Hubble
|
Hubble, fotograferad i februari 1997 av besattningen ombord pa rymdfarjan
Discovery
.
|
Allman information
|
---|
Status
| Aktiv
|
---|
Organisation
| NASA
/
ESA
|
---|
Uppkallad efter
| Edwin Hubble
|
---|
NSSDC
ID
| 1990-037B
[
1
]
|
---|
Uppdragets varaktighet
| 34 ar, 1 manad och 16 dagar
(10 juni 2024)
|
---|
Uppskjutning
|
---|
Uppskjutningsplats
| Kennedy Space Center
LC-39B
|
---|
Uppskjutning
| 24 april
1990
, 12:33:51 UTC
|
---|
Uppskjutningsfarkost
| STS-31
Discovery
|
---|
Omloppsbana
|
---|
Satellit till
| Jorden
|
---|
Typ av omloppsbana
| LEO
|
---|
Omloppstid
| 96?97 min
|
---|
Hastighet
| 7 160 m/s
|
---|
Apogeum
| 555,6 km
|
---|
Perigeum
| 551,4 km
|
---|
Grader
| 28,5°
|
---|
Rymdteleskopets egenskaper
|
---|
Massa
| 11 110 kg
|
---|
Teleskopstyp
| Cassegrain-reflektor
|
---|
Diameter
| 2,4 m
|
---|
Ljussamlande yta
| 4,5 m²
|
---|
Fokallangd
| 57,6 m
|
---|
Instrument
|
---|
Hubbleteleskopet
ar ett
rymdteleskop
som
NASA
och
ESA
sande upp i
rymden
1990. Teleskopet ar uppkallat efter den amerikanske
astronomen
Edwin Hubble
. Hubble-teleskopet gar i en omloppsbana cirka 600 kilometer ovanfor jorden, utanfor dess
atmosfar
, och kan darfor ta skarpare bilder an vad som ar mojligt fran ett markbaserat teleskop. Det ar darmed ett av de viktigaste
astronomiska
instrumenten och har bidragit till en mangd ny kunskap inom detta omrade.
Redan 1946 foreslog
astronomen
Lyman Spitzer
att ett teleskop utanfor jordens atmosfar skulle kunna ta bilder med en
upplosning
som ar omojlig att uppna fran jordens yta. Ett markbaserat teleskop stors av ett fenomen kallat
seeing
, orsakat av den
turbulenta
temperaturskiftningen i atmosfaren, som far stjarnor att "blinka". Ar 1965 tillsattes en kommitte med ett rymdteleskop som malsattning, ledd av Spitzer. Aren 1966 och 1968 skots OAO-1 respektive OAO-2 (forkortning av
Orbiting Astronomical Observatory
) upp, tva rymdteleskop som utnyttjade det
ultravioletta spektrumet
. Dessa gjorde manga viktiga upptackter och banade vag for Hubble.
[
2
]
Efter detta fanns stor enighet om att ett storre rymdbaserat
spegelteleskop
borde konstrueras. Nar sedan
rymdfarjorna
utvecklades skulle det aven bli mojligt att underhalla ett dyrt rymdteleskop och darmed forlanga dess livstid. Det visade sig dock svart for amerikanska rymdorganisationen
NASA
att skaffa pengar till projektet. Dess omfattning reducerades darfor och ett samarbete inleddes med den europeiska rymdorganisationen
ESA
. I slutet av 1970-talet borjade teleskopet sa smaningom planeras och konstrueras. Konstruktionen av de olika delarna utfordes pa manga olika hall runt om i varlden, av olika foretag och organisationer. Bland annat tillverkade det amerikanska foretaget
PerkinElmer
den 2,4 meter stora spegeln. Ar 1986 intraffade olyckan med rymdfarjan
Challenger
och rymdfarjetrafiken fick ett langt avbrott.
