Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Специализированные орбитальные телескопы как обсерватории

Специализированные орбитальные телескопы как обсерватории
Специализированные орбитальные телескопы как обсерватории

Орбитальные телескопы располагаются непосредственно в космосе и позволяют обнаруживать  электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна.

Основные задачи орбитальных телескопов:

  • выяснение механизма магнитного нагрева солнечной короны и выделения энергии при вспышках;
  • наблюдение процессов нагрева внешних оболочек звезд;
  • исследование эволюции активности звезд типа Солнца, сверхновых и происхождение пульсаров и черных дыр;
  • высокоэнергичные выбросы из ядер активных галактик и квазаров, плотные облака горячего газа в скоплениях галактик;
  • природа внегалактического рентгеновского фона;
  • структура и эволюция квазаров;
  • эволюция и рождение Вселенной;
  • многое другое.

Астрофизические обсерватории

В основном орбитальные телескопы запускали в конце XX — начале XXI века. Первым был телескоп «Хаббл», далее «Комптон», «Чандра»,  «Спитцер».

орбитальные телескопы

Хаббл

Специализированные орбитальные телескопы как обсерваторииКомптон

Комптон

Специализированные орбитальные телескопы как обсерваторииЧандра

Чандра

Специализированные орбитальные телескопы как обсерваторииорбитальные телескопы

Спитцер

Орбитальный телескоп «Хаббл» в оптической области спектра был запущен 24 апреля 1990 года и на следующий день после вывода на расчётную орбиту решал многие задачи.

Эта гигантская астрофизическая обсерватория имеет диаметр главного зеркала  2,4 м.  Работает в широком диапазоне длин волн от 1216 А до 10 мкм, охватывающем ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области. Предельная чувствительность обнаружения слабых объектов — 29-я звездная величина. Отметим, что чувствительность самых мощных наземных таких обсерваторий в 100 раз ниже. Угловое разрешение  0,1, что на порядок лучше ныне достигнутого предела. Точность наведения 0,01 и стабилизации — 0,007. При такой точности наведения межконтинентальная ракета легко поразила бы цель размером с блюдце!

Для длительного сохранения в условиях полета столь высоких параметров предусматривалась автоматическая подъюстировка телескопа и даже корректировка формы поверхности главного зеркала. Расчетное время эксплуатации уже перекрыто и составляет более 28 лет, в течение которых  его неоднократно посещали астронавты с целью регулировки и замены отдельных приборов и узлов, а также периодическая перекомплектация приборов.

В мягкой рентгеновской области известна разработка специализированных орбитальных обсерваторий с большими зеркальными телескопами скользящего падения: ROSAT (Германия), GRIST (Великобритания), AXAF (США). Диаметры зеркал этих телескопов около 80 см, а качество обработки поверхностей исключительно высоко. Так, у ROSAT достигнута чистота обработки 2,3 А, что, вероятно, близко к теоретическому пределу — толщине одноатомного слоя. В телескопе GRIST отклонения формы зеркала от расчетной не превышают 0,1 мкм.

В области жесткого рентгеновского излучения и космического гамма излучения проводились проекты создания сверхбольших орбитальных телескопов, оптическая система и детектор которых размещены на двух различных спутниках.

В области гамма-излучения высоких энергий (десятки мегаэлектронвольт и выше) большие надежды возлагался на орбитальный телескоп «Гамма-1», совместно разрабатываемый советскими и французскими учеными. Сердце этого телескопа — большая искровая камера площадью 400 см2. При пролёте через камеру гамма-квант  должен был взаимодействовать с материалом электродов, вдоль треков образовавшихся вторичных частиц которых проскакивала искра. Направление треков частиц прослеживался бортовой фототелевизионной аппаратурой, что позволяет восстановить направление прихода кванта с высокой точностью. Дополнительные электронные узлы точно определяли энергию кванта, а также вырабатывали сигнал «вето», чтобы исключить срабатывание камеры при пролетах фоновых заряженных частиц большой энергии. Однако информация, собранная «Гамма-1» за 2, 5 года работы не позволила решить важные научные задачи, в частности, уточнить распределение вещества в нашей Галактике, что необходимо для создания теории ее происхождения и эволюции.

В настоящее время идет работа с орбитальным телескопом «Хаббл» и контракт на эксплуатацию телескопа был продлён до 30.06.2026 года