NASA başqa planetləri axtarmaq üçün teleskop buraxıb. Başlayın və işə başlayın

Kosmik teleskoplar adətən Yer atmosferindən kənarda fəaliyyət göstərən teleskoplardır və buna görə də bu atmosferə nəzər salmaqdan narahat olmurlar. Bu gün ən məşhur kosmik teleskopu yüzlərlə ekzoplanet kəşf edən, bir çox möhtəşəm qalaktikaları, kosmik hadisələri aşkara çıxaran və kosmosa baxışımızın üfüqlərini genişləndirən Hubble Kosmik Teleskopudur. Hubble 2018-ci ildə kosmosa buraxılacaq və güzgüsü Hubble güzgüsünün diametrindən demək olar ki, üç dəfə böyük olacaq James Webb Kosmik Teleskopu ilə əvəz olunacaq. James Webb-dən sonra alimlər kosmosa High-Definition Space Telescope (HDST) göndərməyi planlaşdırırlar, lakin bu, hələlik planlardadır. Nə olursa olsun, kosmik teleskoplar dərin kosmosda kəşflərimizin əksəriyyətini hesaba almağa davam edəcək.

Əgər nə vaxtsa kosmosda nəhəng şişmə teleskoplarımız varsa, Chris Walkerin anasına təşəkkür edə bilərsiniz. Bir neçə il əvvəl Uoker şokoladlı pudinq hazırlayarkən qəfildən yemək bişirdiyini dayandırıb anasına zəng etməli oldu. Pudinqi sobadan götürdü, üstünü polietilenlə bağladı və qazanı divanın yanında yerə qoydu. Söhbətdən sonra divanın ucunda süzülərək yaxınlıqdakı lampadan lampa şəklini görəndə təəccübləndi. Bu hadisənin səbəbini araşdırdıqdan sonra o, pudinqin soyuduğu zaman əmələ gələn soyuq havanın cibinin pudinqin plastik qablaşdırmasının sallanmasına səbəb olduğunu aşkar edib. Bu, əslində ampulü əks etdirən bir lens meydana gətirdi.

Son zamanlar bəşəriyyət ekzoplanetlərin axtarışı ilə məşğuldur və bir neçə ildir ki, Avropa Kosmik Agentliyi () bizimkinə bənzər planetləri axtarmaq üçün nəzərdə tutulmuş Cheops kosmik teleskopunu hazırlayır. Xeopsu “ekzoplanet ovçusu” da adlandırırlar və böyük ümidlər bəsləyirlər. Və bu yaxınlarda kosmik teleskopun buraxılma tarixi, eləcə də bəzi digər detallar məlum oldu.

Atlantis STS-125 kosmik gəmisindən göründüyü kimi Hubble

Hubble Kosmik Teleskopu ( KTH; Hubble Kosmik Teleskopu, HST; Rəsədxana kodu "250") - ətrafında orbitdə, Edvin Hubble adını daşıyır. Hubble Teleskopu NASA və Avropa Kosmik Agentliyinin birgə layihəsidir; NASA-nın Böyük Rəsədxanalarından biridir.

Kosmosda bir teleskop yerləşdirmək, yer atmosferinin qeyri-şəffaf olduğu diapazonlarda elektromaqnit şüalanmanı aşkar etməyə imkan verir; ilk növbədə infraqırmızı diapazonda. Atmosfer təsirinin olmaması səbəbindən teleskopun ayırdetmə qabiliyyəti Yerdə yerləşən oxşar teleskopdan 7-10 dəfə böyükdür.

Hekayə

Arxa plan, konsepsiyalar, ilkin layihələr

Orbital teleskop konsepsiyası haqqında ilk qeyd Hermann Oberthin "Planetlərarası Kosmosda Raket" kitabında olur. Die Rakete zu den Planetenraumen ), 1923-cü ildə nəşr edilmişdir.

1946-cı ildə amerikalı astrofizik Lyman Spitzer "Yerdənkənar Rəsədxananın Astronomik Üstünlükləri" adlı məqaləsini dərc etdi ( Yerdənkənar rəsədxananın astronomik üstünlükləri ). Məqalədə belə bir teleskopun iki əsas üstünlüyü vurğulanır. Birincisi, onun açısal həlli atmosferdəki turbulent axınlarla deyil, yalnız difraksiya ilə məhdudlaşacaq; o zaman yerüstü teleskopların ayırdetmə qabiliyyəti 0,5 ilə 1,0 qövs saniyəsi arasında idi, halbuki 2,5 metrlik güzgü ilə orbitdə hərəkət edən teleskop üçün nəzəri difraksiya ayırdetmə həddi təxminən 0,1 saniyədir. İkincisi, kosmik teleskopu yer atmosferi tərəfindən radiasiyanın udulmasının çox əhəmiyyətli olduğu infraqırmızı və ultrabənövşəyi diapazonlarda müşahidə edə bilər.

