Hubble'i kosmoseteleskoop

Allikas: Vikipeedia
Hubble'i kosmoseteleskoop
Hubble 01.jpg
Hubble'i teleskoop hakkab eralduma kosmosesüstikust Discovery (1997)
Organisatsioon NASA / ESA
Kaaslane Maa
Kanderakett Kosmoselennuk Discovery
COSPAR ID 1990-037B
Mass 11 110 kg


Hubble'i teleskoobi foto kaugetest galaktikatest

Hubble'i kosmoseteleskoop on astronoom Edwin Hubble'i järgi nime saanud kosmoseobservatoorium, mis tiirleb kosmoses ümber maakera.

Selle asupaik väljaspool Maa atmosfääri annab suure eelise maapealsete teleskoopide ees: fotosid ei ähmasta atmosfäär, ei ole valgusreostust. Alates kosmosesse saatmisest 1990. aastal on see olnud üks tähtsaimaid instrumente astronoomia ajaloos. Hubble'i teleskoobil on suur osa paljude avastuste tegemises. See on aidanud paremini aru saada mitmest astrofüüsika põhiprobleemist.

Hubble'i teleskoobi tellis USA valitsus ja see valmistati põhiosas 1980. aastatel.[1] Esialgu oli kavas see kosmosesse saata 1986. aasta oktoobris, kuid pärast kosmosesüstiku "Challenger" katastroofi lükati see edasi, see aga andis inseneridele aega, et täiustada süsteeme.[2] Vahepeal hoiti teleskoopi puhta lämmastikuga täidetud ruumis ja ainuüksi tema säilitamine maksis umbes 6 miljonit USA dollarit kuus. Samal ajal sai teleskoobi juures sooritada mõningaid teste ja mõningaid seadiseid rikkekindlamatega asendada.

Hubble'i teleskoop saadeti kosmosesse kosmosesüstikuga "Discovery" 24. aprillil 1990.

Hubble'i teleskoobi maksumuseks plaaniti 400 miljonit dollarit. Ehitamise algusest peale nõudis ta USA valitsuselt üle 2,5 miljardi dollari kuni teleskoobi kosmosessesaatmiseni ja sealt edasi on käigushoidmiskulud võtnud 10 miljardit dollarit (2010. aasta seisuga).[3] USA-s on teleskoopi korduvalt kritiseeritud suure maksumuse pärast ja valitsus on korduvalt arutanud projekti lõpetamist, kuid teisalt on teleskoop osutunud ka plaanitust töökindlamaks ja andnud maailmale plaanitust rohkem teavet.

Hubble'i süvavaated[muuda | redigeeri lähteteksti]

Hubble’i teleskoobi saavutuste hulka kuulub optilises lainealas kõige teravamate fotode tegemine. 18.28. detsembril 1995 Suure Vankri tähtkujus tehtud Universumi süvavaatel võib näha üle 1500 galaktika [4]. 1998. aasta oktoobris tehti samasugune pilt taeva lõunapooluse läheduses Tuukani tähtkuju suunas. 2003. aasta septembris alustati Hubble'i ülisüvavälja (Hubble Ultra Deep Field) tegemist; pärast 1 miljoni sekundi pikkust ja 800 kaadrist koosnevat summaarset säriaega lõpetati projekt 16. jaanuaril 2004. Ülisüvavaate väli asub taevas Ahju tähtkujus, Orioni tähtkujust lõunas. Pildistatud taevaala suurus oli ligikaudu kümnendik Kuu läbimõõdust, sellelt on leitud üle 10 tuhande galaktika. Kõige vanemad ülisüvavaatelt leitud objektid on nähtavad ajast, mil Universum oli vähem kui 800 miljonit aastat vana.

Vigane peegel[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mõni nädal pärast kosmosesse läkitamist selgus tehtud piltidest, et Hubble'i optiline süsteem on vigane. Kuigi pildid olid teravamad, kui maapealsetel teleskoopidel ei suutnud ta saavutada täielikku fookust ning pildikvaliteeti.

