Teleskop kosmiczny - JRDygas

Politechnika Warszawska
Wydział Samochodów i Maszyn
Roboczych
Mateusz Bednarski
nr albumu 228973
1
Teleskop kosmiczny
Teleskop wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w celu
zwiększenia precyzji lub umożliwienia obserwacji w
zakresie widma promieniowania zatrzymywanego
przez atmosferę Ziemi.
Podział teleskopów kosmiczych:
€orbitalne (zaletą jest bliskość i związana z tym
możliwość serwisowania przez załogi promów
kosmicznych),
€słoneczne - orbitujące wokół Słońca,
€w punkcie Lagrange'a - obracające się wokół
Słońca z taką samą prędkością kątową jak Ziemia,
€na powierzchni niewielkiego ciała niebieskiego
pozbawionego atmosfery, np. Księżyca (dotychczas
taki teleskop nie powstał).
2
Punkt libracyjny (punkt
libracji, punkt Lagrange'a)
Miejsce w przestrzeni, w układzie dwóch
ciał powiązanych grawitacją, w którym
ciało o pomijalnej masie może pozostawać
w spoczynku względem ciał układu. Punkt
libracyjny nazywany jest także punktem
Lagrange'a od nazwiska jego odkrywcy
Josepha Lagrange'a
3
Punkt libracyjny (punkt
libracji, punkt Lagrange'a)
Miejsce w przestrzeni, w układzie dwóch
ciał powiązanych grawitacją, w którym
ciało o pomijalnej masie może pozostawać
w spoczynku względem ciał układu. Punkt
libracyjny nazywany jest także punktem
Lagrange'a od nazwiska jego odkrywcy
Josepha Lagrange'a
4
Teleskopy kosmiczne
Confirmed Planets: 966
Planet Candidates: 3,845
Eclipsing Binary Stars: 2,165
5
Kosmiczny Teleskop Hubble’a
Orbita ziemska
€ 24.04.1990
€ Zakres widma: światło widzialne i
ultrafiolet
€
6
Teleskop Hubble’a - chronologia
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
€
1946 Astrofizyk Lyman Spitzer przedstawia pomysł umieszczenia teleskopu na orbicie okołoziemskiej.
1969 Narodowa Akademia Nauk (National Academy of Science) przedkłada ideę projekty NASA.
1971 w NASA powstaje zespół naukowy (Large Space Telescope Science Steering Group) z zadaniem sporządzenia
studium wykonalności zadania.
1975 Do projektu włącza się Europejska Agencja Kosmiczna (ESA). Następuje zmiana specyfikacji technicznej. Średnica
zwierciadła zostaje zmniejszona z 3 m do 2,4 m.
1977 Kongres Stanów Zjednoczonych podejmuje decyzję o finansowaniu programu.
1981 Zakończenie prac nad nad zwierciadłem teleskopu (które później okaże się wadliwe). Powołano Instytut Naukowy
Teleskopu Kosmicznego (STSI) do zarządzania projektem.
1983 Teleskop oficjalnie otrzymuje nazwę, nadaną mu na cześć Edwina Hubble'a.
1984 Zakończenie montażu systemów optycznych.
1985 Zakończenie montażu statku kosmicznego (Kosmicznego Teleskopu Hubble'a).
1986 Zaplanowany na jesień start zostaje odwołany na skutek katastrofy promu Challengera.
1990 24 kwietnia teleskop zostaje wyniesiony na orbitę przez prom Discovery (STS-31). 20 maja pierwszy obraz. W
czerwcu naukowcy ustalają , że nieostre obrazy, które otrzymują z teleskopu, to skutek wady zwierciadła.
1993 W grudniu misja serwisowa nr 1 (STS-61) montuje w teleskopie optyczny moduł korekcyjny.
1994 Teleskop obserwuje uderzenia fragmentów komety Shoemaker-Levy 9 w Jowisza.
1997 W lutym druga misja serwisowa (STS-82) wymienia niektóre części teleskopu.
1998 Dzięki teleskopowi stwierdzono, że ekspansja Wszechświata przyspiesza.
1999 W grudniu misja serwisowa 3A (STS-103) dokonuje wymiany wszystkich żyroskopów.
2002 W marcu kolejna misja serwisowa 3B (STS-109) wymienia panele słoneczne (to trzecia wymiana paneli) i instaluje
Zaawansowaną Kamerę Przeglądową (ACS).