Spitzer elmi karyerasının əhəmiyyətli bir hissəsini layihəni inkişaf etdirməyə həsr etdi. 1962-ci ildə ABŞ Milli Elmlər Akademiyasının dərc etdiyi hesabatda orbit teleskopunun hazırlanmasının kosmik proqrama daxil edilməsi tövsiyə olundu və 1965-ci ildə Spitzer böyük kosmik teleskopun elmi məqsədlərini müəyyən etmək vəzifəsi daşıyan komitənin rəhbəri təyin edildi.

Kosmik astronomiya İkinci Dünya Müharibəsindən sonra inkişaf etməyə başladı. 1946-cı ildə ilk dəfə olaraq ultrabənövşəyi spektr əldə edildi və 1962-ci ildə Böyük Britaniya tərəfindən Ariel proqramının bir hissəsi olaraq günəş tədqiqatları üçün orbital teleskop buraxıldı və 1966-cı ildə NASA ilk orbital rəsədxana OAO-1-i kosmosa buraxdı. Missiya buraxılışdan üç gün sonra batareya çatışmazlığı səbəbindən uğursuz oldu. 1968-ci ildə 1972-ci ilə qədər ultrabənövşəyi şüalanmanın müşahidələrini aparan OAO-2, dizayn müddətini 1 il əhəmiyyətli dərəcədə ötüb.

OAO missiyaları orbitdəki teleskopların oynaya biləcəyi rolun əyani nümayişi kimi xidmət etdi və 1968-ci ildə NASA 3 m diametrli güzgü ilə əks etdirən teleskopun qurulması planını təsdiqlədi. Layihənin kod adı LST idi. Böyük Kosmik Teleskopu). Buraxılış 1972-ci ilə planlaşdırılırdı. Proqramda bahalı alətin uzunmüddətli istismarını təmin etmək üçün teleskopun saxlanılması üçün müntəzəm insanlı ekspedisiyaların aparılmasının zəruriliyi vurğulanırdı. Paralel olaraq inkişaf edən Space Shuttle proqramı müvafiq imkanların əldə edilməsinə ümid verdi.

Layihəni maliyyələşdirmək üçün mübarizə

SC proqramının uğuru ilə əlaqədar olaraq, astronomiya ictimaiyyətində böyük bir orbit teleskopunun yaradılmasının prioritet olması barədə konsensus var. 1970-ci ildə NASA biri texniki aspektləri öyrənmək və planlaşdırmaq, ikincisi isə elmi tədqiqat proqramı hazırlamaq üçün iki komitə yaratdı. Növbəti əsas maneə, xərclərin hər hansı yerüstü teleskopun dəyərindən çox olacağı gözlənilən layihənin maliyyələşdirilməsi idi. ABŞ Konqresi təklif olunan təxminlərin çoxunu şübhə altına aldı və ilkin olaraq rəsədxananın alətləri və dizaynı ilə bağlı genişmiqyaslı tədqiqatları əhatə edən vəsaitləri əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb. 1974-cü ildə prezident Fordun təşəbbüsü ilə həyata keçirilən büdcə ixtisarı proqramının bir hissəsi olaraq Konqres layihənin maliyyələşdirilməsini tamamilə ləğv etdi.

Buna cavab olaraq astronomlar geniş lobbi kampaniyasına başladılar. Bir çox astronomlar senatorlar və konqresmenlərlə şəxsən görüşdülər və layihəni dəstəkləmək üçün bir neçə böyük məktub göndərildi. Milli Elmlər Akademiyası böyük bir orbit teleskopunun qurulmasının vacibliyini vurğulayan hesabat dərc etdi və nəticədə Senat əvvəlcə Konqres tərəfindən təsdiqlənmiş büdcənin yarısını ayırmağa razı oldu.

Maliyyə problemləri xərcləri azaltmaq və daha yığcam dizayna nail olmaq üçün güzgünün diametrini 3 metrdən 2,4 metrə endirmək qərarına gəldikdə, onların arasında əsas qərar idi. Sistemlərin sınaqdan keçirilməsi və sınaqdan keçirilməsi məqsədilə işə salınması nəzərdə tutulan bir yarım metrlik güzgülü teleskop layihəsi də ləğv edilərək, Avropa Kosmik Agentliyi ilə əməkdaşlıq barədə qərar qəbul edilib. ESA maliyyələşmədə iştirak etməyə, eləcə də rəsədxana üçün bir sıra alətlər verməyə razılaşdı ki, bunun müqabilində avropalı astronomlar müşahidə vaxtının ən azı 15%-ni ehtiyatda saxlasınlar. 1978-ci ildə Konqres 36 milyon dollar maliyyələşdirməni təsdiqlədi və bundan dərhal sonra tam miqyaslı dizayn işləri başladı. Başlanğıc tarixi 1983-cü ilə planlaşdırılırdı. 1980-ci illərin əvvəllərində teleskop Edvin Hablın şərəfinə adlandırıldı.

