosmoso vaizdais.

Webas kyla į orbitą

Džeimso Vebo orbitinės observatorijos (JWST) idėja siekia astronomus, suvokusius Hablo teleskopo galimybių ribas. Joks Hablo teleskopų stebėjimų kiekis negalėjo leisti pamatyti kosminės aušros laikus, nes ankstyvųjų galaktikų šviesos bangos dėl kosminio plėtimosi buvo ištęstos į ilgesnes infraraudonąsias bangas taip smarkiai, kad Hablas neįstengė jų aptikti. O kad detalės nebūtų pernelyg blankios, pagrindinis teleskopo veidrodis turėjo būti bent kelis kartus platesnis (6,5 m vietoje Hablo 2,4 m). Ir jį reikia atvėsinti, kad būtų galima išskirti ankstyviausių galaktikų infraraudonuosius spindulius. Atvėsinimui bus naudojamas 21x14 m snapelis nuo Saulės (kaip teniso kortas) iš 5 kaptono (termoatsparaus polimero) sluoksnių atskirtų vakuumu. Tad kiekvienas kitas sluoksnis vis šaltesnis dėl šilumos išspinduliavimo atgal į kosmosą. Nuo 85^o jis „numuša“ temperatūrą iki -233^o. Taip pat teleskopas iškeltas į Lagranžo tašką L2, kas papildomai padeda išlaikytą teleskopą vėsiu.

Pagrindiniam veidrodžiui buvo pasirinktas berilis dėl jo mažo svorio ir atsparumo šilumai. Veidrodis yra iš 18 šešiakampių 1,3 m skersmens segmentų padengtų labai plonu aukso sluoksniu. Kiekvienas segmentas turi po 7 variklius jų išlyginimui, o dar vienas variklis leidžia tiksliai nustatyti kiekvieno segmento kreivumą.

Po ketvirčio amžiaus kūrimo ir išleidus 8,8 mlrd. dolerių pagaliau Vebo teleskopas buvo parengtas darbui orbitoje – ir galės atsekti 99,3% kelio link Didžiojo sprogimo (apie 100 mln. m. po jo, kai Hablas pajėgia įžvelgti tik įvykius po 500 mln. m.) – ir tolimesnius objektus nei GN-z11. Be to jo infraraudonojo spinduliavimo davikliai ir platus šviesą surenkantis veidrodis puikiai tinka ekzoplanetų stebėjimui ir, atskiru atvejų, jų atmosferų sudėties nustatymui (kai jos kerta savo žvaigždžių diskus), - ir tapti proveržiu išvadoms dėl nežemiškos gyvybės egzistavimo. Jį galima panaudoti pažvelgimui į dulkėtus žvaigždžių lopšius, gauti naujų duomenų apie žvaigždžių ir planetų susidarymą, o taip pat ištirti Saulės sistemos išorinių planetų palydovus ir blankius objektus Koiperio juostoje.

Todėl, kad sunku

Raiso (Rice) un-te 1962 m. rugsėjį Dž.F. Kenedis paskelbė apie žmogaus skrydžio į Mėnulį planus (apie žmones Mėnulyje žr. >>>>>): „ne todėl, kad tai lengva, o kad sunku“. Tie žodžiai žymėjo laiką, kai pasitikėjimas mokslu ir pagarba jam (ko nesimatė Covid metu) buvo stiprūs, o rimti klausimai apie gamtos reikalus buvo tiek žeminančiais, tiek įkvepiančiais. Ir nors „Apollo“ Ir nors programa iš principo nebuvo skirta mokslo vystymui, ji įkvėpė to laikmečio mokslininkų kartą. Tačiau vėliau tas entuziazmas gerokai priblėso dėl nesėkmių tiek moksle, tiek už jo ribų, o taip pat kai jo atradimai sukeldavo politinius debatus.

Nauju proveržiu moksle ir visuomenės nuostabą atnaujino Dž. Vebo (JWST) orbitinio teleskopo iškėlimas, tapęs žymiu žmonijos pasiekimu. Jis duoda svarias mokslines perspektyvas. Jis leidžia stebėti labai tolimus objektus ir parodyti Visatą, kokia ji buvo vos milijardas metų. Jis galės ištirti ekzoplanetų atmosferą ir klimatą, nustatant jų galimybes gyvybės egzistavimui jose.

Deja, jo pavadinimas sutepliojo reikalą. Džeimsas Vebas (James Webb) buvo NASA vadovu, kai pasiekti vieni žymiausi šios agentūros pasiekimai. Tačiau tai vyko tais laikais, kai buvo pradėta atleidinėti LGBTQ+ darbuotojus, ką jis palaikė. Dabar NASA bandė taisyti padėtį dėl teleskopo pavadinimo, teigdama, kad Dž. Vebas nežinojo, kad agentūra atleido LGBTQ+ darbuotojus būtent dėl jų seksualinės orientacijos. Tačiau tai nedarė skirtumo – mat jo vardas žmonėms yra Levandų panikos ir homofobijos NASA‘oje (kaip ir mokslo įstaigose) priminimas. Dėl kilusių prieštaravimų galiausiai nuspręsta teleskopą vadinti tiesiog JWST, iš jo neiššifruojant Dž. Vebo vardo.

Skaitykite apie pirmąją JWST nuotrauką...
Taip pat skaitykite JWST gali atrasti technologines signatūras