HUBBLE

II.

távcsőből az első űrteleszkóp és egy kis elméleti fizika

„A teleszkópokat minél magasabbra, minél tisztább, szárazabb levegőjű, fényszennyezettségtől mentes helyekre építik, építették. Azt viszont, már Newton is tudta, hogy a Föld légköre bezavar. Még így is… Ahhoz, hogy még tisztább képet kaphassunk arról, mi van odakint, a légkör fölött kell vizsgálódni. Űrteleszkópra van szükség. Ezzel be is fejeztük a Földről való teleszkópos gyors vizsgálódást. A következő részben irány a Világűr az első űrteleszkóppal, ami nem más, mint: a Hubble. =)”
– SZEMÜVEGBŐL TÁVCSŐ

A már 32 éve Föld körüli pályán keringő Hubble űrtávcső Edwin Hubble csillagász után kapta a nevét. Az 1970 – es évektől már dolgoztak rajta. Főtükre 2,4 méter átmérőjű. Új fejlesztésű giroszkóprendszert kapott, hogy menetelés közben (25 000 km/h) képes legyen egy adott pontra fókuszálni, és csillagtérkép, követőrendszer segítségével stabilizálják a Hubble – t. A látható fény, az infravörös és az ultraibolya tartományban dolgozik (ezekről bővebben itt).

1986 őszén indította volna útjára a NASA a Hubble űrteleszkópot az űrsiklóprogram keretében. Januárban viszont a Challenger tragédiája következményeként leállították az Űrsikló programot (itt olvashatsz erről többek közt). A több, mint 2 éves leállás után aztán

1990. április 18 – án került sor a Hubble felbocsátására a Discovery űrsiklóval.

Ez a küldetés is okozott néhány lábon kihordott szívinfarktust. Az első indításra szánt időpont meghiúsult például egy meghibásodás miatt, a második indítás sikeres volt ugyan, de csak másodjára. Ugyanis azt is le kellett állítani alig fél perccel az indítás előtt egy hibás szelep miatt, amit végül megoldottak, így újraindíthatták a visszaszámlálást a kijelölt időablakon belül.

Aztán maga a Hubble problémázott. Első körben szenzorhiba miatt az egyik napelemtábla a kettőből nem nyílt ki. Ha nincs napelem, nincs töltés, nincs működés… A megoldás végül az volt, hogy kikapcsolták a hibát jelző szenzort, így a napelem tábla kinyílt és megkezdhette működését.

Miután a Discovery „elengedte” a Hubble – t, még kísérte a pályáján néhány napig, de nem volt szükség beavatkozásra, így a legénység egyéb küldetéseiket elvégezvén április 29 – én visszatért a Földre. Május 20 – án érkezett a várva várt első kép a Messier 100 spirálgalaxis – ról, ami minden várakozást alul múlt…

Igen, alul.

Amikor a Hubble készült, a költségcsökkentés és az egyre rövidülő határidő nem hagyott lehetőséget a tesztekre, ahol kiderült volna még itt a Földön: a főtükör hibás. Borzasztó minimálisan ugyan, de arrébb lett csiszolva a fókuszpont. Egyébként ez volt az első számítógép által csiszolt főtükör. A napelemtáblák is rezegtek a Föld árnyékába lépve, ami zavarta a Hubble működését.

Az első Hubble által küldött kép nem volt másabb, jobb, élesebb, mintha a Földről készült volna, ahol saját légkörünk zavarja a tiszta képet. A Hubble modulokból állt, a későbbi fejlesztésekre gondolva, de egy javítás miatti hozzáférés a főtükörhöz… Ezzel senki nem számolt. Sokáig tartott a megoldás (korrekciós tükrök elhelyezése), a lemodellezés, a legénység kiképzése a szerelési munkálatokra. Több, mint 3 év után indult az első javítási misszió az Endeavour űrsiklóval, négyszeri halasztással. Aztán az ötödik alkalommal, 1993 december 2 – án startolhatott el az űrsikló és foghatta be a Hubble – t. 5 űrséta alatt végezték el a tervezett javításokat, fejlesztéseket, és december 18 – án megérkezett a javítások utáni új kép a Messier 100 spirálgalaxis – ról.

Messier 100 spirálgalaxis
az első kép /bal oldal/ és a javítás utáni kép /jobb oldal/

És megnyílt a Világegyetem az emberi szem számára. =) A Hubble cáfolt, alátámasztott, felfedezett az általa készített képekkel, miközben további javítási, fejlesztési missziókon esett át: 1997 – ben, 1999 – ben, 2002 – ben, és 2003 után veszélybe került. A Columbia tragédiájával lemondták a Hubble utolsó javítását, fejlesztését, ám 2005 – ben bejelentették, mégis csak újraindítják a küldetést. 2009 – ben az Atlantis űrsiklóval elindult a legénység az utolsó javításra, ami 5 űrsétából állt. A Hubble többek közt új kamerát kapott.

