Hubblov ďalekohlad

1. Hubblov ďalekohlad Eva Debnárová 8.trieda

2. Hubblov ďalekohlad • Hubblov vesmírny ďalekohľad je ďalekohľad na obežnej dráhe okolo Zeme. Pretože je umiestnený mimo zemskej atmosféry, získava ostrejšie obrázky veľmi slabých a matných objektov ako ďalekohľady na zemskom povrchu. • Na obežnú dráhu bol vynesený raketoplánom Discovery pri misii STS-31 v roku 1990 24. apríla. Od svojho vypustenia sa stal jedným z najdôležitejších ďalekohľadov v dejinách astronómie. • Je zodpovedný za mnoho priekopníckych objavov a pomohol astronómom lepšie pochopiť základné problémy astrofyziky. Pomocou ďalekohľadu sa podarilo získať niekoľko snímok, tzv. Hubblových hlbokých polí tých najvzdialenejších objektov vo vesmíre.

3. 28. december 1993 - Prvá servisná misia pri HST. Sedem astronautov vybraných pre prvú servisnú misiu absolvovalo tréning v používaní veľkého množstva špeciálneho náradia potrebného na opravu Hubbleovho teleskopu. • V priebehu piatich dlhých výstupov do otvoreného vesmíru astronauti vykonali množstvo úprav vo vnútri teleskopu. Misia STS-61 (raketoplánu Endeavour) prebehla v decembri 1993 a zahŕňala inštaláciu niekoľkých zariadení a rôzneho vybavenia. • Medzi najpodstatnejšie úpravy patria výmena vysokorýchlostného fotometra za "balíček" korekčnej optiky COSTAR a výmena WFPC (Wide Field and Planetary Camera) za WFPC2 s interným korekčným optickým systémom.

4. 22. február 1997 - Druhá servisná misia pri HST. Úlohou druhej servisnej misie Discovery (STS-82) vo februári 1997 bola výmena zariadenia GHRS a FOS za spektrometre Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) a Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) a technického a výskumného magnetofónového záznamníku za nový elektronický. Počas štyroch výstupov do kozmu bola opravená tepelná izolácia a znova upravená obežná dráha. Astronauti navyše odhalili na ďalekohľade poškodenie tepelnej izolácie, na opravu ktorej sa uskutočnil piaty neplánovaný výstup. NICMOS obsahoval chladič s dusíkom v pevnej forme, ktorý slúžil na redukciu tepelného žiarenia z ostatných prístrojov, ale o nejaký čas po tom, ako bol nainštalovaný, došlo k neočakávanej tepelnej expanzii, čo malo za následok kontakt s optickou clonou.

5. 15. december 1999 - Tretia servisná misia pri HST. Servisná misia 3A Discovery (STS-103) prebehla v decembri 1999. Išlo o odštiepenú misiu od pôvodne plánovanej servisnej misie 3. Vznik varianty 3A bol vynútený nečakaným zlyhaním troch palubných gyroskopov (štvrtý gyroskop zlyhal niekoľko týždňov pred začiatkom misie, čo Hubbleovi úplne znemožnilo vykonávať vedecké pozorovania). V priebehu misie 3A astronauti nahradili všetkých šesť gyroskopov, vymenili senzor pre jemnú navigáciu (Fine Guidance Sensor) s počítačom (DF-224 za 25 MHz Intel 486 s 2MB RAM), inštalovali Voltage/temperature Improvement Kit (VIK) − zariadenie pre ochranu batérií pred prebíjaním a opäť vymenili tepelnú izoláciu.

6. 23. marec 2002 - Štvrtá servisná misia pri HST. V priebehu misie 3B Columbia (STS-109) v marci 2002 bolo nainštalované nové zariadenie – Advanced Camera for Surveys (ACS), ktoré nahradilo FOC. Tiež došlo k oprave zariadenia NICMOS, ktoré už v roku 1999 vyčerpalo zásobu chladiacej látky. Bol inštalovaný nový chladiaci systém, ktorý teplotu dostatočne znížil a zariadenie bolo teda opäť použiteľné. Pomocou ACS a s opraveným zariadením NICMOS bol ďalekohľad schopný nasnímať tzv. Hubbleove ultra-hlboké pole. V priebehu misie 3B boli po druhýkrát vymenené solárne panely. Konštrukcia nových panelov bola odvodená od panelov použitých u družíc komunikačného systému Iridium, ktorých veľkosť predstavovala len dve tretiny pôvodných panelov.

