NASA boshqa sayyoralarni qidirish uchun teleskopni ishga tushirdi. Ishga tushirish va boshlash

21.10.2023 -

Kosmik teleskoplar odatda Yer atmosferasidan tashqarida ishlaydigan teleskoplardir va shuning uchun bu atmosferaga nazar tashlashni bezovta qilmaydi. Bugungi kunda eng mashhur kosmik teleskopi bu Hubble kosmik teleskopi bo'lib, u yuzlab ekzosayyoralarni kashf etgan, ko'plab ajoyib galaktikalar, kosmik hodisalarni ochib bergan va kosmosga qarashimiz ufqlarini kengaytirgan. Xabbl o‘rnini 2018-yilda koinotga uchiriladigan va ko‘zgusi Xabbl oynasidan deyarli uch baravar kattaroq bo‘lgan Jeyms Uebb kosmik teleskopi egallaydi. Jeyms Uebbdan keyin olimlar yuqori aniqlikdagi kosmik teleskopni (HDST) koinotga yuborishni rejalashtirmoqda, ammo bu hozircha rejalarda. Qanday bo'lmasin, kosmik teleskoplar bizning kosmosdagi ko'plab kashfiyotlarimizga tegishli va shunday bo'ladi.

Agar bizda fazoda ulkan puflanadigan teleskoplar bo'lsa, Kris Uokerning onasiga rahmat aytishingiz mumkin. Bir necha yil oldin Uoker shokoladli puding tayyorlayotganida, to'satdan ovqat pishirishni to'xtatib, onasiga qo'ng'iroq qilishga majbur bo'ldi. U pechdan pudingni olib, polietilen plyonka bilan yopdi va qozonni divan yonidagi polga qo'ydi. Suhbatdan so'ng, u divanning uchida suzayotgan chiroqdan lampochkaning tasvirini topib hayratda qoldi. Ushbu hodisaning sababini o'rganib chiqqandan so'ng, u puding sovishi natijasida hosil bo'lgan sovuq havo cho'ntagi pudingning plastik qadoqlari cho'kishiga sabab bo'lganini aniqladi. Bu aslida lampochkani aks ettiruvchi linza hosil qildi.

So'nggi paytlarda insoniyat ekzosayyoralarni qidirish bilan band va bir necha yil davomida Evropa kosmik agentligi () biznikiga o'xshash sayyoralarni qidirish uchun mo'ljallangan Cheops kosmik teleskopini ishlab chiqmoqda. Xeopsni “ekzosayyora ovchisi” deb ham atashadi va umidlari katta. Va yaqinda kosmik teleskopning ishga tushirilgan sanasi, shuningdek, boshqa tafsilotlar ma'lum bo'ldi.

Hubble Atlantis STS-125 kosmik kemasidan ko'rinib turibdi

Hubble kosmik teleskopi ( KTH; Hubble kosmik teleskopi, HST; rasadxona kodi "250") - atrofidagi orbitada, Edvin Xabbl nomi bilan atalgan. Hubble teleskopi - NASA va Yevropa kosmik agentligi o'rtasidagi qo'shma loyiha; u NASAning yirik rasadxonalaridan biridir.

Teleskopni kosmosga joylashtirish er atmosferasi shaffof bo'lmagan diapazonlarda elektromagnit nurlanishni aniqlash imkonini beradi; birinchi navbatda infraqizil diapazonda. Atmosfera ta'sirining yo'qligi tufayli teleskopning o'lchamlari Yerda joylashgan shunga o'xshash teleskopnikidan 7-10 baravar yuqori.

Hikoya

Orqa fon, tushunchalar, dastlabki loyihalar

Orbital teleskop tushunchasi haqida birinchi eslatma Hermann Obertning "Sayyoralararo fazodagi raketa" kitobida uchraydi ( Die Rakete zu den Planetenraumen ), 1923 yilda nashr etilgan.

1946 yilda amerikalik astrofizik Lyman Spitzer "Yerdan tashqari observatoriyaning astronomik afzalliklari" maqolasini nashr etdi ( Yerdan tashqari rasadxonaning astronomik afzalliklari ). Maqolada bunday teleskopning ikkita asosiy afzalligi ta'kidlangan. Birinchidan, uning burchak o'lchamlari atmosferadagi turbulent oqimlar bilan emas, balki faqat diffraktsiya bilan cheklanadi; o'sha paytda yerga asoslangan teleskoplarning ruxsati 0,5 va 1,0 yoy soniyalar oralig'ida bo'lgan bo'lsa, 2,5 metrli oynaga ega orbitadagi teleskop uchun nazariy diffraktsiya aniqlik chegarasi taxminan 0,1 soniyani tashkil qiladi. Ikkinchidan, kosmik teleskop infraqizil va ultrabinafsha diapazonlarida kuzatishi mumkin edi, bunda er atmosferasi tomonidan nurlanishning yutilishi juda katta.

