XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Зоркий глаз во Вселенной (Телескоп Hubble)
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
"400 лет назад Галилей впервые взглянул на звездное небо через окуляр телескопа и это перевернуло все представления человечества об окружающем мире" - профессор астрономии Пол Мердин, автор книги "Тайны Вселенной"
Человечество, наверное с самого своего зарождения задавалось вопросом что находиться у него над головой. Космос привлекает своими удивительными размерами и до сих пор не ясно, бесконечен ли он, обитаем ли.
Телескоп — лучший инструмент, чтобы получать информацию о космосе. Он видит волны, не доступные человеческому глазу, мельчайшие детали. Благодаря современным телескопам мы имеем неплохое представление о звёздах, планетах и галактиках и даже можем обнаружить гипотетические частицы и волны, ранее не известные науке: например, тёмную материюили гравитационные волны.
Строение и принцип работы наземных телескопов интересен, но меня поразили масштабы и возможности космических телескопов. После просмотра фильма о проекте Хаббл мне захотелось узнать о нем как можно больше.
Актуальность проекта: Развитие космических телескопов позволит создать более точный портрет нашей Вселенной и ответить на всегда актуальный вопрос: что еще скрывает космос? Позволит делать более уверенные прогнозы о будущей эволюции космоса, от которых в конечном итоге зависит вопрос выживания всего человечества.
Цель проекта:Узнать о проекте Hubble и будущих космических телескопах. Собрать свой телескоп в домашних условиях.
Задачи проекта:
Изучить историю создания космических телескопов.
Ознакомиться с основными видами телескопов и физическими законами(законы оптики) в телескопах.
Исследовать работу проекта Hubble за 30 лет в космосе.
Узнать кто приемники Hubble? (Джемс Уэбб и WFIRST) и познакомиться с другими проектами космических телескопов будущего.
Провести практическую работу - собрать свой телескоп в домашних условиях.
Сделать вывод о целесообразности развития космических телескопов.
Методы исследования:
изучение научной литературы и цифровых носителей по данной теме;
наблюдение;
исследование;
анализ полученных результатов;
Часть 1. История создания космических телескопов
Телеско́п - прибор, с помощью которого можно наблюдать отдалённые объекты путём сбора электромагнитного излучения.
Точное происхождение телескопа остается спором ученых. Первые чертежи этого прибора были обнаружены в записях Леонардо Да Винчи. Построил телескоп в 1608 Липперсгей. Также создание телескопа приписывается Захарию Янсену. Первым, кто направил телескоп в небо и получил научные данные, стал Галилео Галилей. (рис. 1) Название «телескоп» предложил в 1611г. греческий математик Иоаннис Димисианос.
1.1 Использование законов оптики в телескопах и их виды
Использование законов оптики привело человечество к изобретению оптических приборов в том числе и телескопа. Рассмотрим кратко некоторые основные виды телескопов и их особенности.(рис. 2)
Линзовые или диопрические (рефракторы; рефракция–преломление) - самые первые изобретенные человечеством телескопы.В них используетсяЗакон преломления света на плоской границе двух прозрачных сред:
П адающий луч, преломленный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред.
Принцип работы таких телескопов в том, что идущий от небесных тел свет собирается линзой объектива. Объектив или группа из линз всегда имеют выпуклую форму, поэтому проходящий сквозь них свет фокусируется в точку. Для того, чтобы человеческий глаз мог рассмотреть изображение, оно фокусируется на окуляр. Главное условие для работы прибора – это совпадение между фокусом объектива и окуляром. Разработкой и улучшением таких телескопов занимались Галилей, Кеплер и другие знаменитые астрономы.
З еркальные или катоптрические (рефлекторы; рефлекс–отражение) телескопы. В них используется Закон отражения света:
Угол отражения равен углу падения.
Падающий луч, луч отраженный и перпендикуляр восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
Их активной частью выступает вогнутое зеркало. На нем собирается свет от звезд или прочих космических объектов, и отражается на окуляр. Главное их достоинство– это полная передача спектра света. У диоптрических приборов свет пройдя через линзу частично искажается, поэтому фактическое изображение не совсем соответствует реальности. Приборы зеркального типа показывают все детали увеличенного объекта, его цвет, яркость, глубину темных участков. Над разработкой и совершенствованием системы работали такие ученые как Григори, Кассегрен, Ричи-Кретьен и Ньютон.