[
2
]
Efter manga forseningar och budgetoverskridningar skots Hubble-teleskopet upp den 24 april 1990
[
3
]
med hjalp av rymdfarjan
Discovery
pa dess uppdrag
STS-31
. Fram till dess hade hela projektet kostat cirka 2 miljarder dollar, vilket kan jamforas med den ursprungliga kostnadskalkylen pa 400 miljoner dollar. Efter uppskjutningen visade det sig att teleskopets spegel led av
sfarisk aberration
, vilket kraftigt reducerade dess kapacitet. Ar 1993 aterstalldes teleskopet till sitt planerade skick efter ett lyckat reparationsuppdrag, da man satte in
Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement
(COSTAR). Den 1 mars 2002 installerades den
kamera
som kallas
Advanced Camera for Surveys
i Hubble (rymdfarjeuppdrag
STS-109
). Kameran innebar tio gangers effektivitetsforbattring.
Det femte och sista service- och reparationsuppdraget (
STS-125
) genomfordes i maj 2009 da bland annat en planetkamera och en
spektrograf
installerades. Man installerade ocksa en ring baktill pa Hubble for att underlatta nasta uppdrag som blir att ta Hubble ur omloppsbanan och forstora den nar den har natt slutet pa sin livslangd.
Den totala kostnaden for projektet beraknas till mellan 4 och 6,5 miljarder dollar, dar Europa har bidragit med 593 miljoner euro (till och med ar 1999).
Discovery
/
STS-31
24?29 april 1990
Teleskopet ar konstruerat sa att man ska kunna utfora underhall pa det i rymden. Nar problemen med spegeln uppdagades blev det angelaget att gora ett forsta serviceuppdrag. Astronauterna var tvungna att utfora svara ingrepp i bytet av optiken. De sju som valdes ut for uppdraget tranades intensivt for att kunna anvanda de hundratals verktyg som tagits fram speciellt for uppdraget. Uppdraget
STS-61 med rymdfarjan
Endeavour
agde rum i december 1993 och involverade installationen av ett antal instrument och annan utrustning. Uppdraget pagick i 10,5 dagar.
I forsta hand skulle
High Speed Photometer
bytas ut mot COSTAR:s korrigerande optik, och WFPC skulle ersattas med
Wide Field and Planetary Camera 2
(WFPC2). Till detta skulle solpanelerna och dess drivelektronik ersattas, liksom fyra av
gyroskopen
som anvands for att rikta teleskopet. Datorerna ombord uppgraderades ocksa, varpa den aterstaende uppgiften var att korrigera teleskopets omloppsbana sedan det sakta hade sjunkit i tre ars tid pa grund av det svaga luftmotstand som trots allt skapas av den tunna ovre atmosfaren.
Den 13 januari 1994 meddelade NASA att uppdraget hade varit en framgang och visade darefter manga av de skarpare bilderna.
[
4
]
Uppdraget hade varit ett av de mest komplexa nagonsin med bland annat fem langa
rymdpromenader
. Framgangen var viktig for NASA och astronomin som nu aterigen hade ett fullt fungerande teleskop att utforska okanda galaxer med.
Serviceuppdrag 2 skedde med hjalp av
Discovery
(
STS-82
) i februari 1997. Uppdraget ersatte GHRS och FOS med
Space Telescope Imaging Spectrograph
(STIS) och
Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer
(NICMOS), en vetenskaplig bandspelare byttes ut mot en ny
Solid State-spelare
, varmeisoleringen reparerades och Hubbles omloppsbana hojdes aterigen. NICMOS, byggt av
Ball Aerospace
innehaller en kylare med fast
kvave
for att reducera varmebrus, men kort efter att den installerats skedde en ovantad expansion, vilket gjorde att kylaren kom i kontakt med en optisk omvandlare. Detta ledde till att instrumentet kommer att varmas upp fortare och sankte dess ursprungliga livstid fran 4,5 ar till ungefar 2 ar.
Serviceuppdrag 3A skedde med hjalp av
Discovery
(
STS-103
) i december 1999, en uppdelning fran Serviceuppdrag 3 efter att tre av de sex
gyroskopen
ombord hade upphort att fungera. (Ett fjarde slutade fungera nagra fa veckor innan uppdraget, vilket gjorde att teleskopet inte kunde utfora nagra observationer). Uppdraget bytte ut alla sex gyroskopen, ersatte rorelsesensor och en dator, installerade en Voltage/temperature Improvement Kit (VIK) for att forebygga overladdning i
batterierna
, och ersatte varmeisoleringsplattor. Den nya datorn var baserad pa en stralningsskyddad
Intel 486
och gjorde att nagra arbetsuppgifter, som tidigare endast kunde utforas pa jorden, nu kunde goras ombord.