Spitzer ilmiy faoliyatining muhim qismini loyihani rivojlantirishga bag'ishladi. 1962 yilda AQSh Milliy Fanlar Akademiyasi tomonidan e'lon qilingan hisobotda orbita teleskopini ishlab chiqish kosmik dasturga kiritilishi tavsiya etilgan va 1965 yilda Spitzer katta kosmik teleskopning ilmiy maqsadlarini aniqlash bo'yicha qo'mitaning rahbari etib tayinlangan.

Kosmik astronomiya Ikkinchi jahon urushi tugaganidan keyin rivojlana boshladi. 1946 yilda ultrabinafsha spektri birinchi marta 1962 yilda Ariel dasturining bir qismi sifatida Buyuk Britaniya tomonidan quyosh tadqiqotlari uchun orbital teleskop olindi va 1966 yilda NASA birinchi orbital observatoriya OAO-1ni koinotga chiqardi. Missiya uch kundan keyin uch kun o'tgach, batareyaning ishdan chiqishi tufayli muvaffaqiyatsiz bo'ldi. 1968 yilda OAO-2 ishga tushirildi, u 1972 yilgacha ultrabinafsha nurlanishini kuzatdi va uning dizayn muddati 1 yilni sezilarli darajada oshirdi.

OAO missiyalari orbital teleskoplar o'ynashi mumkin bo'lgan rolning aniq namoyishi bo'lib xizmat qildi va 1968 yilda NASA 3 m diametrli oynaga ega aks ettiruvchi teleskop qurish rejasini tasdiqladi. Katta kosmik teleskopi). Uchirish 1972 yilga rejalashtirilgan edi. Dasturda qimmat asbobning uzoq muddatli ishlashini ta'minlash uchun teleskopga texnik xizmat ko'rsatish uchun muntazam ravishda boshqariladigan ekspeditsiyalar zarurligi ta'kidlangan. Parallel ravishda rivojlanayotgan "Space Shuttle" dasturi tegishli imkoniyatlarni qo'lga kiritishga umid berdi.

Loyihani moliyalashtirish uchun kurash

AJ dasturining muvaffaqiyati tufayli astronomik hamjamiyatda katta orbital teleskopni qurish ustuvor vazifa bo'lishi kerakligi haqida konsensus mavjud. 1970 yilda NASA ikkita qo'mita tuzdi, ulardan biri texnik jihatlarni o'rganish va rejalashtirish uchun, ikkinchisi ilmiy tadqiqot dasturini ishlab chiqish uchun. Keyingi asosiy to'siq loyihani moliyalashtirish edi, uning narxi har qanday erdagi teleskopning narxidan oshishi kutilgan edi. AQSh Kongressi taklif qilingan ko'plab hisob-kitoblarni shubha ostiga qo'ydi va dastlab rasadxonaning asboblari va dizayni bo'yicha keng ko'lamli tadqiqotlarni o'z ichiga olgan mablag'larni sezilarli darajada qisqartirdi. 1974 yilda Prezident Ford tashabbusi bilan boshlangan byudjetni qisqartirish dasturi doirasida Kongress loyihani moliyalashtirishni butunlay bekor qildi.

Bunga javoban astronomlar keng lobbi kampaniyasini boshladilar. Ko'pgina astronomlar senatorlar va kongressmenlar bilan shaxsan uchrashishdi va loyihani qo'llab-quvvatlash uchun bir nechta yirik xatlar jo'natildi. Milliy fanlar akademiyasi katta orbital teleskop qurish muhimligiga urg‘u berilgan hisobotni chop etdi va natijada Senat dastlab Kongress tomonidan tasdiqlangan byudjetning yarmini ajratishga rozi bo‘ldi.

Moliyaviy muammolar qisqarishga olib keldi, ularning asosiysi xarajatlarni kamaytirish va yanada ixcham dizaynga erishish uchun oynaning diametrini 3 metrdan 2,4 metrgacha kamaytirishga qaror qildi. Tizimlarni sinovdan o‘tkazish va sinovdan o‘tkazish maqsadida ishga tushirilishi kerak bo‘lgan bir yarim metrli oynali teleskop loyihasi ham bekor qilindi va Yevropa kosmik agentligi bilan hamkorlik qilishga qaror qilindi. ESA moliyalashtirishda ishtirok etishga, shuningdek, rasadxona uchun bir qator asboblar bilan ta'minlashga rozi bo'ldi, buning evaziga evropalik astronomlar kuzatuv vaqtining kamida 15 foizini zaxiralashlari kerak. 1978-yilda Kongress 36 million dollar mablagʻ ajratdi va shundan soʻng toʻliq hajmdagi loyihalash ishlari darhol boshlandi. Ishga tushirish sanasi 1983 yilga rejalashtirilgan edi. 1980-yillarning boshlarida teleskop Edvin Xabbl nomini oldi.