2004 Katastrofa Columbii w 2003 roku sprawia, że kolejne misje serwisowe wydają się mało realne.
2005 Administrator NASA, Michael Griffin, podejmuje starania, by wznowić serwisowanie teleskopu.
2006 Zapada decyzja o przeprowadzeniu kolejnej misji serwisowej.
2009 W maju kolejna misja serwisowa nr 4 (STS-125). Astronauci instalują Kamerę Szerokokątną 3 (WFC3) I Spektrograf
Początków Wszechświata (COS) oraz dokonują napraw Zaawansowanej Kamery Przeglądowej i Spektrometru
Obrazującego Teleskopu Kosmicznego (STIS). Usuwają i zabierają na Ziemię zbędny moduł korekcyjny, zamontowany w
1993 roku. Wszystkie te prace mają przedłużyć funkcjonowanie teleskopu co najmniej do 2013 roku
7
8
Hubble – wyniki
- Do końca 2011 roku na
podstawie danych z Hubble'a
napisano ponad 10 000 prac
naukowych,
- Określenie odległości do Cefeid
prowadzące do lepszego
oszacowania stałej Hubble’a,
- Udowodnienie licznego istnienia
czarnych dziur,
- Udowodnienie istnienia planet
pozasłonecznych krążących
wokół gwiazd podobnych do
słońca,
- wykrycie atmosfery na planecie
nienależącej do Układu
Słonecznego
9
Głębokie Pola Hubble’a
Fotografie niewielkich obszarów nieba, które
są najdalej sięgającymi astronomicznie
zdjęciami jakie kiedykolwiek wykonano w
świetle widzialnym.
Głębokie Pole Hubble'a
Głębokie Południowe Pole Hubble'a
Ultragłębokie Pole Hubble'a
Ekstremalnie Głębokie Pole Hubble'a
10
Głębokie Pole Hubble'a
Głębokie Pole Hubble'a (HDF) – obraz
niewielkiego, z pozoru pustego, obszaru w
gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy,
bazujący na serii obserwacji Kosmicznym
Teleskopem Hubble'a. Zdjęcie jest złożeniem
342 osobnych ekspozycji wykonywanych przy
pomocy Wide Field and Planetary Camera 2
przez dziesięć kolejnych dni, pomiędzy 18
grudnia, a 28 grudnia 1995 r. Sfotografowany
obszar ma rozmiary kątowe zaledwie 144" mniej więcej tyle, ile średnica piłki tenisowej
widziana z odległości stu metrów.
11
Głębokie Pole Hubble'a
Głębokie Pole Hubble'a (HDF) – obraz
niewielkiego, z pozoru pustego, obszaru w
gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy,
bazujący na serii obserwacji Kosmicznym
Teleskopem Hubble'a. Zdjęcie jest złożeniem
342 osobnych ekspozycji wykonywanych przy
pomocy Wide Field and Planetary Camera 2
przez dziesięć kolejnych dni, pomiędzy 18
grudnia, a 28 grudnia 1995 r. Sfotografowany
obszar ma rozmiary kątowe zaledwie 144" mniej więcej tyle, ile średnica piłki tenisowej
widziana z odległości stu metrów.
12
Głębokie Południowe Pole
Hubble'a
Głębokie Południowe Pole Hubble'a (HDFS) – jest obrazem niewielkiego obszaru nieba
południowego w gwiazdozbiorze Tukana,
bazującym na serii obserwacji Kosmicznym
Teleskopem Hubble'a.
Wykonane zdjęcie jest złożeniem kilkuset
osobnych ekspozycji wykonywanych przy
pomocy Wide Field and Planetary Camera 2
w ciągu 10 dni we wrześniu i październiku
1998.
13
Głębokie Południowe Pole
Hubble'a
Głębokie Południowe Pole Hubble'a (HDFS) – jest obrazem niewielkiego obszaru nieba
południowego w gwiazdozbiorze Tukana,
bazującym na serii obserwacji Kosmicznym
Teleskopem Hubble'a.