Dizayn və tikinti işlərinin təşkili

Kosmik teleskopun yaradılması işi bir çox şirkət və qurumlar arasında bölüşdürülüb. Marşal Kosmik Mərkəzi teleskopun inkişafı, layihələndirilməsi və tikintisinə cavabdeh idi, Qodard Kosmik Uçuş Mərkəzi elmi cihazların inkişafının ümumi idarə edilməsinə cavabdeh idi və yerüstü idarəetmə mərkəzi kimi seçildi. Marshall Center teleskopun optik sisteminin layihələndirilməsi və istehsalı üçün Perkin-Elmer ilə müqavilə bağladı ( Optik Teleskop Quraşdırması - OTA) və dəqiq istiqamətləndirici sensorlar. Lockheed korporasiyası teleskopun tikinti müqaviləsini aldı.

Optik sistemin istehsalı

Teleskopun əsas güzgüsünün cilalanması, Perkin-Elmer Laboratoriyası, May 1979

Güzgü və bütövlükdə optik sistem teleskop dizaynının ən vacib hissələri idi və onlara xüsusilə ciddi tələblər qoyulmuşdu. Tipik olaraq, teleskop güzgüləri görünən işığın dalğa uzunluğunun təxminən onda biri qədər dözümlülüklə hazırlanır, lakin kosmik teleskop ultrabənövşəyidən yaxın infraqırmızıya qədər müşahidə etmək üçün nəzərdə tutulduğundan və qətnamə yerinkindən on dəfə yüksək olmalı idi. əsaslı alətlər, istehsal dözümlülüyü onun əsas güzgüsü görünən işığın dalğa uzunluğunun 1/20-si və ya təxminən 30 nm olaraq təyin edilmişdir.

Perkin-Elmer şirkəti verilmiş formada güzgü istehsal etmək üçün yeni kompüter rəqəmsal idarəetmə maşınlarından istifadə etməyi planlaşdırırdı. Sübut edilməmiş texnologiyalarla gözlənilməz problemlər yaranarsa, Kodak ənənəvi cilalama üsullarından istifadə edərək əvəzedici güzgü istehsalı üçün müqavilə bağladı (Kodak tərəfindən istehsal olunan güzgü hazırda Smithsonian İnstitutunun muzeyində nümayiş etdirilir). Əsas güzgü üzərində iş 1979-cu ildə ultra aşağı istilik genişlənmə əmsalı olan şüşədən istifadə edilməyə başladı. Çəki azaltmaq üçün güzgü iki səthdən ibarət idi - alt və yuxarı, bir pətək quruluşunun qəfəs quruluşu ilə birləşdirilmişdir.

Teleskopun ehtiyat güzgüsü, Smithsonian Hava və Kosmos Muzeyi, Vaşinqton DC

Güzgünün cilalanması üzrə işlər 1981-ci ilin may ayına qədər davam etdi, lakin ilkin müddətlər qaçırıldı və büdcə əhəmiyyətli dərəcədə aşıldı. NASA-nın həmin dövrə aid hesabatları Perkin-Elmerin rəhbərliyinin səriştəsinə və onun bu qədər vacib və mürəkkəb layihəni uğurla başa çatdırmaq qabiliyyətinə şübhələr ifadə edirdi. Pul qənaət etmək üçün NASA ehtiyat güzgü sifarişini ləğv etdi və buraxılış tarixini 1984-cü ilin oktyabrına keçirdi. 75 nm qalınlığında alüminiumdan əks etdirici örtük və 25 nm qalınlığında maqnezium ftoriddən qoruyucu örtük tətbiq edildikdən sonra iş nəhayət 1981-ci ilin sonunda tamamlandı.

Buna baxmayaraq, Perkin-Elmerin səriştəsinə dair şübhələr qaldı, çünki optik sistemin qalan komponentləri üçün tamamlanma tarixi daim geri çəkildi və layihənin büdcəsi artdı. NASA şirkətin cədvəlini "qeyri-müəyyən və gündəlik dəyişən" kimi təsvir etdi və teleskopun buraxılışını 1985-ci ilin aprelinə qədər təxirə saldı. Bununla belə, son tarixlər qaçırılmaqda davam edirdi, gecikmə hər rüb orta hesabla bir ay, son mərhələdə isə hər gün bir gün artırdı. NASA buraxılışı daha iki dəfə təxirə salmaq məcburiyyətində qaldı, əvvəlcə mart ayına, sonra 1986-cı ilin sentyabrına. O vaxta qədər layihənin ümumi büdcəsi 1,175 milyard dollara yüksəlmişdi.

Kosmik gəmi

Kosmik gəmi üzərində işin ilkin mərhələləri, 1980

Digər çətin mühəndislik problemi teleskop və digər alətlər üçün daşıyıcı aparatın yaradılması idi. Əsas tələblər avadanlığın birbaşa günəş işığından qızdırılması və Yerin kölgəsində soyuması zamanı daimi temperatur dəyişikliklərindən qorunması və xüsusilə teleskopun dəqiq istiqamətləndirilməsi idi. Teleskop sabit temperaturu təmin edən çoxqatlı istilik izolyasiyası ilə örtülmüş yüngül alüminium kapsulun içərisinə quraşdırılmışdır. Kapsulun sərtliyi və alətlərin bərkidilməsi karbon lifindən hazırlanmış daxili məkan çərçivəsi ilə təmin edilir.