Катадиоптрические (комбинированные зеркально-линзовые приборы).
Э то один из наиболее совершенных типов существующих телескопов. Он получил достоинства как линзовой, так и зеркальной конструкции. Устройства данного типа дают достаточно качественное изображение, при этом обладают большим углом обзора, чем обычные зеркальные телескопы. Наиболее популярны 2 системы: Телескоп по схеме Шмидт-Кассегрен имеет в центре кривизны зеркала диафрагму что позволяет добиться увеличения поля зрения.
Телескоп по принципу Максутова-Кассегрена, имеет в районе фокальной плоскости оптическую линзу. Последняя обладает выпуклостью с одной стороны и является плоской на обороте. Это позволяет компенсировать кривизну поля .Предложение Кассегрена вместо одного зеркала в приборе использовать два реализовали в телескопе Hubble.
Радиотелескопы. В их конструкции полностью отсутствуют оптические элементы для фиксации света космических объектов. Эту функцию выполняют огромные антенны, фиксирующие космические сигналы в одной частоте. Полученные из них данные передаются на компьютерное оборудование, которое превращает сигнал в зрительную картинку.(рис. 3)
С развитием космонавтики напрямую связано развитие ультрафиолетовых, рентгеновских, гамма и инфракрасных видов телескопов.
1.2 Причины выноса телескопа в космос
Однако у наземных телескопов есть целый ряд недостатков. Неоднородность земной атмосферы, наличие в ней областей с разной плотностью, скоростью движения воздуха и т.д. все эти явления приводят к мерцанию звезд, видимому невооруженным взглядом. Её прозрачность в ультрафиолетовом, части инфракрасного, рентгеновском и гамма-диапазонах оставляет желать лучшего. Еще одно препятствие - Рэлеевское рассеяние, то самое, которое объясняет голубой цвет неба. Из-за него спектр наблюдаемых объектов искажается, смещаясь в красный. Атмосферная турбулентность приводит к размытию изображений.(рис. 4) Вынос телескопа в космос позволяет избежать указанных выше .
Телескопы, размещенные в космосе дают очень четкие изображения, потому что летают на больших высотах («Hubble» - 569 км) т.е находятся вне атмосферы.
1.3 Начало эры космических телескопов
Идею космических обсерваторий выдвигали Константин Циолковский в статье «Свободное пространство»(1883), Герман Оберт в работе «Ракета в межпланетное пространство» (1923) и Макс Валье в книге «Полёт в мировое пространство» (1924).
Первые попытки провести наблюдения на больших высотах предпринимались задолго до начала космических полётов. Во время полного солнечного затмения 1936 года русский астроном Куликовский поднялся на субстратостате, чтобы сфотографировать корону Солнца. Для американской астрономии практическим шагом к орбитальным телескопам стала программа «Стратоскоп» которой руководил астрофизик Мартин Шварцшильд.(рис. 5)
Практическая космонавтика развивалась, и инженеры начали проектировать орбитальные телескопы. Одним из энтузиастов стал астрофизик Лайман Спитцер. Первой внеземной обсерваторией в 1962 г. стал аппарат Orbiting Solar Observatory 1 (OSO 1).С 1962 по 1975 гг. было создано 8 аппаратов.(рис. 6) А в 1966-1972гг в рамках программы Orbiting Astronomical Observatory(ОАО) были запущены 4 орбитальных ультрафиолетовых и рентгеновских телескопов.(рис. 7)
Советские учёные обрели возможность вести астрономические наблюдения в космосе с началом эксплуатации станций "Салют". На "Салюте-1" был установлен ультрафиолетовый телескоп "Орион". На «Салюте-4» использовался солнечный телескоп ОСТ, автоматическая система наведения которого оказалась бракованной. Космонавты Алексей Губарев и Георгий Гречко впервые в истории провели операцию по орбитальному ремонту телескопа — 2 февраля 1975 года они напылили на его зеркало алюминий, что значительно улучшило качество изображения.