7. 15. august 2004 - NASA potvrdila zlyhanie pohonného systému spektrometra (Space Telescope Imaging Spectrograph -STIS). Celé zariadenie prestalo pracovať. • 15. máj 2005 - NASA rozhodla prepnúť ďalekohľad do módu riadenia iba dvoma gyroskopmi, aby sa predĺžila doba misie. Teleskop bol dvoma gyroskopmi riadený do augusta 2005, ďalšie dva gyroskopy boli nevyužité, ale pripravené ako náhrada. Dva ďalšie gyroskopy už boli v tom čase nefunkčné a nepoužiteľné. • 15. jún 2006 - Zlyhanie elektroniky hlavnej kamery (Advanced Camera for Surveys - ACS). Záložná elektronika zlyhala 27. januára 2007. • 31. októbra 2006 - Schválená servisná misia Atlantis STS-125. Vedenie NASA chcelo pôvodne ďalekohľad ponechať už bez opravy. Na agentúru bol však vyvíjaný tlak, aby ďalekohľad ešte zachránila. NASA svoje rozhodnutie zvážila.

8. 21. máj 2009 - Rekonštrukčná misia raketoplánu Atlantis pri lete STS-125. Posádka: Megan McArthurová, ovládajúca robotické rameno, v ktorom bol ďalekohľad upevnený, John Grunsfeld, Andrew Feustel a Mike Massimino, pracovali v otvorenom kozme desiatky hodín pri piatich výstupoch, čím absolvovali doteraz najvýznamnejšiu servisnú misiu k Hubblovmu ďalekohľadu.

9. 4. február 2010 - Americký Národný úrad pre letectvo a vesmír (NASA) zverejnil snímky planéty Pluto, ktoré potvrdili sezónne zmeny farby a jasu oblastí na jej povrchu. Pluto má na snímkach z Hubbla priemer iba niekoľko pixelov. Zverejnené snímky boli výsledkom kombinovania celej série, ktoré umožnilo vyššie rozlíšenie. Spracovanie trvalo štyri roky a vyžiadalo si nepretržitú činnosť dvadsiatich najmodernejších počítačov.

10. 1. február 2010 - Hubblov kozmický ďalekohľad poslal na Zem snímky následku kolízie dvoch planétok. Teleskop zachytil pri sledovaní kométovitého telesa nový útvar a prachové pruhy, ktoré naznačovali celkom nedávnu čelnú zrážku dvoch planét. Zrážky v páse planétok medzi obežnými dráhami Marsu a Jupitera sú bežné, no v dejinách astronómie išlo o prvé zdokumentovanie tohto úkazu.

12. Od svojej prvotnej koncepcie až po vypustenie sa projekt potýkal s množstvom rozpočtových problémov a odkladov. Ihneď po vypustení sa zistilo, že hlavné zrkadlo má sférickú aberáciu. Predsa len sa po servisnej misii STS-61 v roku 1993 podarilo ďalekohľad dostať do plánovaného stavu a stal sa tak znovu nástrojom schopným prevádzky. • Hubblov vesmírny ďalekohľad je súčasťou série Veľké kozmické observatóriá, ktorú vypracovala NASA. Ďalšími observatóriami sú Comptonove gama observatórium (Compton Gamma Ray Observatory), Röntgenové observatórium Chandra (Chandra X-ray Observatory) a Spitzerov vesmírny ďalekohľad (Spitzer Space Telescope).