Loyihalash va qurilishni tashkil etish

Kosmik teleskopni yaratish bo'yicha ishlar ko'plab kompaniyalar va muassasalar o'rtasida taqsimlandi. Marshall kosmik markazi teleskopni ishlab chiqish, loyihalash va qurish uchun mas'ul edi, Goddard kosmik parvoz markazi ilmiy asboblarni ishlab chiqishni umumiy boshqarish uchun mas'ul edi va yerni boshqarish markazi sifatida tanlangan. Marshall markazi teleskopning optik tizimini loyihalash va ishlab chiqarish uchun Perkin-Elmer bilan shartnoma tuzdi ( Optik teleskop yig'ilishi - OTA) va aniq hidoyat datchiklari. Lockheed korporatsiyasi teleskop uchun qurilish shartnomasini oldi.

Optik tizimni ishlab chiqarish

Teleskopning asosiy oynasini parlatish, Perkin-Elmer laboratoriyasi, 1979 yil may

Oyna va umuman optik tizim teleskop dizaynining eng muhim qismlari edi va ularga ayniqsa qattiq talablar qo'yildi. Odatda, teleskop nometalllari ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligining o'ndan biriga to'g'ri keladi, ammo kosmik teleskop ultrabinafshadan yaqin infraqizilgacha kuzatish uchun mo'ljallanganligi sababli, o'lchamlari erdan o'n baravar yuqori bo'lishi kerak edi. Asboblarga asoslangan holda, uning asosiy oynasi ishlab chiqarish bardoshlik ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligining 1/20 qismiga yoki taxminan 30 nm ga o'rnatildi.

Perkin-Elmer kompaniyasi ma'lum bir shakldagi oynani ishlab chiqarish uchun yangi kompyuter raqamli boshqaruv mashinalaridan foydalanishni maqsad qilgan. Kodak isbotlanmagan texnologiyalar bilan kutilmagan muammolar yuzaga kelgan taqdirda an'anaviy sayqallash usullaridan foydalangan holda almashtiriladigan oyna ishlab chiqarish uchun shartnoma tuzdi (Kodak tomonidan ishlab chiqarilgan oyna hozirda Smitson instituti muzeyida namoyish etilmoqda). Asosiy oyna ustida ish 1979 yilda boshlangan, bunda termal kengayishning ultra past koeffitsienti bo'lgan oynadan foydalanilgan. Og'irlikni kamaytirish uchun oyna ikkita sirtdan iborat edi - pastki va yuqori, chuqurchalar tuzilishining panjara tuzilishi bilan bog'langan.

Teleskopning zaxira oynasi, Smitson havo va kosmik muzeyi, Vashington

Oynani parlatish bo'yicha ishlar 1981 yil maygacha davom etdi, ammo dastlabki muddatlar o'tkazib yuborildi va byudjet sezilarli darajada oshib ketdi. O'sha davrdagi NASA hisobotlarida Perkin-Elmer rahbariyatining malakasi va uning bunday muhim va murakkab loyihani muvaffaqiyatli yakunlash qobiliyatiga shubha bildirilgan. Pulni tejash uchun NASA zaxira oyna buyurtmasini bekor qildi va ishga tushirish sanasini 1984 yil oktyabriga ko'chirdi. 75 nm qalinlikdagi alyuminiyning aks ettiruvchi qoplamasi va 25 nm qalinlikdagi magniy ftoridining himoya qoplamasi qo'llanilgandan so'ng, ish 1981 yil oxirida yakunlandi.

Shunga qaramay, Perkin-Elmerning malakasi haqidagi shubhalar saqlanib qoldi, chunki optik tizimning qolgan qismlarini tugatish muddati doimiy ravishda orqaga surilib, loyiha byudjeti o'sib bordi. NASA kompaniyaning ish jadvalini "noaniq va har kuni o'zgarib turadigan" deb ta'rifladi va teleskopning ishga tushirilishini 1985 yil apreliga qoldirdi. Biroq, belgilangan muddatlarni o'tkazib yuborish davom etdi, kechikish har chorakda o'rtacha bir oyga o'sdi va yakuniy bosqichda har kuni bir kunga o'sdi. NASA uchirishni yana ikki marta, avvaliga mart oyiga, keyin esa 1986 yil sentyabriga kechiktirishga majbur bo'ldi. O'sha vaqtga kelib, loyihaning umumiy byudjeti 1,175 milliard dollarga o'sdi.