На «Салюте-6» и «Салюте-7» тоже устанавливали телескопы: субмиллиметровый БСТ-1М с полутораметровым зеркалом, радиотелескоп КРТ-10, гамма-телескоп «Елена» и рентгеновский телескоп РТ-4М.(рис. 8) В 1980-х годах запустили спутники «Астрон», «Гранат» и «Гамма» для исследований в рентгеновском и гамма-диапазонах. К сожалению, с распадом СССР многие перспективные отечественные проекты были заморожены.
Одним из самых последних значимых для России событий в сфере изучения космоса в 2020 году стал обзор Вселенной с помощью российско-германской обсерватории «Спектр-РГ» На ней установлен российский рентгеновский телескоп ART-XC.(рис. 9)
Часть 2. Hubble - 30 лет в космосе
2.1 Начало
Успех миссий OAO стал отправной точкой для создания большого космического телескопа, который на первых порах назывался просто Large Orbiting Telescope или Large Space Telescope. Имя Hubble, в честь американского астронома и космолога Эдвина Хаббла, аппарат получит только в 1983 г.(рис. 10; 11)
30 лет назад, 24 апреля 1990 г., с мыса Канаверал отправился в свой десятый полет космический шаттл Discovery. В его транспортном отсеке разместился необычный груз, которому суждено будет прославить NASA и стать катализатором развития многих областей астрономии. Так началась беспрецедентная тридцатилетняя миссия космического телескопа Hubble, самого известного астрономического инструмента в мире. 25 апреля 1990 г., створки грузового люка раскрылись, и манипулятор Canadarm вывел телескоп из отсека.(рис. 12) Hubble начал свое путешествие на высоте 612 км над Землей. Наверное это самый проблемный и затратный проект, который и на стадии разработки и во время строительства и уже при работе в космосе испытывал такое невероятное количество проблем, что его можно назвать самым невезучим и в то же время везучим телескопом!
Проектирование обсерватории стартовало в 1978 году, а датой запуска был назначен 1983 г. Главная часть этого оптического телескопа – зеркало, но из-за постоянных недоработок запуск каждый год постоянно откладывался.(рис. 13)
После трагедии - взрыва 28 января 1986г. космического челнока Challenger с семью астронавтами на борту -запуск Hubble опять был отложен., и снова назначен лишь на 1990 г., через 11 лет после первоначальной даты! Четыре года телескоп, с частично включенными бортовыми системами, хранился в специальном помещении с искусственной атмосферой.(рис. 14)
Но были в вынужденной задержке и положительные стороны –солнечные батареи были заменены на более эффективные, модернизирован бортовой компьютер и доработано наземное программное обеспечение, которое, оказывается, было совершенно не готово к 1986 г. И вот, наконец, 24 апреля 1990 г., Discovery вывел Hubble в космос. Начался новый этап в истории астрономических наблюдений.
2.2 Как устроен Hubble
Космический телескоп Hubble, представляет собой сооружение цилиндрической формы протяжённостью 13,3 м, окружность которого составляет 4,3 м. Масса телескопа после установки всех необходимых для исследования приборов достигла 12,5 тонн. Прибор стабилизрован по трем осям с помощью гироскопов, точность ориентации достигает 0,007 угловых секунд. Питание всего установленного в обсерватории оборудования осуществляется за счет двух поворотных солнечных батарей мощностью 5 кВт, установленных прямо в корпус данного агрегата, имеется так же 6 батарей емкостью 60 ампер/часов. Двигатели системы ориентации работают на гидразине. Приемопередающая антена S-диапазона высокого усиления позволяет принимать данные на скорости 1 кБ/с и передавать на скорости 256/512 кБ/с. Принцип работы представляет собой рефлектор системы Ричи-Кретьена с диаметром главного зеркала 2,4 м, это дает возможность получать изображения с оптическим разрешением порядка 0,1 угловой секунды. Эффективное фокусное расстояние системы 57,6 м. Установленные детекторы позволяют регистрировать излучение в диапазонах от 1050-8000 ангстрем. Инструмент, только на строительство которого ушло 8 лет, состоял из 400 тысяч деталей и почти 50 тыс. км электропроводов. В данном устройстве имеется 5 отсеков предназначенных для приборов.(рис. 15)
2.3 Везучий-невезучий телескоп
После выхода в космос злоключения Hubble не завершились: прямо во время запуска – одна из панелей солнечных батарей отказалась разворачиваться. Астронавты уже собирались в открытый космос, как панель освободилась и заняла положенное место. Но это было только начало.
