Зашто је свемирски телескоп Хуббле и даље важан

24. априла 1990. човечанство је покренуло научну револуцију.
мислим “лансиран” дословно: тог датума спејс шатл Дисцовери урлао у небо са свемирским телескопом Хабл смештеним у његовом товарном простору. Телескоп је био на мисији која је заувек променила наш поглед на универзум.
Хабл није био највећи телескоп икада — његово огледало од 2,4 метра заправо се сматра малим ових дана — али то што је изнад атмосфере дало му је супермоћи. Наш ваздух кључа и врти се, замагљујући погледе са земаљских инструмената. И он сија – слабо, али довољно да ограничи колико слаб објекат астрономи могу да виде. И треће, наш ваздух апсорбује већину ултраљубичастог и инфрацрвеног светла, где се дешавају занимљиве ствари, космички говорећи. Устајање, подизање и даље од све те атмосфере учинило је Хабл једним од најважнијих телескопа икада направљених.
О подршци научном новинарству
Ако уживате у овом чланку, размислите о томе да подржите наше награђивано новинарство претплата. Куповином претплате помажете да се обезбеди будућност упечатљивих прича о открићима и идејама које данас обликују наш свет.
И револуционисао је астрономију. Хабл је видео објекте слабије него што је икада раније примећено. Телескоп је показао колико се брзо свемир шири, посматрали временске промене на спољним планетама и доказао да свака велика галаксија има супермасивну црну рупу у свом срцу, само да споменем три невероватна подвига на врху моје главе. Највећа открића и открића која су произашла из ове величанствене машине су толико бројна, да би чак и њихово набрајање овде било претерано (и такође помало заморно, ако би невероватно астрономско истраживање икада могло бити заморно).
Па ипак, упркос овим успесима, видим много чаврљања на мрежи (па чак и у вестима) који помало кавалирски одбацују Хабла, говорећи да је НАСА-ин свемирски телескоп Џејмс Веб (ЈВСТ) Хаблова „замена“. То није само неправедно; то је погрешно.
ЈВСТ никада није имао намеру да замени Хабла, и заправо не могу, с обзиром на то да је дизајниран за веома различита посматрања.
Хабл је оптимизован да посматра универзум у видљивој светлости, врсти светлости коју видимо својим очима. Такође може да открије неке таласне дужине у ултраљубичастом и инфрацрвеном, али Хабл не може да види већину тих делова спектра. ЈВСТ детектује инфрацрвено светло на много дужим таласним дужинама, где доминирају различити астрофизички процеси.
ЈВСТ је много већи телескоп, истина. Има огледало широко 6,5 метара, тако да сакупља око седам пута више светлости од Хабла. Уопштено говорећи, веће огледало такође значи већу резолуцију, бољу могућност да се виде фини детаљи у посматрању. Ипак, то такође зависи од посматране таласне дужине, и заправо, у најбољем случају, Хабл за мрвицу надмашује ЈВСТ! Али то заправо није поента; оба су изузетни телескопи који су на челу врсте посматрања која сваки може да уради.
Разумевање Хаблове моћи у видљивој светлости служи да се истакне једно кључно поље где га ЈВСТ-ов инфрацрвени вид превазилази: увид у прве галаксије универзума.
Хаблова најдубља запажања показала су да постоји неочекивано богатство галаксија у далеком универзуму, али телескоп има ограничење. Што је галаксија удаљенија, што више постаје црвено померено њено светло док космичка експанзија удаљава галаксију од нас. У неком тренутку, највећи део светлости галаксије се емитује у инфрацрвеном спектру, где Хабл то не може да види — али тамо где ЈВСТ види оштро. Због тога је новија опсерваторија била тако плодна у рушењу рекорда удаљености и пружања невиђених погледа на рани универзум.
Има ту ироније. Идеја за свемирски телескоп први је предложио астроном Лајман Шпицер 1946а 1960-их астрономка Ненси Грејс Роман почела је да заговара НАСА-у да изгради једну — касније је постала позната као „мајка Хабла“, а по њој је назван и свемирски телескоп који је планиран за лансирање ове године. Међутим, одлагања и прекорачења буџета задесили су пројекат Хабл, и на крају је коштао више од 10 милијарди долара и лансирао се много касније него што је првобитно планирано. Иста ствар се десила са ЈВСТ; првобитно предложено да кошта мање од 1 милијарде долара и да се лансира до 2004. године, његова коначна цена је такође била око 10 милијарди долара, а није порасла све до 2021. На овај начин, оба телескопа имају сличну историју.
А опет, са друге тачке гледишта, њихова историја је изузетно различита. Хабл је лансиран са неисправним огледаломједан само микрон или два превише раван на ивицама – далеко мање од дебљине људске косе, али више него довољно да разорно замагли вид телескопа. Добро се сећам тих мутних година: током мог доктората. истраживања, провео сам доста времена радећи са софтвером који је математички исправио неке од Хубблеових слика ван фокуса. срећом, овај проблем је заобиђен лансирањем корективне оптике 1993. годинеа каснији инструменти су имали уграђене корекције како би били сигурни да су запажања фокусирана.
Чини се да мало људи данас уопште зна за то тешко време (постојала су саслушања у Конгресу који су разматрали НАСА-ину грешку!), а многи се сада фокусирају само на Хаблов успех. И то је у реду, претпостављам, све док научене лекције спречавају сличне грешке за наредне свемирске телескопе.
У случају ЈВСТ-а, углавном јесу. Та цифра од 10 милијарди долара коју сам навео је само упола тачна; када се трошкови тог телескопа и Хабла упореде у доларима прилагођеним инфлацији (нарочито ако узмете у обзир трошкове Хаблових мисија сервисирања шатла, што би требало), много већи ЈВСТ је заправо јефтинији упркос својим кашњењима и техничким проблемима. И наравно, сав тај новац купио је телескоп који је од почетка радио готово беспрекорно, чак и након наизглед немогућег низа корака у стилу Рубе Голдберга да би се оспособио у свемиру.
Планирана дужина примарне мисије ЈВСТ-а је више од пет година, коју ће достићи 2027. године, али њен очекивани животни век је најмање 20 година, захваљујући пажљивом управљању снабдевањем горивом на броду. Имајте на уму да је Хаблова примарна мисија трајала само 15 година и да је већ у 35. години у свемиру. Направљено је више од 1,7 милиона посматрања од лансирањатакође.
Дакле, Хабл тешко да је застарео. Што се тиче камера, инструмената, па чак и соларних панела, сада је много бољи него када је лансиран! додуше, њени стари жироскопи, неопходни да би опсерваторија била тачно усмерена, имали су бројне грешке које су мучиле мисије. Али чак и тада, инжењери на терену су пронашли начине да исцеде све до последње капи ефикасности из јединог Хабловог оперативног жироскопа.
НАСА има обичај да своје мисије трају много дуже од њиховог номиналног века трајања. Тхе Цхандра Кс-Раи опсерваторија је у 26. години своје петогодишње мисије, Спитзер свемирски телескоп трајао 11 година након датума „искоришћености“, а Ферми свемирски телескоп гама зрака и даље ради након двоструке дужине своје првобитне мисије.
Ако ЈВСТ потраје колико и Хабл, биће ми драго да га видим и даље како вири у инфрацрвено небо 2057. Хабл је можда већ одавно нестао до тада, али надамо се да ћемо у то време имати друге велике опсерваторије у свемиру, које не замењују, колико настављају са његовим наслеђем.


