Hubbleteleskopet

Fran Wikipedia
(Omdirigerad fran Rymdteleskopet Hubble )
Den har artikeln behover fler eller battre kallhanvisningar for att kunna verifieras . (2019-05)
Atgarda genom att lagga till palitliga kallor ( garna som fotnoter ). Uppgifter utan kallhanvisning kan ifragasattas och tas bort utan att det behover diskuteras pa diskussionssidan .
Hubble
Hubble, fotograferad i februari 1997 av besättningen ombord på rymdfärjan Discovery.
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 och 21 dagar
(15 maj 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
Hubble:s huvudspegel. Foto: NASA
Slipning av Hubble's huvudspegel i mars 1979.

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.

Historia [ redigera | redigera wikitext ]

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).

Rymdfarjefarderna [ redigera | redigera wikitext ]

Uppskjutningen [ redigera | redigera wikitext ]

Discovery / STS-31 24?29 april 1990

Servicefard 1 [ redigera | redigera wikitext ]

Astronauter arbetar med Hubble under det forsta serviceuppdraget.

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.

Utvecklingen i Hubbles bilder efter det forsta serviceuppdraget.

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.

Servicefard 2 [ redigera | redigera wikitext ]

Hubbleteleskopet lyfts ur Discovery efter det andra serviceuppdraget 19 februari 1997.

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.

Servicefard 3A [ redigera | redigera wikitext ]

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.

Servicefard 3B [ redigera | redigera wikitext ]

Hubble "fangad" av rymdfarjan ovanfor jorden.

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.

Servicefard 4 [ redigera | redigera wikitext ]

Huvudartikel: STS-125

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.

Vetenskapliga upptackter [ redigera | redigera wikitext ]

Ornnebulosan ar en av Hubbles mest kanda bilder.

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 .

Kosmologi [ redigera | redigera wikitext ]

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.

Foto av avlagsna galaxer fran Hubble Ultra Deep Field -kartlaggningen.

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 .

Universum [ redigera | redigera wikitext ]

Hubbleteleskopets bild av Orionnebulosan fran den 11 januari 2006 ar en mosaik som tog 105 varv runt jorden att fardigstalla.

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.

Solsystemet [ redigera | redigera wikitext ]

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.

Vardering av nytta mot kostnader [ redigera | redigera wikitext ]

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.

Framtiden [ redigera | redigera wikitext ]

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 ]

Referenser [ redigera | redigera wikitext ]

  1. ^ ”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 .  
  2. ^ [ a b c ] Robin Kerrod (2004). Hubble ? the mirror on de universe . David & Charles. sid. 162?164. ISBN 0-7153-1642-7  
  3. ^ 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 .  
  4. ^ 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
  5. ^ STSci NICMOS pages
  6. ^ SVD ? artikel
  7. ^ STSCi newsletter , v. 20, issue 2, (varen 2003)
  8. ^ Benn C.R., Sanchez S.F. (2001), Scientific Impact of Large Telescopes , Astronomical Society of the Pacific’s publikationer, v. 113, p. 385
  9. ^ 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
  10. ^ ”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 .  

Externa lankar [ redigera | redigera wikitext ]

v   ?   r
Rymdteleskopet Hubble
Instrument
Nuvarande
Tidigare
Rymdfarjor
Uppskjutning
STS-31 (1990)
Service
STS-61 (1993)  · STS-82 (1997)  · STS-103 (1999)  · STS-109 (2002)  · STS-125 (2009)
Bilder
Se aven
Rymdteleskop
Hamtad fran ” https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Hubbleteleskopet&oldid=51214378 ”