Serviceuppdrag 3B skedde med hjalp av
Columbia
(
STS-109
) i mars 2002. Astronauterna ersatte FOC med
Advanced Camera for Surveys
(ACS) samt reparerade NICMOS, som hade slutat att fungera 1999. ACS byggdes for Nasa av
Ball Aerospace & Technologies Corp.
. Ett nytt kylningssystem installerades ocksa for att reducera instrumentets temperatur tillrackligt, sa att man skulle kunna anvanda det igen. Det blev dock inte sa kallt som den ursprungliga designern ville ha.
[
5
]
En av
solpanelerna
byttes ut for andra gangen. De nya solpanelerna erholls fran samma tillverkare som byggde
Iridiumsatelliterna
och var endast tva tredjedelar av storleken av de som tidigare anvants, samtidigt som de gav 30 % mer energi. Denna extra energi gjorde att alla instrument pa Hubble kunde vara igang samtidigt. Vibrationer som tidigare forekommit i samband med att panelernas vaxlade mellan att vara i direkt solljus och morker, hade i och med de nya panelernas storre flexibilitet reducerats kraftigt. Hubbles Power Distribution ersattes ocksa for att rada bot pa ett problem med besvarliga
relaer
. Denna procedur gjorde att teleskopet behovde stangas av helt for forsta gangen sedan det skots upp.
Detta uppdrag okade teleskopets formaga. De tva instrument som detta uppdrag huvudsakligen handlade om, ACS och NICMOS, tog tillsammans
Hubble Ultra Deep Field
ar 2003 till 2004.
STS-125
(
Atlantis
fran
Kennedy Space Center
i Florida) lyfte klockan 20.01 svensk tid, den 11 maj 2009
[
6
]
vilket blev den sista servicen av rymdteleskopet med hjalp av en rymdfarja.
Hubble har forsett astronomin med en otrolig mangd matdata, som redan lett till ny kunskap inom
kosmologi
och om olika fenomen i saval det avlagsna
universum
som i vart eget
solsystem
. I flera fall har det gallt fragor om tidigare mycket komplexa problem. Likval har teleskopet kommit fram med sa unika resultat att man behovde nya teorier for att forklara dem. Registrerade matdata kommer att kunna anvandas lang tid framover till att prova inte bara sadana kompletterande teorier, utan aven av forskare som foreslar
alternativa kosmologiska modeller
.
Ett av huvudmalen med Hubble-teleskopet var att mata avstand till en sarskild typ av variabla stjarnor kallade
cepheider
mer noggrant an vad som varit mojligt tidigare. Dessa stjarnor anvands for
kosmologisk avstandsbedomning
och darigenom skulle snavare granser for
Hubble-konstantens
varde kunna sattas. Konstanten ar ett matt pa universums expansionshastighet och darmed ett matt pa dess alder. Innan teleskopet togs i bruk uppskattades konstanten med en felmarginal pa upp till 50 %, men med hjalp av teleskopets matningar av cepheidvariabler i
Virgohopen
och andra avlagsna
galaxhopar
kunde man fa fram ett varde med en felmarginal pa 10 %. Vardet stammer overens med noggrannare matningar, som genomforts efter Hubbles-teleskopets uppskjutning med andra tekniker.
Hubble-teleskopet medverkade till att forfina uppskattningen av universums alder, men vackte aven fragor om dess framtid. Astronomer fran de bada internationella forskargrupperna
High-z Supernova Search Team
och
Supernova Cosmology Project
, med svenska deltagare som
Ariel Goobar
och
Jesper Sollerman
, hade anvant teleskopet for att observera
supernovor
i avlagsna
galaxer
. Resultaten forefaller visa att universum inte drar sig samman allt snabbare under
gravitationens
inverkan, vilket varit en av huvudhypoteserna. Snarare menar dessa forskare att resultaten bor tolkas sa att expansionen i sjalva verket accelererar. Senare och annu noggrannare matdata fran saval mark- som rymdbaserade teleskop bekraftar detta. Resultaten ar overraskande och man har idag annu inte skaffat sig nagon klar bild av hur denna formodade acceleration uppstar. Darfor finns aven enstaka forskare som arbetar med modeller som passar matdata utan att behova spekulera om accelererande expansion.