Kosmik kema

Kosmik kemada ishlashning dastlabki bosqichlari, 1980 yil

Yana bir qiyin muhandislik muammosi teleskop va boshqa asboblar uchun tashuvchi apparatni yaratish edi. Asosiy talablar to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri va Yer soyasida sovutish paytida isitish vaqtida doimiy harorat o'zgarishidan uskunani himoya qilish va teleskopni aniq yo'naltirish edi. Teleskop engil alyuminiy kapsula ichiga o'rnatilgan bo'lib, u barqaror haroratni ta'minlaydigan ko'p qatlamli issiqlik izolyatsiyasi bilan qoplangan. Kapsulaning qattiqligi va asboblarni mahkamlash uglerod tolasidan tayyorlangan ichki fazoviy ramka bilan ta'minlanadi.

Kosmik kema optik tizimdan ko'ra muvaffaqiyatliroq bo'lgan bo'lsa-da, Lockheed ham rejadan biroz orqada va byudjetdan oshib ketdi. 1985 yil may oyiga kelib, xarajatlarning ortishi dastlabki hajmning taxminan 30% ni tashkil etdi va rejadan 3 oy orqada qolish. Marshall kosmik markazi tomonidan tayyorlangan hisobotda kompaniya ishlarni bajarishda tashabbus ko‘rsatmagani, NASA ko‘rsatmalariga tayanishni ma’qul ko‘rgani qayd etilgan.

Tadqiqotni muvofiqlashtirish va parvozlarni boshqarish

1983 yilda NASA va ilmiy hamjamiyat o'rtasidagi ba'zi qarama-qarshiliklardan so'ng Kosmik teleskopi ilmiy instituti tashkil etildi. Institut Universitetlar Astronomiya tadqiqotlari assotsiatsiyasi tomonidan boshqariladi ( Astronomiya bo'yicha tadqiqot universitetlari assotsiatsiyasi ) (AURA) va Merilend shtatining Baltimor shahridagi Jons Xopkins universiteti kampusida joylashgan. Xopkins universiteti assotsiatsiyaga a'zo bo'lgan 32 ta Amerika universitetlari va xorijiy muassasalardan biridir. Kosmik teleskop ilmiy instituti ilmiy ishlarni tashkil etish va astronomlarga olingan ma'lumotlardan foydalanish imkoniyatini ta'minlash uchun javobgardir; NASA ushbu funktsiyalarni o'z nazorati ostida ushlab turishni xohladi, ammo olimlar ularni ilmiy muassasalarga topshirishni afzal ko'rdilar.

Yevropa kosmik teleskopini muvofiqlashtirish markazi 1984-yilda Germaniyaning Garching shahrida yevropalik astronomlarga shu kabi imkoniyatlarni taqdim etish maqsadida tashkil etilgan.

Parvozni boshqarish Merilend shtati Greenbelt shahrida, Koinot teleskopi ilmiy institutidan 48 kilometr uzoqlikda joylashgan Goddard kosmik parvoz markaziga topshirildi. Teleskopning ishlashi to'rtta guruh mutaxassislari tomonidan tunu-kun smenada nazorat qilinadi. Texnik yordam NASA va pudratchi kompaniyalar tomonidan Goddard Center orqali amalga oshiriladi.

Ishga tushirish va boshlash

Bortida Hubble teleskopi bilan Discovery kemasining uchirilishi

Dastlab teleskop 1986-yil oktabr oyida orbitaga chiqarilishi rejalashtirilgan edi, biroq 28-yanvarda “Space Shuttle” dasturi bir necha yilga to‘xtatildi va uchirishni keyinga qoldirishga to‘g‘ri keldi.

Shu vaqt ichida teleskop sun'iy tozalangan atmosferaga ega xonada saqlangan, uning bort tizimlari qisman yoqilgan. Saqlash xarajatlari oyiga taxminan 6 million dollarni tashkil etdi, bu esa loyiha narxini yanada oshirdi.

Majburiy kechikish bir qator yaxshilanishlarni amalga oshirishga imkon berdi: quyosh panellari yanada samaraliroqlari bilan almashtirildi, bort kompyuterlari majmuasi va aloqa tizimlari modernizatsiya qilindi, teleskopga texnik xizmat ko'rsatishni osonlashtirish uchun orqa himoya korpusining dizayni o'zgartirildi. Bundan tashqari, teleskopni boshqarish uchun dasturiy ta'minot 1986 yilda tayyor emas edi va u 1990 yilda ishga tushirilganda tugatildi.

1988 yilda qatnovlar qayta tiklanganidan so'ng, uchirish nihoyat 1990 yilga rejalashtirilgan edi. Ishga tushirishdan oldin oynada to'plangan chang siqilgan azot yordamida tozalandi va barcha tizimlar sinchkovlik bilan sinovdan o'tkazildi.

Hubble kosmik teleskopi (HST, HST, rasadxona kodi “250”) Edvin Xabbl nomi bilan atalgan, atrofdagi orbitada joylashgan avtomatik rasadxonadir. Hubble teleskopi Yevropa kosmik agentligi bilan qo'shma loyihadir; u NASAning yirik rasadxonalaridan biridir.