Kosmik gəmi optik sistemdən daha uğurlu olsa da, Lockheed də qrafikdən bir qədər geridə qaldı və büdcəni aşdı. 1985-ci ilin may ayına kimi məsrəflərin artıqlaması ilkin həcmin təqribən 30%-ni təşkil etdi və plandan 3 ay geridə qaldı. Marşal Kosmik Mərkəzinin hazırladığı hesabatda şirkətin işlərin aparılmasında təşəbbüs göstərmədiyi, NASA-nın göstərişlərinə əsaslanmağa üstünlük verdiyi qeyd edilib.

Tədqiqat koordinasiyası və uçuşa nəzarət

1983-cü ildə NASA ilə elmi ictimaiyyət arasında müəyyən qarşıdurmadan sonra Kosmik Teleskopu Elm İnstitutu yaradıldı. İnstitutu Astronomiya Tədqiqatları üzrə Universitetlər Assosiasiyası idarə edir ( Astronomiya Tədqiqatları Universitetləri Assosiasiyası ) (AURA) və Merilend ştatının Baltimor şəhərindəki Con Hopkins Universitetinin kampusunda yerləşir. Hopkins Universiteti assosiasiyaya üzv olan 32 Amerika universiteti və xarici qurumdan biridir. Kosmik Teleskopu Elm İnstitutu elmi işlərin təşkili və astronomların əldə edilmiş məlumatlara çıxışını təmin etmək üçün məsuliyyət daşıyır; NASA bu funksiyaları öz nəzarətində saxlamaq istəyirdi, lakin elm adamları onları akademik qurumlara ötürməyə üstünlük verdilər.

Avropa Kosmik Teleskopu Koordinasiya Mərkəzi 1984-cü ildə Almaniyanın Qarçinq şəhərində Avropa astronomlarına oxşar imkanlar təqdim etmək üçün yaradılıb.

Uçuşun idarə edilməsi Kosmik Teleskopu Elm İnstitutundan 48 kilometr məsafədə, Merilend ştatının Greenbelt şəhərində yerləşən Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzinə həvalə edilib. Teleskopun fəaliyyətinə dörd mütəxəssis qrupu növbə ilə sutka ərzində nəzarət edilir. Texniki dəstək Goddard Center vasitəsilə NASA və podratçı şirkətlər tərəfindən təmin edilir.

Başlayın və işə başlayın

Göyərtəsində Hubble teleskopu olan Discovery servisinin buraxılışı

Teleskopun əvvəlcə 1986-cı ilin oktyabrında orbitə buraxılması nəzərdə tutulmuşdu, lakin yanvarın 28-də “Space Shuttle” proqramı bir neçə il müddətinə dayandırıldı və orbitə buraxılması təxirə salınmalı oldu.

Bütün bu müddət ərzində teleskop süni təmizlənmiş atmosferi olan bir otaqda saxlanıldı, bort sistemləri qismən işə salındı. Saxlama xərcləri ayda təxminən 6 milyon dollar təşkil edirdi ki, bu da layihənin dəyərini daha da artırır.

Məcburi gecikmə bir sıra təkmilləşdirmələrə imkan verdi: günəş panelləri daha səmərəli olanlarla əvəz olundu, bort kompüter kompleksi və rabitə sistemləri modernləşdirildi, teleskopun texniki xidmətini asanlaşdırmaq üçün arxa qoruyucu korpusun dizaynı dəyişdirildi. Bundan əlavə, teleskopu idarə etmək üçün proqram 1986-cı ildə hazır deyildi və əslində yalnız 1990-cı ildə buraxıldı.

1988-ci ildə servis reyslərinin bərpasından sonra, nəhayət, 1990-cı ilə buraxılması planlaşdırılırdı. Başlamadan əvvəl güzgüdə yığılan toz sıxılmış azotdan istifadə edilərək təmizləndi və bütün sistemlər hərtərəfli sınaqdan keçirildi.

Hubble Kosmik Teleskopu (HST, HST, rəsədxana kodu “250”) Edvin Hubblenın adını daşıyan, ətrafdakı orbitdə avtomatik rəsədxanadır. Hubble teleskopu Avropa Kosmik Agentliyi ilə birgə layihədir; NASA-nın Böyük Rəsədxanalarından biridir.

Kosmosda bir teleskop yerləşdirmək, yer atmosferinin qeyri-şəffaf olduğu diapazonlarda elektromaqnit şüalanmalarını aşkar etməyə imkan verir; ilk növbədə infraqırmızı diapazonda. Atmosfer təsirinin olmaması səbəbindən teleskopun ayırdetmə qabiliyyəti Yerdə yerləşən oxşar teleskopdan 7-10 dəfə böyükdür.

