Друге народження телескопа Hubble: знімки галактики M100

Космічні технології Новини астрономії, астрофізики та космології

24 квітня 1990 року мало ознаменувати початок нової епохи в історії астрономії. Саме цього дня шатл Discovery доправив на орбіту космічний телескоп Hubble. Однак, коли астрономи поглянули на перші знімки обсерваторії, на них чекав неприємний сюрприз.
Якість переданих зображень хоча й була кращою, ніж у найпотужніших наземних телескопів того часу, але однаково сильно поступалася проєктним значенням. Подальші перевірки підтвердили найгірші побоювання фахівців. Джерело проблеми полягало не в неправильних налаштуваннях інструменту, а у відхиленні форми його головного дзеркала від розрахункового.

Телескоп Hubble. Джерело: NASA

Вивчивши всі можливі варіанти, керівництво NASA ухвалило рішення встановити на телескоп спеціальний коригувальний пристрій, що виправляв дефект його дзеркала. Для цього до нього була відправлена спеціальна ремонтна місія (STS-61). 4 грудня 1993 року шатл Endeavour зблизився з обсерваторією, «підхопив» її рукою-маніпулятором і помістив у свій вантажний відсік.

Розмите зображення галактики M100, отримане до ремонту телескопа Hubble, Джерело: NASA, ESA, STScI

Подальші події ввійшли в історію, як одна з найскладніших ремонтних операцій, виконаних на навколоземній орбіті. Під час п’яти послідовних виходів у відкритий космос (що досі залишається рекордом для космічних місій) астронавти встановили блок коригувальної апаратури, а також замінили основну камеру Hubble, його гіроскопи, сонячні батареї, бортовий комп’ютер та інші ключові компоненти.

Місія завершилася успіхом. Завдяки зусиллям астронавтів, Hubble фактично пережив друге народження. Відремонтований телескоп здійснив низку дивовижних відкриттів, розкривши багато таємниць Всесвіту. У наступні роки NASA відправило до Hubble ще чотири сервісні місії. У їхніх межах астронавти поступово замінили наукові інструменти телескопа на досконаліші аналоги. Це істотно розширило його функціональні можливості порівняно з «первісною» комплектацією.

На честь 25-річчя від дня запуску місії STC-61, NASA опублікувала знімки, які показують, як сильно зросла якість знімків Hubble за час його експлуатації. На них зображена спіральна галактика M100. Вона розташована на відстані 55 млн світлових років від Чумацького Шляху. Фахівці вибрали її як найбільш відповідний об’єкт для демонстрації різниці між старою та новою апаратурою телескопа.

Порівняння зображень галактики M100, отримані камерами WFPC1, WFPC2 і WFPC3 у 2018 році. Джерело: NASA, ESA, STScI and Judy Schmidt

Перший знімок галактики був зроблений камерою WFPC1 27 листопада 1993 року за кілька днів до ремонту телескопа. Як не важко помітити, M100 перебуває не у фокусі, через що різні структури галактики зливаються в єдине ціле.

Друга світлина була зроблена 31 грудня 1993 року, новою ширококутною камерою WFPC2 зі встановленим коригувальним елементом. Зображення чудово демонструє, наскільки сильно ремонт поліпшив якість знімків Hubble.

Зображення галактики M100, отримані камерою WFPC1 1993 року та камерою WFPC3 2018 року. Джерело: NASA, ESA, STScI and Judy Schmidt

Третій знімок галактики був зроблений у травні 2009 року камерою WFPC3. Її встановили на заміну WFPC2 під час останньої місії обслуговування телескопа, що відбулася того ж місяця. Камера WFPC3 стала найдосконалішим інструментом, який коли-небудь розміщували на Hubble.

Під час останньої ремонтної місії астронавти також замінили спектрограф космічного випромінювання, всі гіроскопи, акумулятори та бортовий комп’ютер Hubble. Також вони встановили на телескоп спеціальний захват. Передбачається, що коли Hubble повністю вийде з ладу, до нього буде запущено спеціальний апарат. Він «зачепить» телескоп і потім зведе його з орбіти.