В первые же дни работы с телескопом ученые обнаружили, что Hubble не может выдать резкое изображение и его разрешение ненамного превосходит земные телескопы. Достаточно быстро выяснилось, что компания Perkin-Elmer допустила серьезную ошибку при полировке и монтаже основного зеркала телескопа. Отклонение от заданной формы по краям зеркала привело к появлению сильной сферической аберрации и снижению разрешения. В итоге был разработан специальный прибор – Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR).(рис. 16) Для его установки пришлось демонтировать один из научных приборов(фотометр). Понадобилось 5 дней и 5 выходов в открытый космос общей продолжительностью 35 часов! (рис. 17)
Одной ремонтной миссией дело не ограничилось, шаттлы летали к Hubble пять раз, что делает обсерваторию самым посещаемым искусственным внеземным объектом, за исключением МКС и советских орбитальных станций.
Пятый полет к Hubble в 2009 году,телескопу провели капитальный ремонт. Были заменены все шесть гироскопов системы ориентации, один из датчиков точного наведения, усовершенствованна обзорная камера, установлены новые никель-водородные аккумуляторы вместо старых, проработавших на орбите 18 лет, отремонтирована поврежденная обшивка и т.д. Вместо COSTAR на телескоп установили ультрафиолетовый спектрограф, а также добавили систему для будущего захвата и утилизации телескопа. Вторую версию широкоугольной камеры заменили на третью.(рис. 18; 19)
Всего же в течение пяти сервисных миссий астронавты потратили на ремонт телескопа 23 дня, проведя в безвоздушном пространстве 164 часа! Фантастическое достижение.
Еженедельно Hubble отправляет на Землю около 140 ГБ данных, которые собираются в специально созданном для обработки информации всех орбитальных телескопов Space Telescope Science Institute.
2.4 Что открыл Hubble?
Одна из важнейших особенностей космической обсерватории Hubble в том, что телескоп может в буквальном смысле слова заглянуть в раннюю историю Вселенной, наблюдая излучение удаленных объектов, датированное 400 млн. лет после Большого взрыва. Напомним, что текущий возраст Вселенной оценивается в 13,798 ± 0,037 млрд. лет. как раз в определении точного возраста Вселенной и помогали наблюдения Hubble. Кроме того, Hubble помог доказать, что, скорость расширения Вселенной не падает, а наоборот, растет. Скорее всего, в этом «повинна» неуловимая темная энергия.
С помощью Hubble астрономы смогли наблюдать столкновение кометы Шумейкеров – Леви 9 с Юпитером в 1994 г., (первым случаем фиксации столкновения двух небесных тел в Солнечной системе).(рис.20)
В 1995 г. Hubble помог подтвердить теорию изотропности Вселенной (одинаковости физических свойств во всех направлениях). А в 2004 году получил первые изображения протогалактик, сгустков материи, образовавшихся всего через 1 млрд. лет после Большого взрыва, подтвердил наличие сверхмассивных черных дыр в ядрах Галактик.(рис. 21; 22; 23; 24)
Кроме того, Hubble помогал искать экзопланеты; получил первые карты поверхности разжалованного в карликовую планету Плутона; наблюдал ультрафиолетовые полярные сияния на Сатурне, Юпитере, Ганимеде и протопланетные диски в туманности Ориона; открыл спутник Нептуна S/2004 N 1; нашел самый далекий на сегодня космический объект, галактику GN-z11, удаляющуюся от нас почти со скоростью света; наблюдал первую предсказанную сверхновую SN Refsdal; и т.д.(рис. 25; 26)
В 2015 г. Hubble подтвердил существование на Ганимеде (спутник Юпитера) огромного подземного океана, спрятанного под 150-километровым слоем льда. Ганимед внесен в список возможных кандидатов на поиск жизненных форм. Телескоп позволил уточнить постоянную Hubble. Зако́н Hubble (закон всеобщего разбегания галактик) — космологический закон, описывающий расширение Вселенной.