• NASA Hubble Kosmik Teleskopundan istifadə edərək, reaktivlərin (hissəciklərin yaxın işıq sürətinə qədər sürətləndiyi relativistik reaktivlər, təxminən […]
• Martın 27-də rusiyalı Gennadi Padalkanın beşinci ekspedisiyası başlayıb. Əgər Soyuz TMA-16M kosmik gəmisinin enmə kapsulunun enişi planlaşdırıldığı kimi sentyabrın 11-də baş tutsa, kosmonavtın ümumi uçuş vaxtı [...]
• NASA və Avropa Kosmik Agentliyinin Hubble Teleskopu tərəfindən çəkilmiş bu şəkil dünyanın ən […]
• NASA qara dəliklərlə bağlı yeni tapıntıların nəticələrini bu gün, fevralın 27-də baş tutacaq mətbuat konfransında təqdim edəcək. Bu gün saat 18:00-da başlayacaq mətbuat konfransında […]
• Cihaz Mars orbitində mövcud olan ən güclü HiRISE kamerası ilə təchiz olunub; o, 2006-cı ildən Marsın fotoşəkillərini çəkir. Alimlər eyni bölgələrin fotoşəkillərini müqayisə etdikdə, lakin […]
• Kosmik zond sentyabrın 7-də Moskva vaxtı ilə saat 07:27-də NASA-nın “Minotavr-5” daşıyıcı aparatı vasitəsilə orbitə buraxılıb. LADEE yerin orbitində idi və orada uyğun yeri “gözləyirdi” [...]
• Yaxın gələcəkdə Amerika hava yolları NASA-nın son 6 ildə yaşıl texnologiya inkişaf etdirməsi sayəsində 250 milyard dollardan çox qənaət edə bilər. Bunun haqqında […]
• NASA alimləri Günəş sisteminin inkişafı üçün ehtimal olunan ssenarinin şəklini əldə ediblər. Hubble teleskopu səma cisminin təkamülünün son mərhələsində olan Kempbell ulduzunun şəklini çəkdi. […]
• ABŞ-da parlamentdə razılığın olmaması nəticəsində yaranmış ağır siyasi böhran ölkənin kosmik layihələrini təhdid edir. Büdcənin bağlanması ilə əlaqədar Milli Müdirlik [...]

Başlatma meydançasında Kepler orbital teleskopu olan Delta II raketi. Foto NASA saytından

Şənbə günü, Moskva vaxtı ilə saat 06:49-da Floridadakı Cape Canaveral Kosmik Mərkəzindən ekzoplanetlərin axtarışı üçün nəzərdə tutulmuş Kepler orbital teleskopu orbitə buraxılıb. Qurğu orbitə Delta II daşıyıcı daşıyıcısı ilə çıxarılıb. Qurğunun işə salınması ilə bağlı mesaj NASA-nın saytında verilib.

Kepler missiyası üç il yarım davam edəcək. Bütün bu müddət ərzində o, Günəşə bənzər 100 minə yaxın ulduzu müşahidə edəcək, onların ətrafında ekzoplanetlər orbitə çıxa bilər. Qurğu tranzit üsulu ilə günəş sistemindən kənarda yerləşən planetləri axtaracaq. Planet öz ulduzunun diskindən keçəndə müşahidəçidən gələn radiasiyanın bir hissəsini kəsir. Ulduzların parlaqlığının dəyişməsini təhlil edərək, astronomlar nəinki planetləri tapa, həm də onların ölçüsünü təxmini hesablaya bilirlər.

Kepler Günəş ətrafında bir astronomik vahid (AU) yüksəklikdə orbitdə fırlanacaq. A.e. 150 milyon kilometrə bərabər və Yerdən Günəşə qədər olan məsafəyə bərabərdir. Əslində, Kepler Günəş ətrafında fırlananda planetimizin yolu ilə gedəcək. Bu mövqe teleskopun eyni ulduzları daim izləməsinə imkan verir. Məsələn, Hubble teleskopunun bu üstünlüyü yoxdur.

Hazırda astronomlar 300-dən çox ekzoplanet aşkar ediblər. Onların əksəriyyəti Yupiter kimi qaz nəhəngləridir. Belə planetlərdə Yer tipli orqanizmlər inkişaf edə bilməz və son nəticədə alimləri maraqlandıran ekoplanetlərin yaşamaq qabiliyyətidir. Kepler daha çox yaşamaq üçün daha kiçik planetlər tapa biləcək.

Kepler teleskopu iş başında. nasa.gov saytından görüntü

Digər Yerlər

NASA yerüstü planetləri axtarmaq üçün teleskop buraxır

2009-cu il martın 7-də səhər tezdən Kepler orbital teleskopu Floridadakı Cape Canaveral Kosmik Mərkəzindən orbitə buraxıldı. Bu tarixdən xeyli əvvəl, bir çox mediada gələcək buraxılış haqqında xəbərlər çıxdı. Mətbuatın teleskopla yaxından diqqəti başa düşüləndir: o, dərin kosmosda Yerə bənzər planetləri axtaracaq.