Wykonane zdjęcie jest złożeniem kilkuset
osobnych ekspozycji wykonywanych przy
pomocy Wide Field and Planetary Camera 2
w ciągu 10 dni we wrześniu i październiku
1998.
14
Ultragłębokie Pole Hubble’a
Ultragłębokie Pole Hubble’a (HUDF) – jest
obrazem niewielkiego obszaru nieba w
gwiazdozbiorze Pieca.
Zdjęcie to powstało dzięki serii 800
obserwacji Kosmicznym Teleskopem
Hubble’a, w ciągu których okrążył on Ziemię
400 razy w okresie od 24 września 2003 do
16 stycznia 2004. Całkowity czas obserwacji
wyniósł 11,3 dnia za pomocą ACS i 4,5 dnia
dla NICMOS (w zakresie podczerwieni)
15
Ultragłębokie Pole Hubble’a
Ultragłębokie Pole Hubble’a (HUDF) – jest
obrazem niewielkiego obszaru nieba w
gwiazdozbiorze Pieca.
Zdjęcie to powstało dzięki serii 800
obserwacji Kosmicznym Teleskopem
Hubble’a, w ciągu których okrążył on Ziemię
400 razy w okresie od 24 września 2003 do
16 stycznia 2004. Całkowity czas obserwacji
wyniósł 11,3 dnia za pomocą ACS i 4,5 dnia
dla NICMOS (w zakresie podczerwieni)
16
Ekstremalnie Głębokie Pole
Hubble'a
Ekstremalnie Głębokie Pole Hubble'a (XDF) – obraz
niewielkiego obszaru nieba w gwiazdozbiorze Pieca
stanowiącego centralną część Ultragłębokiego Pola Hubble'a.
Obraz powstał na podstawie ponad 2 tysięcy zdjęć wykonanych
przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w okresie od czerwca 2002
do marca 2012 za pomocą urządzeń Advanced Camera for
Surveys i Wide Field Camera 3 w zakresie światła widzialnego i
bliskiej podczerwieni. Łączny czas ekspozycji wyniósł ponad 2
miliony sekund (ok. 23 dni).
Na zdjęciu widocznych jest ok. 5,5 tys. galaktyk, z których
najodleglejsze znajdują się w odległości 13,2 mld lat świetlnych.
Zdjęcie opublikowano 25 września 2012 roku w serwisie
hubblesite.org. Jest to najdalej sięgające zdjęcie astronomiczne,
jakie do tej pory wykonano w świetle widzialnym.
17
Ekstremalnie Głębokie Pole
Hubble'a
Ekstremalnie Głębokie Pole Hubble'a (XDF) – obraz
niewielkiego obszaru nieba w gwiazdozbiorze Pieca
stanowiącego centralną część Ultragłębokiego Pola Hubble'a.
Obraz powstał na podstawie ponad 2 tysięcy zdjęć wykonanych
przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w okresie od czerwca 2002
do marca 2012 za pomocą urządzeń Advanced Camera for
Surveys i Wide Field Camera 3 w zakresie światła widzialnego i
bliskiej podczerwieni. Łączny czas ekspozycji wyniósł ponad 2
miliony sekund (ok. 23 dni).
Na zdjęciu widocznych jest ok. 5,5 tys. galaktyk, z których
najodleglejsze znajdują się w odległości 13,2 mld lat świetlnych.
Zdjęcie opublikowano 25 września 2012 roku w serwisie
hubblesite.org. Jest to najdalej sięgające zdjęcie astronomiczne,
jakie do tej pory wykonano w świetle widzialnym.
18
Oficjalna strona projektu i źródła
http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/main/index.ht
mhttp://pl.wikipedia.org/wiki/Teleskop_kosmiczny
http://www.asc.rssi.ru/radioastron/rus/index.html
http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/cgro/index.html
http://asd.gsfc.nasa.gov/archive/hubble/
http://chandra.harvard.edu/
http://www.spitzer.caltech.edu/
http://sci.esa.int/planck/
http://sci.esa.int/herschel/
19
Pytania kontrolne
Zakres widm obserwowanych i
lokalizacje największych teleskopów
kosmicznych,
€ Cele stosowania teleskopów
kosmiczych (zalety/wady).
€
20