NASA Hubble kosmik teleskopi yordamida reaktivlar ichidagi moddalarning to'qnashuvi videosini oldi (zarrachalar yorug'likka yaqin tezlikka tezlashadi, taxminan [...]
Rossiyalik Gennadiy Padalkaning beshinchi ekspeditsiyasi 27 mart kuni boshlandi. Agar "Soyuz TMA-16M" kosmik kemasining tushish kapsulasi qo'nishi rejalashtirilganidek 11 sentyabrda amalga oshirilsa, u holda kosmonavtning umumiy parvoz vaqti [...]
NASA va Yevropa kosmik agentligining Hubble teleskopi tomonidan olingan ushbu rasm eng ko'p [...]
NASA qora tuynuklar bilan bog'liq yangi topilmalar natijalarini bugun, 27-fevral kuni bo'lib o'tadigan matbuot anjumanida taqdim etadi. Bugun soat 18:00 da boshlanadigan matbuot anjumanida [...]
Qurilma Mars orbitasida mavjud bo'lgan eng kuchli HiRISE kamerasi bilan jihozlangan; u 2006 yildan beri Marsni suratga oladi. Olimlar bir xil hududlarning fotosuratlarini solishtirganda, lekin [...]
Koinot zond 7-sentabr kuni Moskva vaqti bilan soat 07:27 da NASAning Minotavr-5 raketasi yordamida orbitaga chiqarildi. LADEE yer orbitasida bo‘lib, u yerda mos joyni “kutgan” [...]
Yaqin kelajakda Amerika aviakompaniyalari NASAning so'nggi 6 yil ichida yashil texnologiya ishlanmalari tufayli 250 milliard dollardan ko'proq tejashlari mumkin. Bu haqida […]
NASA olimlari quyosh tizimining rivojlanishi mumkin bo‘lgan stsenariyning suratini olishdi. Hubble teleskopi samoviy jism evolyutsiyasining so‘nggi bosqichida bo‘lgan Kempbell yulduzini suratga oldi. […]
AQShda parlamentda kelishuvga erishilmagani natijasida yuzaga kelgan jiddiy siyosiy inqiroz mamlakatning kosmik loyihalariga tahdid solmoqda. Byudjet yopilishi munosabati bilan Milliy direksiya [...]

Uchirish maydonchasida Kepler orbital teleskopi bilan Delta II raketasi. NASA veb-saytidan olingan surat

Shanba kuni, Moskva vaqti bilan 06:49 da Florida shtatidagi Kanaveral burni kosmik markazidan ekzosayyoralarni qidirish uchun mo‘ljallangan Kepler orbital teleskopi uchirildi. Qurilma orbitaga Delta II raketasi orqali olib chiqildi. Qurilmaning ishga tushirilishi haqidagi xabar NASA saytida berilgan.

Kepler missiyasi uch yarim yil davom etadi. Bu vaqt davomida u Quyoshga o'xshash 100 mingga yaqin yulduzlarni kuzatadi, ular atrofida ekzosayyoralar aylana oladi. Qurilma quyosh tizimidan tashqarida joylashgan sayyoralarni tranzit usuli yordamida qidiradi. Sayyora o'z yulduzining diskidan o'tayotganda, u nurlanishining bir qismini kuzatuvchidan to'sib qo'yadi. Yulduzlarning yorqinligidagi o'zgarishlarni tahlil qilib, astronomlar nafaqat sayyoralarni topishlari, balki ularning o'lchamlarini taxminiy baholashlari mumkin.

Kepler Quyosh atrofida bir astronomik birlik (AU) balandlikdagi orbitada aylanadi. A.e. 150 million kilometrga teng va Yerdan Quyoshgacha bo'lgan masofaga teng. Aslida, Kepler Quyosh atrofida aylanayotganda sayyoramizning yo'lidan boradi. Bu holat teleskopga doimiy ravishda bir xil yulduzlarni kuzatish imkonini beradi. Masalan, Hubble teleskopida bu afzallik yo'q.

Hozirda astronomlar 300 dan ortiq ekzosayyoralarni kashf qilishgan. Ularning aksariyati Yupiter kabi gaz gigantlaridir. Bunday sayyoralarda Yer tipidagi organizmlar rivojlana olmaydi va pirovardida olimlarni ekosayyoralarning yashashga yaroqliligi qiziqtiradi. Kepler yashash uchun qulayroq bo'lgan kichikroq sayyoralarni topa oladi.

Kepler teleskopi ishda. nasa.gov dan olingan rasm

Boshqa Yerlar

NASA yerdagi sayyoralarni qidirish uchun teleskopni ishga tushirdi

2009-yil 7-mart kuni erta tongda Florida shtatidagi Kanaveral burni kosmik markazidan Kepler orbital teleskopi uchirildi. Ushbu sanadan ancha oldin, ko'plab ommaviy axborot vositalarida kelajakdagi ishga tushirish haqidagi xabarlar paydo bo'ldi. Matbuotning teleskopga bo'lgan katta e'tiborini tushunish mumkin: u chuqur fazoda Yerga o'xshash sayyoralarni qidiradi.

