Hubble Space Telescope sloss for å komme seg bort fra bakken


rom

Hubble i bane. Følgende essay skrives ut med tillatelse fra The Conversation, en nettpublikasjon som dekker den nyeste forskningen. Ikoniske bilder av astronomiske søyler av gass og støv, utsikt over galakser snart de ble dannet, et akselererende univers drevet av Dark Energy ... "gi oss mer!&q

Hubble i bane.

Følgende essay skrives ut med tillatelse fra The Conversation, en nettpublikasjon som dekker den nyeste forskningen.

Ikoniske bilder av astronomiske søyler av gass og støv, utsikt over galakser snart de ble dannet, et akselererende univers drevet av Dark Energy ... "gi oss mer!" Sier publikum og skattebetalerne. Hubble Space Telescope er utvilsomt en av de mest populære vitenskapsprosjektene i dag. Det var ikke alltid slik.

Legger grunnlaget
Med sin opprinnelse fra en tid da nesten alle astronomer brukte fotografiske plater til å ta opp bilder på jordbaserte teleskoper, var ideen om et ambisiøst og dyrt observatorium i rommet ikke populært.

De mest innflytelsesrike astronomene på 1960-tallet mente det var bedre å bruke pengene på 15 eksemplarer av 200-tommers giganten på Palomar Mountain, i stedet for å gamble alt på et enkelt teleskop i rom som ikke var så stort.

Likevel holdt NASA ut Hubble som et langsiktig mål. Ved begynnelsen av 1970-tallet begynte ting å forandre da foreløpige design for romskipet ble generert og mine kolleger ble utdannet om Hubbles potensial.

Dette rombaserte teleskopet kunne gjøre bilder av en oppgang i kvalitet som var like stor som Galileos søknad om det første astronomiske teleskopet var til utsikten med et blikkløst øye. Det ville oppdage stjerner og galakser som lå utenfor grensen for svakhet av gigantiske, grunnbaserte observatorier. Jeg forlot professoratet mitt ved University of Chicago i 1972 for å bli den vitenskapelige lederen av det foreslåtte prosjektet og betraktet samlingen av vitenskapelig støtte, min viktigste umiddelbare jobb.

Til slutt tok ideen seg, og forskere og grupper fra de fleste av de store observatoriene i USA og Europa ble involvert i å bygge observatoriet, dets individuelle vitenskapelige instrumenter og planlegge vitenskapen som skal gjøres. Fra utbredt skepsis endret situasjonen til astronomer som ikke ville savne båten.

Hubble Space Telescope ble designet for å kunne sonde dypere inn i universets fortid enn noe basert på bakken. Klikk på bildet for å forstørre.

De første årene ble brukt i foreløpig utforming av mange typer vitenskapelige instrumenter, ved hjelp av konkurrerende utvalgte forskere. Da vi flyttet inn i valg av lag for å bygge instrumentene, holdt vi en ny konkurranse. Lagene som hadde foreslått de mest moderne tilnærmingene ble valgt, og etterlot noen involverte personer siden de tidligste studiene.

Maskinen begynte å bli bygget i 1977, selv før Hubble ble finansiert av kongressen i regnskapsåret 1978. Forberedelser fortsatte på den humpete og dyre banen som ville føre til at den var klar til lansering i slutten av 1986. Men da fant stedruten Challenger ulykken seg og flere års forsinkelse oppstod da Space Transportation System kom tilbake i drift. Hubble sluttet til slutt en tur til rommet ombord Space Shuttle Discovery i april 1990.

Ujevn tur først
Innen noen uker så det ut som de tidlige skeptikerne var de kloke blant oss. Teleskopets primære speil var opprettet med stor presisjon og målt med enestående nøyaktighet; men måleutstyret var feiljustert. Denne feilen resulterte i et speil som dannet et degradert bilde. I stedet for en enkelt skarp kjerne hvor 90% av lyset fokuserte, var det en skarp kjerne med 20% av lyset omgitt av en halo. Vi ble pilloried, undersøkt, og et emne med mellomstore tegneserier. Techno-Turkey var en populær beskrivelse.