Hamısı birdən

Ekzoplanetləri (Günəş sistemindən kənar planetləri) aşkar etmək üçün Kepler tranzit metodu adlanan üsuldan istifadə edəcək. Planet öz ulduzunun diskindən keçəndə onun radiasiyasının bir hissəsini bloklayır. Yeni teleskop belə "göz vuran" işıqlandırıcıları dəqiq axtaracaq. Göz qırpma parametrlərini təhlil edərək, astronomlar tapılan ekzoplanetlərin bəzi xüsusiyyətlərini öyrənə biləcəklər.

Parlaqlıq dalğalanmalarının tezliyinə əsaslanaraq, planetin orbital dövrünü və orbitinin hündürlüyünü müəyyən etmək olar. Bu məlumat, ulduzun temperaturu ilə bağlı məlumatlar ilə yanaşı, alimlərə ekzoplanetin nə qədər isti olduğunu hesablamağa imkan verəcək. Bundan əlavə, astronomlar orbitin uzunluğunu bilməklə planetin kütləsini təyin etmək üçün teleskopun adının verildiyi Keplerin üçüncü qanunundan istifadə edə bilərlər. Engel etdiyi ulduz radiasiyasının miqdarı tədqiqatçılara onun ölçüsü haqqında məlumat verəcəkdir.

Alimləri ilk növbədə ulduzlarının yaşayış zonasında orbitdə fırlanan kiçik planetlər maraqlandırır. Yaşayış zonası bir ulduzun ətrafındakı dar kosmos seqmentidir, onun içərisində bir planet nəzəri cəhətdən Yer tipli orqanizmlərin sağ qalması üçün uyğun ola bilər. Günəşə bənzəyən ulduzlar (yəni, ilk növbədə alimlər tərəfindən nəzərdən keçiriləcək) vəziyyətində, yaşayış zonası ulduzdan təxminən bir astronomik vahid məsafədə olacaq. Yəni ekzoplanetdən ulduza qədər olan məsafə təxminən Yerdən Günəşə qədər olan məsafəyə uyğun olacaq.

Çoxlu problemlər

Görünür, tranzit metodu yeni dünyaların tapılması üçün idealdır və niyə onun köməyi ilə ekzoplanetlərin təxminən 15 faizinin tapıldığı aydın deyil (hazırda astronomlar uzaq ulduzların ətrafında fırlanan təxminən 350 planet bilirlər). Metod sözlə çox sadə görünür, lakin onun bir sıra məhdudiyyətləri var və onun effektiv istifadəsi çox həssas texnologiya tələb edir.

Hətta böyük planetlər (şəkildəki ulduzun sağ tərəfindəki nöqtə) ulduzun parlaqlığında kiçik dəyişikliklərə səbəb olur. nasa.gov saytından görüntü

Tranzit metodundan istifadə edərək ekzoplanetlərin (xüsusilə kiçik olanların) axtarışı qeyri-trivial işdir, sadəcə olaraq, planet onun yanından keçən zaman ulduzun parlaqlığının dəyişməsi minimaldır. Yer dərin kosmosdakı müşahidəçidən Günəş işığının yalnız 0,008 faizini maneə törədərdi. Belə kiçik pozuntular müxtəlif səbəblərdən yarana bilər. Məsələn, tədqiq olunan ulduzda ləkələrin görünməsi səbəb ola bilər.

“Düzgün” salınımlar, yəni planetin ulduzun diskindən keçməsi nəticəsində yaranan salınımlar dövri olmalıdır. Buna görə də, ekzoplanet təbiətini “göz qırpmasına” aid etməzdən əvvəl astronomlar oxşar xüsusiyyətlərə malik parlaqlıq dəyişikliklərini bir neçə dəfə aşkar etməlidirlər. Yer planetləri və Günəşə bənzər ulduzlar üçün orbital dövr təxminən bir ildir. Yəni bir neçə il "göz vuran" ulduzları izləməli olacaqsınız. Eyni zamanda, planetin tranzit anını qaçırma ehtimalı çox yüksəkdir: bu hadisənin müddəti bir neçə saatdır.

Bütün bu çətinliklərə əlavə olaraq, tranzit üsulu yalnız ulduzların çox məhdud nümunəsi üçün uyğundur. Bir teleskopun bir ulduzun parlaqlığının dəyişməsini hiss etməsi üçün onun ətrafında fırlanan planetin orbiti ciddi şəkildə müəyyən edilmiş şəkildə yönəldilməlidir. Hesablamalara görə, bu tələb orta hesabla yüz ulduzdan bir ulduz üçün ödənilir.

Hər şey bir anda və problemsiz

Kepler missiyasının dizaynerləri bütün bu mürəkkəblikləri nəzərə almağa çalışdılar. Onun teleskopunun həssaslığı parlaqlıqdakı minimal dəyişiklikləri aşkar etmək üçün kifayətdir. Mühəndislərin fikrincə, Kepler bir neçə kilometr uzaqlıqdakı avtomobilin faralarının yanından milçək uçduğunu görə bilir. Planetin tranzitini qaçırmamaq üçün Kepler ulduzlu səmanı demək olar ki, davamlı olaraq müşahidə edəcək. Teleskop hər yarım saatdan bir oxunuş aparacaq. Yer atmosferindən kənarda yerləşdiyi üçün hava şəraiti və gündüz/gecə dövrləri ölçmələrə mane olmayacaq.