Utifran den gangse modellen av ett expanderande universum kan andra observationer med teleskopet tolkas som starka indikationer for existensen av
mork materia
i universum. Den modell som innebar att de flesta galaxer har en mycket stor central ansamling av massa har blivit delvis bekraftad genom ett stort antal observationer. Den gangse tolkningen ar att massansamlingen ror sig om supermassiva
svarta hal
.
En av de unika nya kunskapskallor Hubble har bidragit till ar bilder fran kartlaggningarna
Hubble Deep Field
och
Hubble Ultra Deep Field
. Dessa utnyttjade Hubbles oovertraffade kanslighet vid synliga
vaglangder
till att skapa skarpa bilder av sma flackar i skyn, vilka ar de mest langtseende som nagonsin erhallits vid optiska vaglangder. Bilderna avslojar flera miljarder ljusar avlagsna galaxer och de har alstrat en stor mangd
vetenskapliga
artiklar som ger en klarare uppfattning om vart kosmos for lika manga ar sedan. Darmed har teleskopet inte bara upptackt galaxer belagna pa 13 miljarder ljusars avstand, utan aven synliggjort vad man tolkar som de forsta galaxer som en gang bildades. Vidare har Hubble:
- gjort det mojligt att upptacka intergalaktiskt
helium
, som skulle kunna ha ett mycket tidigt ursprung;
- givit de forsta bilderna som visar galaxer med
kvasarer
i sitt inre;
- for forsta gangen detekterat emission av
ultraviolett
laserstralning
i rymden;
- bidragit till upptackten av en ny typ av
gravitationslins
i form av ett sa kallat
Einstein-kors
, som kan anvandas som lupp for att undersoka mycket avlagsna delar av universum;
- ett par ringar som omger stjarnan som exploderade som
supernova
i
Stora Magellanska molnet
1987;
- funnit att gigantiska kometmoln formades runt en doende stjarna;
- funnit jattelika stoftpelare och gas, som bildas i det inre av nya stjarnor.
Andra storre upptackter fran Hubbles data inkluderar belagg for andra
solsystem
:
Hubbles optiska observationer av de annu mystiska
gammablixtarna
har bade besvarat och skapat fragor.
Hubble har kunnat observera alla planeter och mindre objekt i vart eget solsystem forutom
Merkurius
. Pa grund av dess narhet till solen skulle observationer av denna planet kunna skada teleskopets lins. Hubble blev mycket viktig nar den sattes att studera dynamiken av en kollision mellan
kometen
Shoemaker-Levy 9
och
Jupiter
ar 1994, ett fenomen som bara intraffar en gang pa flera decennier. Observationer fran Hubble har visat att Jupiters isiga mane
Europa
har ett spar av atmosfar med
syre
. Hubble har kunnat folja utvecklingen i
Uranus
och
Neptunus
atmosfarer med goda resultat. Det visade sig att det morka straket i Neptunus atmosfar ar rorligt; det forsvinner fran en
hemisfar
och dyker upp pa den motsatta. Genom Hubbleteleskopet har en ny typ av sma manar upptackts i den yttre delen av
Saturnus
ringsystem.
Genom teleskopet har aven andra objekt i solsystemet studerats; bland annat
dvargplaneterna
Pluto
och
Eris
.
[
2
]
Detta gav den forsta
kartan
over Pluto. En liknande studie gav aven den forsta kartan over en
asteroid
. Vidare har data fran Hubble visat att hundratals miljoner
kometer
omger solsystemet.