Forskerne utviklet imidlertid dataprogrammer for å nøyaktig fjerne haloen og den vitenskapelige verdien av de resulterende bildene begynte å bli verdsatt. I løpet av de neste årene endret artiklene på Hubble fra de opprinnelige temaene "hvordan kan en slik stor skrue oppstå" for å lede inn "den forkrøblede Hubble har vist dette interessante vitenskapelige resultatet" til endelig vitenskapshistoriene ville ganske enkelt ende med en omtale i siste avsnitt at Hubble jobbet med et feilaktig speil, men det var forventet at det skulle bli bedre etter det første serviceoppdraget.

Astronauter fjerner det brede felt og planetariske kamera for å erstatte det med sin kraftigere etterfølger, Wide Field og Planetary Camera 2, under Hubbles første serviceoppdrag i 1993.

Og forbedre de gjorde med serviceoppdraget i desember 1993. Denne suksessen reflekterte de fineste timene (årene faktisk) av NASA- og romfartsingeniører og ledere, Space Telescope Science Institute og Astronaut Corps. De vitenskapelige instrumentene ble plassert i lett byttede bokser. En tom instrumentboks ble gjort før 1990-lanseringen ble brukt hvis en av de vitenskapelige instrumentene ikke var klar i tide.

Denne boksen ble endret for å huse et sett med speil som ville korrigere den konvergente lysstrålen som kommer fra det feilfulle primære speilet, slik at det ville nå de vitenskapelige instrumentene i uberørt stand. Et sikkerhetskopieringskamera ble installert som hadde korreksjonen som fantes i de indre speilene som allerede var en del av designet. Hubble ble reddet og produserte faktisk bilder bedre enn vi hadde spådd offentlig.

Tilbake i virksomhet
Heldigvis er resten historie.

De fire ekstra serviceoppdragene har erstattet mislykkede komponenter, reparerte instrumenter i omløp, og erstattet støtteutstyr (for eksempel dataopptakere og datamaskiner) og vitenskapelige instrumenter, slik at dagens Hubble er kraftigere enn noensinne. Uten evnen til å utføre ytterligere serviceoppdrag, vil levetiden bli begrenset. Uansett hvilken tid vi fortsatt har, vil det være velkommen, men i hvert fall må Hubble Space Telescope betraktes som en triumf.

Det har vært gledelig å være i første etasje i Hubble-prosjektet og for å forme retningen det er tatt. Ingeniørbilder av min favoritt astronomiske gjenstand, Orion Nebula, ble laget før det første serviceoppdraget. Jeg ble gitt tilgang til dem og i deres analyse oppdaget gjenstandene nå kalt proplyds. Disse er de forholdsmessige materialene og proto-planetariske diskene som omgir svært unge stjerner (alder mindre enn en million år).

Disse funnene startet en serie undersøkelser ved hjelp av Hubble som fortsetter i dag. Jeg har nettopp sendt inn et papir om den nyeste av disse for publisering. Det utnytter det faktum at den lange forskjellen i tid mellom de tidligste og nyeste bildene tillater oss å se endringer i nebelen og å spore saken utvist fra den yngste av stjernene i Orion, og dermed belyser prosessen hvor stjerner og deres planeter dannes.

Det er bare en av funnene som vi absolutt ikke ville ha gjort nå uten et romteleskop som Hubble.

C Robert O'Dell er en professor i fysikk og astronomi ved Vanderbilt University og mottar finansiering fra NASA .

Nobelforsker slutter i skandalvåpenGjelder den foreslåtte loven om beskyttelse mot husholdningsbrensel en forbruk på forbrukerne?Alvorlige endringer mulig for nasjonale sikkerhetspolitikker om klimaendringerPlanlegg ferien din på den grønneste måtenHuman Sewage Identifisert som Coral KillerVann ned fiskeminbassengetHvor er min elefant?  High-Tech Collars Spore Wildlife i sanntidHvorfor VR vil ikke erstatte filmer