Keplerin orbiti elə seçilmişdir ki, onun baxış sahəsi vaxtaşırı Ay və Günəş tərəfindən müdaxilə etməsin. Elmi desək, yeni teleskopun baxış sahəsi ekliptik müstəvidən kənarda yerləşir.

Süd Yolunun bu sahəsində Kepler teleskopu yerüstü ekzoplanetləri axtaracaq. Nasa.gov saytından Jon Lomberq tərəfindən çəkilmiş şəkil. Şəkli böyütmək üçün şəklin üzərinə klikləyin.

Kepler Günəş ətrafında hərəkəti zamanı Yer kürəsini təqib edəcək və tədricən ondan uzaqlaşacaq. Teleskop təxminən 372,5 gün ərzində bir inqilabı tamamlayacaq. Bu mövqenin əlavə üstünlüyü Yerin qravitasiya təsirindən yaranan fırlanma momentinin olmamasıdır (planetimizin forması ideal olmadığı üçün peyklər Yerə onun müxtəlif hissələri üzərində bir qədər fərqli şəkildə cəlb olunur). Yerdən "müstəqil" orbitin başqa bir üstünlüyü günəş radiasiyasının sabit səviyyəsidir. Yerin kölgəsi səbəbindən aparata düşən günəş işığının miqdarının daimi dəyişməsi cihazların işinə müdaxiləyə səbəb ola bilər.

Digər teleskoplarla müqayisədə Kepler çox geniş baxış sahəsinə malikdir. O, uzadılmış əlin ovucunun sahəsinə təxminən uyğun gələn səmanın sahəsini tədqiq edəcək - onun ölçüsü 105 kvadrat dərəcə olacaq. Digər orbital teleskoplar, o cümlədən məşhur Hubble, belə bir baxış genişliyinə malik deyil. Onlar kosmosun ən uzaq sahələrini öyrənmək üçün nəzərdə tutulub və tədqiq olunan ərazinin ölçüsü onlar üçün o qədər də vacib deyil.

Keplerin 3,5 il ərzində baxacağı kosmos bölgəsi də təsadüfən seçilməyib. Qurğunun teleskopu səmanın Cygnus və Lyra bürcləri arasında yerləşən hissəsinə yönəldiləcək. Astronomlar səmanın bu hissəsində təxminən 4,5 milyon ulduz olduğunu təxmin edirlər. Onların əksəriyyəti Günəşimizə bənzəyir - nisbətən soyuq, orta yaşlı ulduzlardır. Yaşayış zonaları qısa məsafədə yerləşir, ona görə də Kepler “uyğun” planetlərin keçidini görə biləcək. Gənc nəhəng ulduzların yaşaması üçün potensial planetləri o qədər uzaqdır ki, hətta Keplerin çox həssas detektorları diskindən keçərkən ulduzun parlaqlığında dəyişiklik hiss etməyəcəklər.

Teleskop üzərində işləyən San Xose Dövlət Universitetindən Natali Batalha bildirib ki, tranzit metodundan istifadə edərək ekzoplanetlərin axtarışı ilə bağlı çətinlikləri aradan qaldırmaq üçün missiya dizaynerləri “kobud elmi gücdən” istifadə ediblər. "Hər şey rəqəmlərə aiddir" dedi.

Geniş baxış sahəsi, davamlı müşahidələr və çoxlu sayda namizəd ulduzlar uyğun ulduzların kiçik bir faizi kimi amillərdən yan keçməyə imkan verir. Keplerin qabaqcıl detektorları ən kiçik göz qırpmalarını aşkar edə bilməlidir və missiyanın üç illik müddəti astronomlara planetin günahkar olduğunu təsdiqləməyə imkan verəcək.

Kepler ilk nəticələrini cəmi bir neçə ay ərzində əldə edəcək. Yeni ekzoplanetlərin siyahısı əvvəlcə öz ulduzlarının ətrafında qısa məsafədə fırlanan “isti Yupiterlər”lə tamamlanacaq. Belə planetlərdə bir il cəmi bir neçə gün davam edə bilər, yəni elm adamları ulduzun vaxtaşırı məhz onlara görə söndüyünü tez bir zamanda yoxlaya bilərlər. Yer planetlərini etibarlı şəkildə aşkar etmək üçün bir neçə il lazım olacaq.

Kainatımızda Yer kimi tipik planetlərin (yəni radiusu yarıdan iki Yer radiusuna qədər dəyişən planetlərin) necə olmasından asılı olaraq, elm adamları onlardan 50-dən bir neçə yüzə qədər tapmağı gözləyirlər.