Saadud pildimaterjali analüüsimisel tõdeti, et probleemi põhjustas peapeegel, mis oli lihvitud vale kujuga. Kuigi tegu oli kõige täpsemalt väljamõeldud peegliga oli see liiga lame, kuskil 2,200 nanomeetrit. [5]

Vigase peegliga oli küll võimalik vaadelda kõrge resolutsiooniga eredaid taevakehi, aga viga vähendas sensitiivsust, mistõttu teleskoobi kasutegur vähenes. Veast hoolimatta kasutati teleskoopi vähenõudlike objektide vaatlemiseks ning 3 aastat pärast läkitamist parandati viga ära.

Probleemi olemus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Komisjon, mida juhtis Lew Allen, Jet Propulsion Laboratoy direktor tegeles probleemi väljaselgitamisega sihikindlalt. Alleni komisjon leidis, et peamine testseade null corrector, millega testitakse kumerpeegleid oli valesti kokku pandud– seadme üks läätsedest oli positsioonist 1.3 mm väljas. Algse lihvimise käigus kasutas Perkin-Elmer (optikafirma) kahte tavalist null corrector'it, kuid tootmise viimasel etapil asendusid need ekstra selleks ehitatud seadmega. Kahjuks pandi seade valesti kokku ning valmis erakordselt täpne, kuid vale kujuga peegel. Viimased kaks mõõtmist tehti uuesti tavaliste seadmetega, mis tuvastasid viga, kuid vigu ei võetud arvesse, sest arvati, et ehitatud seade on täpsem.[6]

Lahendus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Spiraalgalaktika M100, pildid enne ja pärast vea parandust.

Teleskoop oli juba algusest peale disainitud mõttega, et sellele teha hooldamismissioone. Kuigi Kodak oli teleskoobile teinud varupeegli oli seda võimatu vahetada orbiidil ning liiga kulukas, et teleskoob tagasi maapeale tuua. Fakt, et teleskoop oli disainitud täpselt vale kujuga pani see meeskonna disainima uut optilist komponenti, millel on täpselt sama viga, kuid vastupidise efektiga. Aastal 1993 lisati uus komponent teleskoopi, mille tööpõhimõte oli nagu prillidel, et parandada ebamäärasust.[7][8]

Avalik kasutamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Ükskõik kes võib esitada avalduse, et teleskoopi kasutada, kuid analüüside rahastamine on ainult võimalik USA institutsioonidele. [9] Konkurents teleskoobi kasutusele on tihe, kõigest üks viiendik avalduse esitajatest saavad aja, et teleskoopi kasutada.

Amatöör vaatlused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Esimene STCcl-i direktor Riccardo Giaoccini kuulutas 1986. aastal, et plaanib pühendada osa oma direkori oleku ajast lubades amatöör astronoomidel kasutada teleskoopi. Kogu aeg, mis ta võimaldas oli mõni tund tsüklist, sellegipoolest tekitas see suurt huvi amatööride seas. [10]

Amatööride avaldused vaatas üle amatöör astronoomide komitee, mis andis aja ainult ettepanekutele, mis olid tõelise teadusliku väärtusega, ei kopeerinud professionaalide ettepanekuid ning vajasid kosmoseteleskobi ainulaadseid võimalusi. Aastatel 1990-97 said teleskoobikasutuseks aega kokku 13 amatöör astronoomi. Pärast seda vähendati STScl-is eelarvet, mis ei võimaldanud enam amatöör astronoomidel teleskoopi kasutada ning rohkem amatöörprogramme läbiviidud pole.

20. aastapäev[muuda | redigeeri lähteteksti]

Infrapuna kiirguse lähedane valgus WFC3-elt "Mystic Mountain" stellar nursery-s, mis asub Carina Nebula-s.

Hubble'i teleskoop tähistas 24. aprillil 2010. Et mälestada seda sündmust avaldasid NASA, ESA ja Kosmoseteleskoobi instituut (STScl) pildi Carina Nebula-st.

