Petek, 24. 4. 2020, 4.00
4 leta, 7 mesecev
Velika prelomnica za legendarni vesoljski teleskop Hubble
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
0,77
3
Zaradi Hubbla danes zagotovo vemo, da se vesolje širi – potrdil je tezo, ki jo je v 20. letih prejšnjega stoletja postavil astronom Edwin Hubble in si s tem prislužil posmrtno čast, da teleskop nosi njegovo ime.
Na današnji dan pred 30 leti je zdaj že upokojeni raketoplan Space Shuttle v Zemljino orbito odpeljal vesoljski teleskop Hubble, ki je postal eden izmed najpomembnejših znanstvenih instrumentov vseh časov. S Hubblom se je namreč začelo morda celo najbolj produktivno obdobje v zgodovini raziskovanja vesolja.
Začelo se je katastrofalno
Vesoljski teleskop, imenovan po ameriškem astronomu Edwinu Hubblu, je plovilo Space Shuttle Discovery v nizko Zemljino orbito pognalo 24. aprila 1990.
Znanstveniki so ga pred tem razvijali več kot desetletje, ob popotovanju v vesolje pa je bil teleskop eden od najbolj zapletenih, naprednih in tudi dragih raziskovalnih instrumentov, kar jih je ustvarila človeška roka.
Na grozo astronomov, ki so teleskop v orbiti želeli zaradi odsotnosti atmosfere, ta observatorijem na Zemlji zastira pogled v vesolje, Hubble ob zagonu ni deloval tako, kot bi moral.
Napaka v izdelavi ene od ključnih komponent, ogledala, je namreč povzročila zamegljenost prvih fotografij, ki jih je Hubble poslal na Zemljo.
Na levi je fotografija galaksije M100, ki jo je Hubble posnel 27. novembra 1993 oziroma le nekaj dni pred servisom optičnih komponent teleskopa. Po popravilu je Hubble videl precej bolje - desna fotografija je nastala 31. decembra 1993.
Ekipa astronavtov Nase je napako odpravila šele na prvem servisnem poletu konec leta 1993, takrat pa je Hubble tudi zares začel opravljati svoje poslanstvo.
Pogled v preteklost za boljše razumevanje sedanjosti
Ko je bil Hubble popravljen, se je začelo morda najbolj produktivno obdobje v zgodovini raziskovanja vesolja. Vesoljski teleskop je že zelo kmalu potrdil domneve znanstvenikov o obstoju supermasivnih črnih lukenj in da ima eno v središču najbrž vsaka galaksija.
S Hubblovo pomočjo jim je uspelo določiti tudi starost vesolja, ki naj bi trenutno štelo približno 13,8 milijarde let.
Znano dejstvo je, da ob pogledu na zvezde na nebu pravzaprav gledamo v preteklost, saj svetloba zelo oddaljenih vesoljskih teles potrebuje čas, da pripotuje do nas. S Hubblom so astronomi pogledali več kot 13 milijard let nazaj v preteklost, saj so našli prav toliko svetlobnih let oddaljene primitivne galaksije, ki naj bi nastale le nekaj sto milijonov let po velikem poku. Ta naj bi bil povod za nastanek vesolja, se že dolgo strinja stroka.
Zaradi Hubbla danes tudi zagotovo vemo, da se vesolje širi – potrdil je tezo, ki jo je v 20. letih prejšnjega stoletja postavil že omenjeni astronom Edwin Hubble in si s tem prislužil posmrtno čast, da teleskop nosi njegovo ime.
Pa vemo, zakaj se vesolje širi? Tudi na to vprašanje je Hubblu uspelo odgovoriti – znanstveniki menijo, da se vesolje kot balonček (čedalje hitreje) napihuje zaradi temne energije. Kaj točno ta je, astrofiziki še ne vedo, so pa prepričani, da tvori več kot dve tretjini vesolja.
Najpomembnejše številke, povezane z vesoljskim teleskopom Hubble
Na desni je čisto prva fotografija vesolja, ki jo je maja 1990 na Zemljo poslal vesoljski teleskop Hubble. Čeprav je ločljivost fotografije močno trpela zaradi okvare glavnega Hubblovega ogledala, je bila kljub temu bistveno kakovostnejša od fotografije istega dela neba, ki so jo posneli v observatoriju Las Campanas v Čilu, torej na Zemlji.
13,3: Toliko metrov je dolg vesoljski teleskop Hubble. Širok je 4,2 metra, ob izstrelitvi v vesolje pa je tehtal 11 ton.
1,3 milijona: Število opažanj, ki jih je od začetka misije leta 1990 posnel vesoljski teleskop Hubble.
13,4 milijarde: Toliko svetlobnih let oddaljene galaksije je fotografiral Hubble in s tem videl tudi toliko let v preteklost.