Hammasi birdan

Ekzosayyoralarni (Quyosh tizimidan tashqaridagi sayyoralarni) aniqlash uchun Kepler tranzit usuli deb ataladigan usuldan foydalanadi. Sayyora o'z yulduzining diskidan o'tayotganda, u nurlanishining bir qismini to'sib qo'yadi. Yangi teleskop aynan shunday "ko'z qisadigan" yoritgichlarni qidiradi. Ko‘z qisib qo‘yish parametrlarini tahlil qilib, astronomlar topilgan ekzosayyoralarning ayrim xususiyatlarini bilib olishlari mumkin bo‘ladi.

Yorqinlik tebranishlarining chastotasiga asoslanib, sayyoraning orbital davri va uning orbitasining balandligini aniqlash mumkin. Bu maʼlumot yulduz harorati haqidagi maʼlumotlar bilan birga olimlarga ekzosayyora qanchalik issiq ekanligini hisoblash imkonini beradi. Bundan tashqari, orbita uzunligini bilish orqali astronomlar sayyoraning massasini aniqlash uchun Keplerning uchinchi qonunidan foydalanishlari mumkin, bu qonundan keyin teleskop nomini oldi. U to'sib qo'ygan yulduz nurlanishining miqdori tadqiqotchilarga uning hajmi haqida ma'lumot beradi.

Olimlarni birinchi navbatda o'z yulduzlarining yashash zonasida aylanib yuradigan kichik sayyoralar qiziqtiradi. Yashash zonasi - bu yulduz atrofidagi kosmosning tor qismi bo'lib, uning ichida sayyora Yer tipidagi organizmlarning omon qolishi uchun nazariy jihatdan mos bo'lishi mumkin. Quyoshga o'xshash yulduzlar bo'lsa (ya'ni, ular birinchi navbatda olimlar tomonidan ko'rib chiqiladi), yashash zonasi yulduzdan taxminan bir astronomik birlik masofasida bo'ladi. Ya'ni, ekzosayyoradan yulduzgacha bo'lgan masofa taxminan Yerdan Quyoshgacha bo'lgan masofaga to'g'ri keladi.

Ko'p muammolar

Ko'rinishidan, tranzit usuli yangi olamlarni topish uchun juda mos keladi va nima uchun uning yordami bilan ekzosayyoralarning atigi 15 foizi topilgani aniq emas (hozirda astronomlar uzoq yulduzlarni aylanib chiqadigan 350 ga yaqin sayyoralarni bilishadi). Usul so'z bilan aytganda juda oddiy ko'rinadi, lekin u bir qator cheklovlarga ega va undan samarali foydalanish juda nozik texnologiyani talab qiladi.

Hatto katta sayyoralar ham (rasmdagi yulduzning o'ng tomonidagi nuqta) yulduz yorqinligida kichik o'zgarishlarga olib keladi. nasa.gov dan rasm

Ekzosayyoralarni (ayniqsa kichiklarini) tranzit usuli yordamida izlash oddiy ish emas, chunki sayyora uning yonidan o‘tganda yulduz yorqinligining o‘zgarishi minimal bo‘ladi. Yer chuqur fazodagi kuzatuvchidan Quyosh nurining atigi 0,008 foizini to‘sib qo‘yadi. Bunday kichik buzilishlar turli sabablarga ko'ra yuzaga kelishi mumkin. Masalan, ular o'rganilayotgan yulduzda dog'lar paydo bo'lishidan kelib chiqishi mumkin.

"To'g'ri" tebranishlar, ya'ni sayyoraning yulduz diskidan o'tishi natijasida yuzaga keladigan tebranishlar davriy bo'lishi kerak. Shuning uchun, ekzosayyora tabiatini "ko'z qisish" ga bog'lashdan oldin, astronomlar o'xshash xususiyatlarga ega yorqinlik o'zgarishlarini bir necha bor aniqlashlari kerak. Erdagi sayyoralar va Quyoshga o'xshash yulduzlar uchun orbital davr taxminan bir yilni tashkil qiladi. Ya'ni, siz bir necha yil davomida "ko'z qisadigan" yulduzlarga ergashishingiz kerak bo'ladi. Shu bilan birga, sayyora tranzitini o'tkazib yuborish ehtimoli juda katta: bu hodisaning davomiyligi bir necha soat.