Hubble стал настоящей звездой экранов, а снимки, сделанные с его помощью, разошлись миллиардными тиражами по учебникам астрономии, плакатам, обоям Рабочих столов и т.д. И это тоже важно.(рис 27; 28; 29)
В зависимости от активности Солнца и состоянии верхних слоев атмосферы, Hubble сойдет с орбиты в 2028 – 2040 г. Пока же NASA продлила контракт на обслуживание телескопа до июня 2021 г.
2.5 Приемники Hubble
2.5.1. Джеймс Уэбб
И хотя некоторая надежда на продление миссии Hubble все еще существует, ветерану готовится достойная замена.
Инфракрасный космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST), который все скорее всего будут называть просто Webb. Это будет самый впечатляющий телескоп в истории человечества. Проект задуман ещё в середине 90-х, и сейчас он наконец подходит к завершающей стадии. Уэбб будет в первую очередь смотреть на Вселенную в инфракрасном диапазоне, в то время как Хаббл изучает ее в первую очередь на оптических и ультрафиолетовых длинах волн (хотя он имеет некоторые возможности работы в инфракрасном свете).(рис. 30) Оснащенный составным зеркалом диаметром 6,5 метров (против 2,4 м у Hubble), космический аппарат имеет размер с теннисный корт (Hubble можно сравнить со школьным автобусом) Телескоп улетит на 1,5 млн км от Земли и встанет на орбиту вокруг Солнца, а точнее на вторую точку Лагранжа от Солнца и Земли— это такое место, где гравитационные силы двух объектов балансируются, и поэтому третий объект (в данном случае — телескоп) может оставаться неподвижным.(рис. 32) Телескоп Джеймса Уэбба — слишком большой, чтобы влезть в ракету, поэтому он долетит в сложенном виде, а в космосе раскроется, как цветок-трансформер
Стоимость проекта уже сейчас составляет $8,8 млрд., планировалось, что запуск состоится еще в 2007 г Миссия JWST рассчитана на 5-10 лет. К сожалению, на таком расстоянии от Земли работы по обслуживанию телескопа невозможны, а во время миссии очень много чего может пойти не так...(рис. 31)
Задача обсерватории Webb – заглянуть во времена Большого Взрыва и поймать «первый свет» от самых ранних звезд и формирующихся Галактик. Если наземные оптические инструменты позволяют «заглянуть» в момент, отстоящий от Большого взрыва на 6 млрд. лет, JWST позволит заглянуть в точку, отстоящую от Большого взрыва на 200 млн. лет. Кроме того, «Уэбб» поможет искать относительно холодные планеты у соседних звёзд — но, самое главное, снимет спектры их атмосфер. Тогда мы сможем увереннее говорить о царящих там природных условиях, а может быть, даже зафиксируем признаки жизни — биосигнатуры. 16 июля НАСА объявило о переносе даты запуска телескопа на 31 октября 2021 года. Решение связано с техническими проблемами, возникшими при разработке космического аппарата, и пандемией COVID-19.(рис. 33)
2.5.2. WFIRST
Другой приемник Hubble - широкодиапазонный инфракрасный телескоп (WFIRST). Должен в 100 раз превзойти возможности «Hubble». Одной из ключевых задач нового инструмента станет наблюдение крупномасштабных структур Вселенной и исследование влияния темной материи на галактики. Также его оборудуют коронографом — устройством, способным «отсекать» свет центральной звезды, что позволит напрямую изучать обращающиеся вокруг нее экзопланеты и их атмосферы. Возможно проект может быть «поставлен на паузу», которая продлится до запуска и ввода в эксплуатацию космической обсерватории JWST.
20 мая NASA провела пресс-конференцию, посвященную инфракрасному телескопу WFIRST. На ней было объявлено, что космический аппарат получил новое имя — отныне он будет называться Nancy Grace Roman Space Telescope (RST). в честь американского астронома Нэнси Грейс Роман одной из первых женщин-руководителей NASA (рис. 34)
2.5.3. Другие возможные приемники Хаббл
Заглянем дальше в будущее и разберем телескопы, которые так же могут стать приемниками " Hubble ". Их планируется (как минимум очень хотелось бы) запустить где-то в 2030-х годах.