Teaduslikud tulemused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Võtmeprojektid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kaheksakümnendate alguses kogunesid NASA ja STScl neljale arutlustele, et välja selgitada peamised projektid, millega tegelema hakatakse. Need projektid olid teaduslikult tähtsad ning vajasid rohkemat teleskoobi kasutust. See garanteeris, et valitud projektid saaksid varem valmis, juhul, kui teleskoop peaks rikki minema.

Tähtsad avastused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Hubble võimaldas lahendada pikalt püsinud probleeme astronoomias ning aitas ka tõstatada uusi küsimusi. Mõni lahendus on vajanud uusi teooriaid, et neid selgitada. Tähtsate ülesannete seas oli pulseerivate tähtede kauguse mõõtmine täpsemalt, kui kunagi varem. Sellega loodi uus konstant väärtus Hubble'i konstant, mis on mõõtühik, millega kirjeldatakse universumi paisumise kiirust. Enne Hubble'i kosmoseteleskoobi läkitamist oli konstant vigane 50% ulatuses, kuid Hubble'i mõõtmiste tulemusel on selle konstandi täpsus ±10%, mis on vettpidavam arvestades teist tüüpi tehnikat kasutavaid mõõtmisi pärast Hubble'i läkitamist.[11]

Kuigi Hubble aitas täpsustada universumi vanust pani see inimsei ka kahtlustama teooriaid selle tuleviku kohta. Astronoomid 'High-z Supernova Search Team'-ist ja 'Supernova Cosmology Project'-ist kasutasid maapealseid teleskoope ning Hubble'i telskoopi, et vaadelda kaugeid supernoovasid ning avastasid, et gravitatsiooni tõttu aeglustumise asemel universumi paisumine võib hoopis kiireneda. Kiirendamise põhjus on teadmata,[12] kuid kõige tõenäolisemaks on Tumeenergia.[13]


Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Canright, Shelley. "NASA's Great Observatories". NASA. Vaadatud 26. aprill 2008. 
  2. Wilford, John (9. aprill 1990). "Telescope Is Set to Peer at Space and Time". The New York Times. Vaadatud 19. jaanuar 2009. 
  3. "James Webb Space Telescope (JWST) Independent Comprehensive Review Panel (ICRP) Final Report" (PDF). NASA. p. 32. Vaadatud 4. september 2012. 
  4. Ferguson et al. (2000b)
  5. " Esimene hooldusmissioon" Arhiiv: hubble.nasa.gov
  6. Dunar, p. 512: "the firm’s optical operations personnel dismissed the evidence as itself flawed. They believed the other two null correctors were less accurate than the reflective null corrector and so could not verify its reliability. Since they assumed the perfection of the mirror and reflective null corrector, they rejected falsifying information from independent tests, believed no problems existed, and reported only good news."
  7. Chaisson, Eric (1994). The Hubble Wars; Astrophysics Meets Astropolitics in the Two-Billion-Dollar Struggle Over the Hubble Space Telescope. Harper Collins. ISBN 0-06-017114-6, p. 184.
  8. Fisher, Arthur. "The Trouble with Hubble". Popular Science: 100. 
  9. "HST Call for Proposals", Chapter 2.3.
  10. "Amateur Astronomers Will Use NASA's Hubble Space Telescope". STScI. 10. september 1992. Vaadatud 26. aprill 2008. 
  11. Freedman, W. L.; Madore, B. F.; Gibson, B.K.; Ferrarese, L.; Kelson, D. D.; Sakai, S.; Mould, J. R.; Kennicutt, R. C. Jr. et al. (2001). "Final Results from the Hubble Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Constant". The The Astrophysical Journal 553 (1): 47–72. arXiv:astro-ph/0012376. Bibcode:2001ApJ...553...47F. doi:10.1086/320638.  Preprint available here.
  12. Clifton, Timothy; Ferreira, Pedro G (23. märts 2009). "Does Dark Energy Really Exist?". Scientific American. Vaadatud 16. juuni 2009. 
  13. Seife, Charles (20. juuni 2003). "Dark Energy Tiptoes Toward the Spotlight". Science 300 (5627): 1896–1897. doi:10.1126/science.300.5627.1896. PMID 12817137.