Bu barcha qiyinchiliklarga qo'shimcha ravishda, tranzit usuli faqat yulduzlarning juda cheklangan namunasi uchun javob beradi. Teleskop yulduz yorqinligining o'zgarishini sezishi uchun uning atrofida aylanayotgan sayyoraning orbitasi qat'iy belgilangan tarzda yo'naltirilishi kerak. Hisob-kitoblarga ko'ra, bu talab o'rtacha yuztadan bitta yulduz uchun qondiriladi.

Hammasi bir vaqtning o'zida va muammosiz

Kepler missiyasi dizaynerlari bu barcha murakkabliklarni hisobga olishga harakat qilishdi. Uning teleskopining sezgirligi yorqinligidagi minimal o'zgarishlarni aniqlash uchun etarli. Muhandislarning fikricha, Kepler bir necha kilometr uzoqlikdagi avtomobil faralari yonidan uchib o‘tayotgan pashshani ko‘ra oladi. Sayyora tranzitini o'tkazib yubormaslik uchun Kepler yulduzli osmonni deyarli doimiy ravishda kuzatib boradi. Teleskop har yarim soatda ko'rsatkichlarni oladi. U Yer atmosferasidan tashqarida joylashganligi sababli, ob-havo sharoiti va kunduzi / kechasi tsikllari o'lchovlarga xalaqit bermaydi.

Kepler orbitasi shunday tanlanganki, uning ko'rish maydoni Oy va Quyosh tomonidan vaqti-vaqti bilan buzilmaydi. Ilmiy jihatdan aytganda, yangi teleskopning ko'rish maydoni ekliptika tekisligidan tashqarida joylashgan.

Somon yo'lining ushbu hududida Kepler teleskopi yerdagi ekzosayyoralarni qidiradi. Jon Lomberg tomonidan nasa.gov dan surat. Rasmni kattalashtirish uchun rasm ustiga bosing.

Quyosh atrofida harakatida Kepler Yerga ergashib, asta-sekin undan uzoqlashadi. Teleskop taxminan 372,5 kun ichida bitta inqilobni amalga oshiradi. Ushbu pozitsiyaning qo'shimcha afzalligi - Yerning tortishish ta'siridan kelib chiqadigan momentning yo'qligi (sayyoramizning shakli ideal emasligi sababli, sun'iy yo'ldoshlar Yerga uning turli qismlarida bir oz boshqacha tortiladi). Erning "mustaqil" orbitasining yana bir afzalligi quyosh nurlanishining barqaror darajasidir. Yer soyasi tufayli apparatga tushayotgan quyosh nuri miqdorining doimiy o‘zgarishi asboblarning ishlashiga xalaqit berishi mumkin.

Boshqa teleskoplar bilan solishtirganda, Kepler juda keng ko'rish maydoniga ega. U cho'zilgan qo'lning kafti maydoniga taxminan mos keladigan osmon maydonini o'rganadi - uning o'lchami 105 kvadrat darajani tashkil qiladi. Boshqa orbital teleskoplar, shu jumladan mashhur Xabbl, bunday keng ko'rinishga ega emas. Ular koinotning eng uzoq hududlarini o'rganish uchun mo'ljallangan va ular uchun o'rganilayotgan maydonning kattaligi unchalik muhim emas.

Kepler 3,5 yil davomida kuzatadigan fazo hududi ham tasodifan tanlanmagan. Qurilmaning teleskopi osmonning Cygnus va Lira yulduz turkumlari orasida joylashgan qismiga qaratilgan bo'ladi. Astronomlarning hisob-kitoblariga ko‘ra, osmonning bu qismida 4,5 millionga yaqin yulduz bor. Ularning aksariyati bizning Quyoshga o'xshaydi - ular nisbatan salqin, o'rta yoshli yulduzlardir. Yashash uchun qulay zonalar qisqa masofada joylashgan, shuning uchun Kepler "mos" sayyoralarning tranzitini ko'rish imkoniyatiga ega bo'ladi. Yosh gigant yulduzlarning potentsial yashashi mumkin bo'lgan sayyoralari shunchalik uzoqdaki, hatto Keplerning juda sezgir detektorlari ham yulduz diskidan o'tayotganda yorqinligidagi o'zgarishlarni sezmaydilar.

Tranzit usuli yordamida ekzosayyoralarni qidirishdagi qiyinchiliklarni yengish uchun missiya dizaynerlari “qo‘pol ilmiy kuch”dan foydalanishdi, dedi teleskop ustida ishlayotgan San-Xose shtat universitetidan Natali Batalxa. "Hammasi raqamlarga bog'liq", deya qo'shimcha qildi u.

Keng ko'rish maydoni, doimiy kuzatuvlar va ko'plab nomzod yulduzlar mos yulduzlarning kichik foizi kabi omillarni chetlab o'tishga imkon beradi. Keplerning ilg'or detektorlari eng kichik ko'z qisib qo'yishni aniqlay olishi kerak va missiyaning uch yillik davomiyligi astronomlarga sayyora aybdor ekanligini tasdiqlash imkonini beradi.