Tərəqqi sürəti haqqında

Astronomlar Günəş sistemindən kənarda ilk planeti 1995-ci ildə kəşf etdilər. İndi üç yüzdən çox belə planet məlumdur və daha üç ildən sonra biz ekzoplanetlər arasında Yerə bənzər planetlərin nə qədər tez-tez olduğunu öyrənəcəyik. Nəhayət, elm adamları və sadəcə olaraq “Marsda həyatın olub-olmaması” barədə fərziyyələr aparmağı sevənlər proqnozlar verən zaman istifadə edilə bilən faktiki məlumatlara sahib olacaqlar. Kepler Kainatdakı təkliyimizlə bağlı suala yekun cavab verməsə də, lehinə və ya əleyhinə olan arqumentlərin ağırlığını əhəmiyyətli dərəcədə gücləndirə biləcək.

Kainatdakı planetlərin əksəriyyəti təxminən Yer ölçüsündədirsə, elm adamları Yerə bənzər təxminən 50 planet tapacağını gözləyirlər. Planetlər əsasən Yerdən böyükdürsə (radiusdan təxminən 1,3 dəfə), astronomlar təxminən 185 planet görməyə ümid edirlər. Tipik bir planetin radiusu Yerin radiusundan 2,2 dəfə böyükdürsə, ulduz xəritələrində 640 yeni yer planeti peyda olacaq. Bütün hesablamalar yalnız bir Yerə bənzər planetin ulduzun ətrafında dövr etdiyi fərziyyəsinə əsaslanır.

Ceyms Uebbin adını daşıyan tədqiqatçılar mümkün qədər tez işləməli və çoxmilyardlarla dollarlıq orbital rəsədxananın qısa ömrünü nəzərə almalı olacaqlar. Onun baxışları ilk olaraq nəyə yönələcək?

Avropa və Kanada kosmos agentlikləri ilə əməkdaşlıqda qurulan Webb teleskopu NASA-nın tarixdəki ən böyük, ən güclü və bahalı rəsədxanası olacaq. Onun yaradılması 9 milyard dollara başa gəlib və onun istifadəyə verilməsi 2019-cu ilin yayına planlaşdırılır.

Məşhur sələfindən fərqli olaraq, görünən və ultrabənövşəyi işığı toplamaq üçün nəzərdə tutulmuş Hubble Kosmik Teleskopundan fərqli olaraq, Webb kosmosa infraqırmızıda baxmaq üçün optimallaşdırılmışdır.

Uebbin infraqırmızı gözləri onu rentgen skaneri, kütlə spektrometri və zaman maşını edir. O, Hubble və digər teleskoplardan istifadə edən astronomların çətinliklə baxmağa başladığı kosmosun xırıltılı, tozlu dövrlərinə nəzər sala bilər.

Hubble və Webb arasındakı fərq həm də davamlılıqdır, çoxlu təmir missiyaları birincini aşağı orbitdə dördüncü onilliyə aparır. Lakin Webb asan texniki xidmət çərçivəsindən kənarda yerləşdiriləcək və 5 illik xidmət üçün proqramlaşdırılacaq. Yanacağın maksimum müddəti 10 ildir, manevrlər üçün lazımdır. Teleskop həmişə planetimizin kölgəsində olmalıdır ki, çox qızmasın.

Webb teleskopunun öyrənmə əyrisi

Kosmik Teleskop Elmləri İnstitutunun (STScI) direktoru Ken Sembach deyir: "Webb-in məhdud ömrü var və böyük bir intellektual, maliyyə və texnoloji sərmayəni təmsil edir, ona görə də biz onun imkanlarını tez öyrənməliyik". "Bu, dik bir öyrənmə əyrisi olacaq."

Teleskopun aparat, proqram təminatı və əsas elmi məqsədlərini inkişaf etdirməyə onilliklər sərf etmiş yüzlərlə tədqiqatçı bu öyrənmə əyrisini ilk dəfə genişləndirəcəklər. Bu elit komandanın hər bir üzvünə teleskopun müşahidələrinin ilk ilində ("Dövlə 1" adlanır) Uebbin ümumi vaxtının kiçik, lakin əhəmiyyətli payına zəmanət verilir. Bu ilkin nəticələr daha sonra dünyanın qalan astronomlarına kömək edə bilər.

Kainatın Gəncliyini araşdırırıq

Webb, Böyük Partlayışdan bir milyard ildən az müddətdə yaranan qalaktikaların zəif işığını böyüdən nəhəng “Qravitasiya linzaları” əmələ gətirərək, ətrafdakı kosmosu əyəcək qədər kütləsi olan ən böyük qalaktika qruplarına baxa biləcək. Bu yolla Kainatın həyatının ilk dövrlərini öyrənmək mümkündür.

Ekzoplanetlərin aşkarlanması və onların xəritələşdirilməsi

Webb teleskopunun əsasən uzaq qalaktikaları öyrənmək üçün yaradılmasına baxmayaraq, onun baxışı ekzoplanetləri axtarmaq üçün qonşu ulduz sistemlərinə də yönəldilə bilər.

Astronomlar hətta planet öz ulduzunun qarşısından keçərkən belə su buxarı, metan və digər qazları aşkar edə biləcəklər.

Komandalardan biri məşhur Encelaad da daxil olmaqla Yupiter və Saturnun peyklərini tədqiq etməyi planlaşdırır.