13. Budúcnosť ďalekohľadu bola dlho neistá. Gyroskopy stabilizujúce ďalekohľad potrebujú výmenu a celý teleskop potrebuje naviesť na vyššiu obežnú dráhu, pretože časom klesne natoľko, že by mohol zhorieť v atmosfére Zeme. Vedenie NASA pôvodne chcelo ďalekohľad ponechať už bez opravy svojmu osudu. • Na agentúru bol však vyvíjaný tlak, aby ďalekohľad ešte zachránila. NASA svoje rozhodnutie zvážila. Po obnovení letov raketoplánov, ktoré boli pozastavené po nehode druhého z nich, 31. októbra 2006 dal riaditeľ NASA Michael Douglas Griffin zelenú poslednej servisnej misii raketoplánu k ďalekohľadu – Atlantis STS-125, ktorá odštartovala 11. mája 2009. • Hubblov nasledovník Vesmírny ďalekohľad Jamesa Webba má vzlietnuť na obežnú dráhu v roku 2013. Mal by mať oveľa lepšie vlastnosti ako Hubble. Napriek tomu ho celkom nenahradí, pretože bude pozorovať v infračervenej oblasti spektra.

14. Konštrukcia • Len čo dostal program zelenú, rozdelili sa úlohy a práca na projekte. Zodpovednosť ze dizajn, vývoj a výstavbu malo The George C. Marshall Space Flight Center. Goddardovo centrum pre vesmírne lety malo na starosti celkový dozor nad vedeckými prístrojmi a pozemným riadiacim centrom, ktoré malo v budúcnosti riadiť misiu. • Marshallovo centrum poverilo spoločnosť Perkin-Elmer výrobou optickej súpravy (Optical Telescope Assembly – OTA) a senzorov pre jemné navádzanie (Fine guidance sensors). Korpus ďalekohľadu mala zhotoviť spoločnosť Lockheed

17. Komunikácia • Údaje získané ďalekohľadom boli v prvej fáze uložené priamo v teleskope. Keď bol Hubble vypustený, na uskladnenie údajov slúžili magnetofónové pásky. V priebehu servisných misií 2 a 3A nahradil tieto médiá pevný disk. • Z paluby teleskopu sa údaje vysielali na zemský povrch cez Sústavu satelitov pre prenášanie údajov (Tracking and Data Relay Satellite System - TDRSS) - systém satelitov na nízkej obežnej dráhe, ktoré komunikovali so Zemou približne 85 % času jedného obehu. • Údaje sa z TDRSS prenášali na pozemné strediská; najprv do Goddardovho centra pre vesmírne lety a potom finálne do Vedeckého inštitútu vesmírneho ďalekohľadu (STScl), kde sa archivovali.

19. Usporiadanie vnútra komplexu ďalekohladu • Obal, v ktorom je zamontovaný ďalekohľad spolu s ostatnými nástrojmi bol ďalším značne zložitým problémom pre inžinierov. Mal adekvátne odolávať častým zmenám teploty pri prechode z tieňa Zeme na priame slnečné svetlo a naopak a zároveň byť dosť stabilný na to, aby umožňoval mimoriadne presné zameranie ďalekohľadu. Viacvrstvový izolačný plášť udržiava stabilnú teplotu vnútri celého telesa a obklopuje ľahkú hliníkovú schránku, v ktorej spočíva ďalekohľad a ostatné prístroje. Vnútri schránky drží grafito-epoxidová kostra najdôležitejšie časti celého komplexu pevne usadené.[9] • Kým konštruovanie obalu, v ktorom je zamontovaný ďalekohľad spolu s ostatnými nástrojmi postupovalo hladšie než stavba OTA, spoločnosť Lockheed mala neustále problémy so sklzom v rozpočte a v časovom pláne. V lete 1985 prekročila výstavba ďalekohľadu rozpočet o 30 % a časový plán bol prekročený o tri mesiace. Správa MSFC hovorila, že spoločnosť Lockheed sa skôr spoliehala na príkazy od NASA, než aby prevzala vlastnú iniciatívu pri budovaní ďalekohľadu.

23. Ďakujem za pozornosťEdwin Pavall Hublle