540: Približno toliko kilometrov nad površino Zemlje nas v svoji orbiti preletava Hubble. Njegova orbita sicer ni povsem fiksna, temveč se oddaljenost teleskopa od Zemlje spreminja. Najmanjša oddaljenost oziroma tako imenovani perigej znaša 537 kilometrov.
27.358: Toliko kilometrov na uro znaša hitrost, s katero Hubble kroži okrog Zemlje.
Samo s fotografijami iz vesolja si je težko predstavljati, kako velik je v resnici Hubble. Dolg je nekaj več kot 13 metrov, kar znaša približno toliko kot povprečen enojni (brez zgiba) avtobus Ljubljanskega potniškega prometa.
17.000: Približno toliko znanstvenih študij je bilo napisanih in objavljenih izključno zaradi Hubblovih odkritij, zaradi česar je eden najplodnejših znanstvenih instrumentov vseh časov.
7 milijard: Več kot toliko kilometrov je Hubble prepotoval, odkar je zasidran v Zemljino orbito. Hubble naš planet v enem dnevu obkroži približno petnajstkrat, za eno pot okrog njega namreč potrebuje 95 minut. V orbiti, katere dolžina znaša nekaj več kot 43.000 kilometrov, je Hubble že 10.958 dni.
321: Kako natančen je Hubble pri usmerjanju svojih ogledal v točno določene dele vesolja? Podobno natančen človek bi z dovolj zmogljivim laserskim kazalnikom z razdalje 321 kilometrov na sredino lahko zadel kovanec za dva evrska centa.
5: Tolikokrat so astronavti obiskali Hubble, da bi opravili servis in namestili nove instrumente. Prvi obisk leta 1993 je bil kritičnega pomena, saj glavno ogledalo ni delovalo tako, kot bi moralo.
Z zadnjim servisom Hubbla so dolgo odlašali, saj so se bali ponovitve tragedije
Astronavti so Hubble zaradi popravil in dodelav med letoma 1993 in 2009 obiskali petkrat. Zadnji servisni polet proti teleskopu je Nasa skoraj odpovedala, saj se je bala ponovitve katastrofe, ki jo je vesoljska agencija leta 2003 doživela z eksplozijo Space Shuttla Columbia, v kateri je umrlo sedem astronavtov.
Ameriška astronavta John Grunsfeld in Andrew Feustel med vzdrževalnimi deli na vesoljskem teleskopu Hubble, 14. maj 2009.
Za peti in zadnji servis Hubbla sta nato poskrbela nova Nasina uprava in pritisk javnosti, ki je zahtevala, da agencija upraviči visok letni proračun. Plovilo Atlantis je na zadnjo misijo Space Shuttla, povezano s Hubblom, odrinilo šele maja 2009.
Atlantis je bil med drugim zadnji Space Shuttle, ki ni potoval na Mednarodno vesoljsko postajo (ISS), in tudi zadnji Space Shuttle v vesolju, preden je Nasa julija 2011 program Space Shuttle uradno upokojila.
Hubblov dokaz, kako nepomembni smo ljudje in kako majhne so vse naše težave
Hubble je decembra 1995 deset dni zapored fotografiral majceno, temno, domnevno prazno in nasploh nezanimivo regijo vesolja. V njej je odkril več kot tri tisoč galaksij.
Klikni za ogled fotografije v polni velikosti.
Zgornja fotografija se imenuje Hubblovo globoko polje (ali Hubble Deep Field). Motiv, v katerega sta dva objektiva vesoljskega teleskopa Hubble zrla več kot deset dni, predstavlja le eno 24-milijoninko nočnega neba.
Javna predstavitev fotografije je januarja 1996 osupnila astronomsko srenjo. V Hubblovem globokem polju je več kot tri tisoč svetlih pack in pik, ki predstavljajo vesoljske objekte, skoraj vsi so galaksije. Zvezd je v Hubblovem globokem polju po nekaterih ocenah samo od dvajset do petdeset.
Nekatere galaksije na fotografiji so stare več kot 12 milijard svetlobnih let, kar pomeni, da je njihova svetloba do vesoljskega teleskopa Hubble potovala 12 milijard let.
Hubblovo globoko polje je znanstvenikom ponudilo edinstven vpogled v zgodovino vesolja in dodatno potrdilo teorijo, da s širjenjem vesolja bolj oddaljeni objekti od Zemlje bežijo hitreje od bližnjih objektov.
Pogled na vesoljski teleskop Hubble iz raketoplana Space Shuttle Atlantis. Po ocenah znanstvenikov bi lahko Hubble deloval vse do leta 2040.
Hubblova prihodnost – bo treščil na Zemljo?
Pri Nasi menijo, da bo Hubble v Zemljini orbiti ostal vsaj do 30. let tega stoletja, po nekaterih ocenah morda tudi do leta 2040, a se razdalja med teleskopom in Zemljo zaradi gravitacijskega privlaka našega planeta počasi manjša.