A Hubble első évében nyomon követhettünk például egy Jupiterbe csapódott üstököst:

Aztán egy nebulát sikerült lencsevégre kapni (a képek újabbak):

Ez a por és gázfelhő például már nem létezik. Mivel 7 000 fényévre van tőlünk, és csak olyan 6 000 éve semmisült meg (ezt nagyjából ezer év múlva láthatjuk majd).

Később Dr. Robert Williams (1940. október 14 – ) kitalálta, hogy irányítsák egy sötét pontra a Hubble – t és 10 napon át exponáljanak rá. Így született a Hubble Deep Field 1996 – ban, amit a mai napig tanulmányoznak. A képen több ezer galaxis látható, több száz milliárdnyi csillaggal.

Ezáltal aztán megszületett a Legacy Field elnevezésű adathalmaz: 16 évnyi megfigyelés, 7500 expozíció kombinációja, 13,3 milliárd évig visszamenőleg (500 millió évvel az Ősrobbanás utánig) és 265 000 galaxist foglal magába.

Felfoghatatlan…

A Hubble – nek köszönhetően a szupernóva robbanásokat megfigyelve kiderült, hogy az addigi elmélet, miszerint az Univerzumunk tágulása lassul, mert mindent visszahúz a gravitáció, megdőlt a 90 – es évek végefelé. Kiderült, hogy éppen az ellenkezője történik: gyorsul. Keresni kezdték az okát. Einstein – ig nyúltak vissza a következő hipotézisig, miszerint az Univerzum statikus, vagyis nem tágul, nem zsugorodik, mozdulatlan. Mivel a gravitáció viszont mindenhol jelen van, és mindig visszahúz, szükség volt a kozmikus állandóra. A kozmikus állandó egy taszító erő, ami csak annyira taszít, hogy a csillagokat, a galaxisokat távol tartsa egymástól.

A tér viszont egyre gyorsulva tágul. A Sötét Energia az, ami gyorsulásra készteti az Univerzumot. Ez az energia alkotja az Univerzum több mint 70 százalékát. Minden anyag, ami mindannyiunkat alkot, egy kis töredéke az ismert Univerzumnak.

De ez, csupán elmélet.

A Hubble Űrteleszkóp elérte teljesítménye határát. Ez már bebizonyosodott az egyik mélyűri felvétellel, ahol a lehető legmesszebbre tekintve már zajos a kép. Az emberiség egyik legnagyobb sikere ez a teleszkóp. Nem csupán az eredetünkhöz, valódi világképhez visz, vitt közelebb, hanem például a nála alkalmazott képalkotó technológia segít az orvostudományban a mellrák kimutatásában, és különbséget tud tenni a jó-, rosszindulatú daganatok közt a mellszöveteket vizsgálva. Ez a technológia eredetileg a nagy tömegű fekete lyukak kutatására készült.

Az összes Hubble által készült képet ide tudnám szórni, de az Ajánlott linkek mindegyikénél van galéria, bogarásszatok! =)

Mint olyan, a Hubble sem tart ki örökké sajnos… Nem tervezik fejleszteni, sem javítani.

UPDATE – 2023. június

Pontosabban 2022. év végéig így hírlett. Ekkor azonban a NASA karöltve a SpaceX – el bejelentette, hogy vizsgálják annak a lehetőségét, hogyan hosszabbíthatnák meg a Hubble élettartamát. Később nyílt pályázatot írt ki a projektre a NASA.

Két lehetséges opció létezik immár a Hubble jövőjét illetően. Az egyik, hogy amikor lejár az ideje felküldenek érte egy űreszközt, ami segíti, hogy irányítottan a Csendes – óceáni űrtemetőben (Némó – pont) landoljon a maga 11 tonnájával (persze a légkörben egy része elég, darabokra hullik). Mert a folyamatosan csökkenő pályája miatt előbb – utóbb lezuhanna, még ha a műszerei bírnák is szuflával.

Ebből következik a mentési/élettartam hosszabbítási terv: megfelelő magasságba tolnák az űreszközt.

Bízzunk benne, hogy nem is olyan sokára már arról szólhatnak a híradások, hogy a Hubble fejlesztésein dolgoznak, mert az már azt jelentené, elkezdődött a magasabb pályára állítás kivitelezése.

A Webb nem fogja pótolni a Hubble – t főleg, hogy előbbi a látható tartományban nem dolgozik, neki más feladatai vannak, bár fedésben van a Hubble – el is. Lassan róla is szót ejtünk.

Be a Nerdy Bird!

Ajánlott linkek:

Hubble képek – ESA

Hubblesite

NASA – Hubble