Ett vetenskapligt projekts framgang beror av resultatens varde, som kan matas i antal
doktorsavhandlingar
och publikationer i
vetenskapliga tidskrifter
med varierande rykte. Sadana objektiva matt visar vilket fantastiskt genomslag Hubbles data redan astadkommit inom astronomin. Mer an 4 000 artiklar baserade pa Hubbles data hade pa varen 2003 publicerats i
peer review
-tidskrifter och betydligt fler hade figurerat i
proceedings
fran konferenser. Man raknar med att omkring en tredjedel av artiklar inom astronomi inte alls blivit citerade ett antal ar efter publiceringen, medan bara 2 % av alla vetenskapliga artiklar baserade pa Hubbledata saknar citeringar. I snitt far en artikel baserad pa Hubbledata omkring dubbelt sa manga citeringar som artiklar baserade pa andra data. Av de tvahundra vetenskapliga artiklar som publiceras varje ar, dar de flesta far citeringarna, ar runt tio baserade pa Hubbles data.
[
7
]
Dessutom ar det atskilliga artiklar baserade pa Hubble som publicerats i tidskrifter med mycket hog sa kallad
impact factor
som
Science
och
Nature
, vilket inte ar ovanligt for astronomer.
Nyttan av en battre
varldsbild
har manga andra aspekter och politiska avvagningar kommer in i bilden. Aven om Hubble helt klart har haft ett signifikant genomslag pa astronomisk
forskning
, sa har de finansiella kostnaderna varit mycket stora. En studie over det relativa genomslaget pa astronomin av olika stora teleskop fann att, medan artiklar baserade pa Hubble data alstrar femton ganger sa manga citeringar som ett fyra meters markbaserat teleskop som
William Herschel
-teleskopet, sa kostar Hubble omkring 100 ganger sa mycket att bygga och underhalla.
[
8
]
Redan innan Hubble hade skjutits upp i sin omloppsbana, sa kunde markbaserad
"speckle"
-avbildning ge battre upplosta bilder av ljusa objekt an Hubble.
[
9
]
Dessutom har numera utvecklingen av
adaptiv optik
utstrackt den hogupplosande avbildningsformagan hos markbaserade instrument till
infraroda
bilder av svaga objekt. Markbaserad avbildning kan ske till mycket lagre kostnad och har darfor blivit en nyckelfraga i debatten om rymdteleskopens framtid.
Hubbleteleskopet har haft stor betydelse for vetenskapen och kommer fortsatta anvandas fram till 2022 da ett annat teleskop, kallat JWST (
James Webb Space Telescope
) ar planerat att tas i bruk.
[
10
]
- ^
”NASA Space Science Data Coordinated Archive”
(pa engelska). NASA
.
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1990-037B
. Last 29 mars 2020
.
- ^ [
a
b
c
]
Robin Kerrod (2004).
Hubble ? the mirror on de universe
. David & Charles. sid. 162?164.
ISBN 0-7153-1642-7
- ^
Calle Rosenqvist (25 april 2016).
”Hubble fotograferar bakat i tiden”
. Kamerabild
.
http://www.kamerabild.se/fotoskolor/vi-f-rklarar/hubble-fotograferar-bak-t-i-tiden
. Last 15 maj 2016
.
- ^
Trauger J.T., Ballester G.E., Burrows C.J., Casertano S., Clarke J.T., Crisp D. (1994),
The on-orbit performance of WFPC2
, Astrophysical Journal Letters, v. 435, s. L3?L6
- ^
STSci NICMOS pages
- ^
SVD ? artikel
- ^
STSCi newsletter
, v. 20, issue 2, (varen 2003)
- ^
Benn C.R., Sanchez S.F. (2001),
Scientific Impact of Large Telescopes
, Astronomical Society of the Pacific’s publikationer, v. 113, p. 385
- ^
Wilson, R. W., Baldwin, J. E., Buscher, D. F., Warner, P. J. (1992),
High-resolution imaging of Betelgeuse and Mira
, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 257, no. 3, Aug. 1, 1992, s. 369?376
- ^
”NASA’s James Webb Space Telescope to be Launched Spring 2019”
(pa engelska). NASA. 28 september 2017
.
https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-james-webb-space-telescope-to-be-launched-spring-2019
. Last 22 februari 2018
.
Rymdteleskop
|
---|
| Aktiva
| | | | Planerade
| | | Foreslagna
| | | Avslutade
| | | Forlorade
| | | Avslagna
| |
|