Первым телескопом, на который стоит обратить свое внимание, является HabEx (Habitable Exoplanet Imaging Mission, «Миссия по поиску обитаемых экзопланет»). Эта космическая обсерватория в теории сможет вести прямую съемку экзопланет, обращающихся вокруг других звезд. Исследования миров будут проводиться через анализ световых волн.(рис. 35)
Следующим телескопом идет Lynx – рентгеновский телескоп NASA нового поколения. Планируется, что Lynx будет работать в качестве партнера телескопу «Джеймс Уэбб». (рис. 36)
Следующим идет Origins Space Telescope или просто OST, который должен прийти на замену телескопу «Спитцер». Чувствительность OST должна в 30 раз превосходить чувствительность «Джеймса Уэбба». Планируется, что аппарат будет работать в инфракрасном диапазоне волн. Он будет не только огромным, но и очень холодным. (рис. 37)
Телескоп LUVOIR - огромный аппарат, который сможет вести наблюдения в видимом, ультрафиолетовом и ближней части инфракрасного спектра. В разработке находятся два дизайна для данного телескопа. Среди его потенциальных возможностей: прямое наблюдение за экзопланетами, поиск биосигнатур, исследования самых первых галактик и звёзд, а также расчеты распределения темной материи по Вселенной.(рис. 38)
Ученые надеются на то, что все эти аппараты рано или поздно будут выведены на орбиту. Будущее космических телескопов обещает быть интересным. Мы найдем ответы на многие загадки Вселенной !
Часть 3. Практическая работа
Так как в космос пока вряд ли будет доступно полететь простому любителю астрономии что бы поучаствовать в разгадках тайны вселенной, а телескоп заводского изготовления обойдется достаточно дорого. Я решил попробовать изготовить телескоп своими руками. В интернете много различных вариантов от простейших из пластиковой бутылки до более-менее сложных с использованием современных материалов.
Из двух наиболее распространенных телескопов— рефрактора и рефлектора. я выбрал рефрактор. Т.к в домашних условиях изготовление зеркала для рефлектора — достаточно трудоемкий и точный процесс. А недорогие линзы для рефрактора нетрудно приобрести в магазине оптики, но мне повезло еще больше -у моего отца в закромах оказалось достаточное количество и объективов и линз и еще много всего, что дало возможность не особо напрягаясь создать достаточно интересные действующие телескопы: Один примерно с 60-кратным увеличением, другой с 40-кратным увеличением. Первый получился тяжеловат, поэтому пришлось добавить к конструкции треногу , а второй получился намного легче, но работать с ним то же оказалось удобнее когда он зафиксирован.
Для первого варианта мне понадобились: объективы и удлинительные кольца от старых фотоаппаратов, обрезок пластиковой трубы, увеличительное стекло. Для второго варианта: обрезки пластиковых труб разных диаметров, 2 положительных линзы, инструменты, изолента. Для фиксации обоих телескопов собрал треногу. А еще, при помощи телескопа и смартфона можно сделать удивительные снимки луны и звезд! (рис. 44)
Выводы
По практической работе:
Наблюдения прошли успешно! Наблюдая за луной, кратеры и неровности на её поверхности были особенно заметны, а звезды казались ближе. Правда для рассматривания земных объектов мои телескопы не подошли, т.к изображения были перевернуты, потому что отрицательной линзы я не нашел. Я рекомендую всем, кто хочет получить начальные знания по наблюдению за небом, обязательно попытаться собрать свой телескоп!
О целесообразности развития космических телескопов:
А нужно ли развитие проектов космических телескопов? Это вопрос, который часто задаётся, особенно учитывая, сколько для их реализации потребуется финансов и огромных ресурсов.
Ну во-первых, не у всего, особенно у науки, должен быть понятный практический смысл. Астрономия и телескопы помогают нам лучше понять место человечества во Вселенной и вообще устройство мира.
Во-вторых, практическая польза у этих проектов безусловно есть. Понимая астрономию, мы гораздо лучше понимаем физику, ведь есть физические феномены, которые невозможно наблюдать на Земле. Кроме того, многие технологии, придуманные для космоса используют и в повседневной жизни.
Наконец, такие проекты будут очень важны в будущем: для выживания человечеству понадобится добывать энергию из Солнца и ископаемые из астероидов, расселяться по другим планетам и, возможно, общаться с инопланетными цивилизациями — всё это будет невозможно, если мы не будем развивать астрономию и телескопы уже сейчас."А вдруг природа будет не на нашей стороне?", - говорит Марк Клампин, астрофизик NASA из Центра космических полетов Годдарта в Мэриленде: "Но это не остановит людей, они будут продолжать свои попытки. И, возможно, сделают попутно много других значимых для науки открытий!".