Ko bo dosegla kritično točko, bo Hubble verjetno vstopil v atmosfero in se začel spuščati proti površini planeta. Astronome skrbi, da pri tem ne bo popolnoma razpadel. Padec bi lahko preživelo njegovo 2,5-metrsko ogledalo, ki lahko, če trešči v naseljeno območje, zahteva celo človeške žrtve.
Hubblov vstop v atmosfero bi lahko čez leta morda spremljali podobno kot strmoglavljenje vesoljske postaje Mir 23. marca 2001.
Prav zaradi tega je Nasa med zadnjim obiskom Hubbla nanj namestila mehanizem, ki bo drugemu vesoljskemu plovilu omogočil, da bo Hubble "ujelo" in odpeljalo v želeno smer.
Teleskop bodo s tem, ko bo za to napočil čas, lahko iztirili iz Zemljine orbite in usmerili v nadzorovan spust nad Tihi ocean.
(Delni) naslednik Hubbla, ki ga z vzponi in padci sestavljajo že od leta 1996, je zdaj končno nared
Vesoljski teleskop James Webb je sestavljen iz dveh delov, vesoljskega plovila s sončnim ščitom in dejanskega teleskopa s sistemom ogledal. Septembra 2018 je znanstvenikom projekta James Webb, ki izhajajo iz ameriške, evropske in kanadske vesoljske agencije, prvič uspelo vzpostaviti komunikacijo med obema deloma teleskopa, konec avgusta lani pa so ju prvič tudi fizično združili.
Lani so prvič po začetku razvoja leta 1996 sestavili vesoljski teleskop James Webb, ki bo človeku omogočil, da bo videl globlje v vesolje kot kdaj koli prej. James Webb bo v vesolje poletel predvidoma marca 2021.
Čeprav se ga pogosto omenja kot Hubblovega naslednika, ga James Webb ne bo povsem nadomestil.
Če bi že morali reči, da bo Webb zamenjal drug teleskop, bi bil to prej Spitzer, še en znani vesoljski teleskop. Vesolje bo James Webb namreč tako kot Spitzer večinoma opazoval v človeškemu očesu nevidnem infrardečem barvnem spektru.
Infrardečemu spektru prilagojena optika bo Jamesu Webbu omogočila, da bo pokukal dlje kot katerikoli drug teleskop do zdaj. Znanstveniki upajo, da bomo z njim med drugim lahko opazovali oblikovanje prvih galaksij, ki so nastale po tako imenovanem velikem poku, dogodku, ki je sprožil nastanek vesolja, zelo od blizu videli planete, ki niso v našem osončju, in še bolje razumeli, kako se rojevajo zvezde.
Vesoljski teleskop James Webb v nasprotju s Hubblom ne bo zasidran v orbito našega planeta, temveč se bo ustalil približno 1,5 milijona kilometrov stran od Zemlje na tako imenovani Lagrangeevi točki L2.
Gre za položaj, v katerem bo teleskop glede na lego Sonca in Zemlje v teoriji miroval oziroma bo to dosegel z minimalnimi popravki smeri.
Ko bo enkrat začel delovati, bo vesoljski teleskop James Webb od Zemlje oddaljen približno štirikrat toliko, kot znaša človeški rekord za oddaljenost od domačega planeta. To pomeni tudi, da ga bo izredno težko popravljati, zato si njegovi snovalci ne smejo privoščiti katastrofalne napake, kakršna je ob začetku delovanja za tri leta ohromila Hubble.
Deset najbolj prepoznavnih Hubblovih fotografij
Stebri stvarjenja, del meglice (velikanskega vesoljskega oblaka prahu) Orel in najbrž najslavnejša Hubblova fotografija, april 1995:
Zvezda V838 Monocerotis, ki je bila nekaj časa najsvetlejša v naši galaksiji, februar 2004:
Galaksija NGC 1300, ena najlepših fotografij katerekoli galaksije, september 2004:
Aurore na severnem polu Jupitra, največjega planeta v Osončju, 2016:
Galaksija Sombrero, ki spominja na istoimenski tradicionalni mehiški klobuk, 2003:
Orion, Zemlji najbližja velika meglica, ki je na nočnem nebu vidna s prostim očesom, 2006:
Oblak plina okrog sistema zvezd Eta Gredlja, ki se približuje koncu življenja in bo najverjetneje kmalu eksplodirala v supernovo, 2007:
Združevanje tako imenovanih Antenskih galaksij, pri čemer se bo rodilo na milijarde zvezd, 2006:
Meglica Carina, kraj, kjer se rojevajo zvezde, februar 2010:
Hubblovo ultragloboko polje – fotografija ene 13-milijoninke nočnega neba, na kateri je več kot deset tisoč galaksij, junij 2014:
Preberite tudi:
3