Космос

14 мая 2009 года успешно состоялся запуск инфракрасной космической обсерватории нового поколения "Herschel". На данный момент это самый большой инфракрасный космический телескоп, работающий на орбите. С его 3.5-метровым главным он почти в полтора раза больше чем у космический телескопа Хаббл.

Телескоп Herschel предназначен для исследования по следующим направлениям:

Изучение объектов Солнечной системы. Объекты такие как астероиды, объекты пояс Койпера, и кометы. Кометы - лучше всего сохраненные окаменелости ранней Солнечной системы, и содержат и содержат информацию о том, как сформировались планеты, включая Землю.

Изучение процесса формирования звезд и планет. Herschel охватывает широкий диапазон инфракрасных волн. Благодаря этому, возможно углубленное изучение различных ступеней ранних звездных образований и самых молодых звезд в нашей Галактике. Телескоп также изучит околозвёздный материал вокруг молодых звезд, и диски из обломков вокруг более зрелых звезд где, как считают астрономы, формируются планеты.

Изучение обширных скоплений пыли и газа в нашей и соседних галактиках. Herschel изучит подробно физику и кинематику, действующую в гигантских облаках газа и пыли, которые дают начало новым звездам. Телескоп также хорошо подходит, для изучения астрохимии, что даст фундаментально новое понимание всех процессов происходящих в этих облаках, колыбелях будущих звезд.

Исследование физики процессов происходящих в межзвездной среде, во время формирования новых звезд, и звездных скоплений. Большая часть того, что мы узнали о физике и химии межзвездной среды, и происходящих там процессов, таких как формирование звезд и их скоплений, была получена исследованиями в нашей собственной Галактике. С Herschel мы можем выполнить подобные исследования в соседних галактиках.

Расчет интенсивности процессов формирования звезд и их скоплений в разное время развития Вселенной. Мы знаем, что формирование звезд и галактик начались относительно рано после Большого взрыва. Мы также знаем, что, когда Вселенная была приблизительно в половине от ее текущего возраста, формирование новых звезд было намного более интенсивным, чем сегодня. Herschel идеален для изучения этих процессов.

Исследование инфракрасного космического фона и характеристика его источников. Приблизительно половина уже произведенной и испускаемой энергии, теперь проявляется как рассеянный инфракрасный космический фон. Телескоп Herschel будет в состоянии определить инфракрасный фон, охарактеризовать его составляющие и источники.

История инфракрасной астрономии.

Основываясь на предыдущих успехах подобных проектов, Европейское космическое агентство создало новый телескоп Herschel. По сравнению с предшественниками телескоп имеет более высокую чувствительность и возможность расширить спектральный охват.

У Европы уже был опыт инфракрасной космической астрономии, начиная с Инфракрасного Астрономического Спутника (IRAS) в 1983. Этот совместный проект был разработан Нидерландами, Великобританией и США. Он работал в течение 10 месяцев, в течение которых были созданы первые карты всего неба в четырех инфракрасных длинах волн.

Огромный успех IRAS проложил путь к Инфракрасной Космической Обсерватории (ISO). Проект стартовал в 1995 году. Он принес много научных данных, закрепив успех IRAS. Это была первая многоцелевая инфракрасная космическая обсерватория в мире, которая работала до 1998 года.

21 февраля 2006года запущена японская ИК обсерватория Akari (или Astro-F). Akari является продолжением миссии спутника IRAS. Кроме Японии в разработке и изготовлении спутника приняли участие несколько британских и голландских организаций и учреждений. Кроме того Европейское космическое агентство (ЕКА) предоставило свои станции и центры для связи со спутником, обеспечения полёта и восстановления текущей ориентации обсерватории.

Космический телескоп Spitzer был запущен НАСА 25 августа 2003 года и в настоящее время находится на орбите. Его размер немного больше, телескопа ISO (Диаметр зеркала 0,85 м.).

Космический телескоп имени Джеймса Вебба (англ. James Webb Space Telescope, JWST) , планируют запустить на орбиту в 2013-м году. У телескопа JWST будет огромное зеркало диаметром 6,5 метра. Постройка отдельных элементов телескопа началась в 2004-м году, основные работы были проведены в 2007-м году, и будут закончены в 2012-м году заключительным периодом тестирования. Основными задачами JWST - обнаружение света первых звёзд и галактик, сформированных после Большого взрыва, изучение формирования и развития галактик, звёзд, планетных систем и происхождения жизни.

Зеркало телескопа Herschel.

Размер главного зеркала - ключ к чувствительности телескопа: чем больше зеркало, тем больше света оно собирает, и тем более слабое излучение можно принять. Она также определяет способность телескопа различать детали. Поверхность зеркала также очень важна. Она должно быть с точной формой и совершенно гладкой, так как малейшая неровность искажает конечное изображение.

Зеркало должно быть легким и крепким, чтобы противостоять тряске и критическим условиям во время запуска в космос и низким температурам космоса, и любая неровность на его поверхности должна быть менее одной тысячной одного миллиметра.

Это технологическое чудо было построено почти полностью кремниевого карбида. Первичное зеркало было сделано из 12 сегментов, сапаянных вместе, Затем оно было отполировано и подогнано до требуемой толщины (приблизительно 3 мм) и формы.

От главного зеркала излучение идет к меньшему вторичному зеркалу, от которого опадает на приборы телескопа, имеющие температуру ниже 2 K. , где оно анализируется и результаты записываются на бортовой компьютер. Датчики будут охлаждаться жидким гелием, кипящим в высоком вакууме при температуре около 1,4 K. Количеством гелия на борту спутника будет ограничено. Ожидаемая продолжительность работы на орбите около 4-х лет.

Орбита.

Спутник размещен на гелиоцентрической орбите вблизи второй точки Лагранжа (L2) и постоянно закрыт от Солнца Землёй.

Вместе с телескопом Herschel запущен астрономический спутник Planck, созданный для изучения вариаций микроволнового фона - реликтового излучения, сохранившегося после Большого взрыва.

Управление и сбор данных.

Сбор и передача данных будет происходить циклически. Космический корабль будет общаться с наземной станцией в течение трех часов каждый день. Этот короткий период, посвященный загрузке данных и командам, оставляет достаточное количество времени для обсерватории, чтобы провести неискаженные научные наблюдения.

21 час в сутки, данные, собранные во время наблюдений, хранятся на борту. Фактически, для Herschel также будет возможно использовать трехчасовой период коммуникации, чтобы продолжить некоторые научные наблюдения.

По материалам: www.esa.int

Текст и перевод: sergiy-school.ru