Источники:
В. А. Гуриков. История создания телескопов Отв. ред. Л. Е. Майстров-М., Наука, 1980.
Дагаев М. М., Чаругин В. М. АСТРОФИЗИКА-издательство «Просвещение», 1988
https://www.mirf.ru/science/istoriya-kosmicheskih-teleskopov/
https://veber.ru/item/telescopes-history-and-development/
https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/teleskop.html
https://spacegid.com/orbitalnyiy-teleskop-imeni-edvina-habbla.html
https://itc.ua/articles/hubble-space-telescope-30-let-v-kosmose/
https://habr.com/ru/post/385319
https://astrogalaxy.ru/605.html
http://znaniya-sila.narod.ru/intoknow/itk000_01.htm(устройство)
http://www.lookatme.ru/mag/live/things/214057-james-webb-hubble-tele
http://www.astrotime.ru/history.html
Приложение
Рефрактор Галилея ХVII века (рис. 1) Виды телескопов (рис. 2)
Радиотелескоп (рис.3) Неоднородность атмосферы (рис. 4)
Полетстратоскопа 1957 год (рис. 5) Orbiting Solar Observatory 1 (OSO 1)(рис. 6)
Первый спутник OAO (рис. 7) Станция Салют-7 (рис. 8)
Рентгеновский ART-XC (рис. 9) Эдвин Пауэлл Хаббл-астроном
космолог(1889-1953гг)(рис. 10)
Создание Хаббл (рис. 11) Телескоп «Хаббл» отправляется
в самостоятельный полёт (NASA)(рис. 12)
Зеркало Хаббла (рис. 13) Хранение Хаббл в помещении(рис. 14)
с искусственной атмосферой
Устройство телескопа Хаббл (рис. 15)
Применение космических «очков» COSTAR: так выглядела галактика М-100 до ремонта «Хаббла» и после (NASA)(рис. 16)
Ремонт «Хаббл» в космосе (рис. 17) Последний 5 ремонт Хаббла (рис.18)
Последний 5 ремонт Хаббла (рис. 19) Столкновение кометы Шумейкеров
Леви 9 с Юпитером в 1994 г(рис. 20)
"Столбы творения" в Туманности Орла Далекие галактики на сверхглубоких
Расстояние 4000 световых лет(рис. 21) снимках Хаббла (рис. 22)
Небольшой фрагмент останков звезды Туманность Кошачий Глаз(рис. 24)
взорвавшейся около восьми тысяч лет назад(рис. 23)
Галактика GN-z11(рис. 25) Сверхновая звезда SN Refsdal(рис. 26)
Туманность Пузырь; Центр туманности Лагуна; Туманность Южный краб
(рис. 27)
Скопление галактик Abell 370; Юпитер; Фрагмент Млечного пути(рис. 28)
Яркий астрономический радиоисточник, Галактики NGC 2207 и IC 2163
расположенный поблизости от созвездия Геркулеса.(рис. 29)
Наблюдения в инфракрасном свете позволяют
заглянуть за пылевую завесу.. Телескоп Джеймс Уэбб (рис. 31)
(Рис. 30)
Уэбб будет вращаться вокруг Солнца на расстоянии 1,5 миллиона километров (1 миллион миль) от Земли в так называемой второй точке Лагранжа или L2
(рис. 32)
Запуск Уэбба перенесен на конец 2021 года.(рис. 33)
ИнфрокрасныйТелескоп WFIRST Habitable Exoplanet Imaging Mission
(рис. 34) (рис. 35)
Lynx – рентгеновскийтелескопТелескопа Origins Space Telescope (OST)
(рис. 36) (рис. 37)
Телескоп LUVOIR (рис. 38)
Создание телескопа № 1 (рис. 39)
Наблюдения с помощью телескопа № 1 (рис. 40)
Создание телескопа № 2 (рис. 41)
Сборка телескопа № 2 (рис. 42)
Наблюдения за ночным небом при помощи телескопа № 2 (рис. 43)
Фотографии, которые можно получить при помощи телескопа и смартфона (рис. 4)