Kepler o'zining birinchi natijalarini bir necha oy ichida oladi. Yangi ekzosayyoralar ro'yxati birinchi navbatda o'z yulduzlarini qisqa masofada aylanib yuruvchi "issiq Yupiterlar" bilan to'ldiriladi. Bunday sayyoralarda bir yil bir necha kun davom etishi mumkin, ya'ni olimlar yulduz vaqti-vaqti bilan ular tufayli so'nib turishini tezda tekshirishlari mumkin. Erdagi sayyoralarni ishonchli aniqlash uchun bir necha yil kerak bo'ladi.

Bizning koinotimizda Yerga o'xshash sayyoralar (ya'ni radiusi yarmidan ikki Yer radiusigacha bo'lgan sayyoralar) qanchalik tipik ekanligiga qarab, olimlar ulardan 50 dan bir necha yuztagacha topishni kutishadi.

Taraqqiyot tezligi haqida

Astronomlar Quyosh tizimidan tashqarida birinchi sayyorani 1995 yilda kashf qilishgan. Hozirda uch yuzdan ortiq bunday sayyoralar ma'lum va yana uch yildan keyin biz ekzosayyoralar orasida Yerga o'xshash sayyoralar qanchalik tez-tez uchraganini bilib olamiz. Nihoyat, olimlar va oddiygina "Marsda hayot bor-yo'qligi" haqida taxmin qilishni yaxshi ko'radiganlar prognoz qilishda foydalanish mumkin bo'lgan faktik ma'lumotlarga ega bo'lishadi. Garchi Kepler bizning koinotdagi yolg'izligimiz haqidagi savolga yakuniy javob bermasa ham, u yoq yoki qarshi dalillarning og'irligini sezilarli darajada kuchaytira oladi.

Agar koinotdagi sayyoralarning aksariyati taxminan Yerga teng bo'lsa, olimlar Yerga o'xshash 50 ga yaqin sayyoralarni topishni kutishmoqda. Agar sayyoralar asosan Yerdan kattaroq bo'lsa (radiusdan taxminan 1,3 marta), astronomlar taxminan 185 sayyorani ko'rishga umid qilishadi. Oddiy sayyora radiusi Yer radiusidan 2,2 marta katta bo'lsa, yulduz xaritalarida 640 ta yangi yer sayyoralari paydo bo'ladi. Barcha hisob-kitoblar faqat bitta Yerga o'xshash sayyora yulduz atrofida aylanadi degan taxminga asoslanadi.

Jeyms Uebb nomini olgan tadqiqotchilar imkon qadar tezroq ishlashlari va ko'p milliard dollarlik orbital observatoriyaning qisqa umrini hisobga olishlari kerak bo'ladi. Uning nigohi birinchi navbatda nimaga qaratiladi?

Yevropa va Kanada kosmik agentliklari bilan hamkorlikda qurilgan Webb teleskopi NASAning tarixdagi eng katta, eng kuchli va qimmat observatoriyasi bo‘ladi. Uni yaratish 9 milliard dollarga tushdi va 2019 yilning yozida ishga tushirilishi rejalashtirilgan.

Ko'rinadigan va ultrabinafsha nurlarni yig'ish uchun mo'ljallangan Hubble kosmik teleskopidan farqli o'laroq, Webb infraqizilda bo'shliqni ko'rish uchun optimallashtirilgan.

Uebbning infraqizil ko'zlari uni rentgen skaneri, mass-spektrometr va vaqt mashinasiga aylantiradi. U Hubble va boshqa teleskoplardan foydalangan astronomlar zo'rg'a qaray boshlagan ko'p narsalarni o'rganish uchun kosmosning g'ijirlatilgan, changli davrlarini o'rganishi mumkin.

Hubble va Webb o'rtasidagi farq ham chidamlilikdir, ko'plab ta'mirlash missiyalari birinchisini past orbitada to'rtinchi o'n yillikda olib boradi. Ammo Webb oson texnik xizmat ko'rsatish doirasidan tashqarida joylashtiriladi va 5 yillik xizmat uchun dasturlashtiriladi. Yoqilg'i maksimal 10 yil davom etadi, bu manevrlar uchun zarurdir. Teleskop qizib ketmasligi uchun har doim sayyoramiz soyasida bo'lishi kerak.

Webb teleskopini o'rganish egri chizig'i

"Webb cheklangan umrga ega va katta intellektual, moliyaviy va texnologik sarmoyani ifodalaydi, shuning uchun biz uning imkoniyatlarini tezda o'rganishimiz kerak", deydi Ken Sembach, Kosmik Teleskop Ilmiy Instituti (STScI) direktori. "Bu keskin o'rganish egri chizig'i bo'ladi."

Teleskopning apparat, dasturiy ta'minoti va fanning asosiy maqsadlarini ishlab chiqishga o'nlab yillar sarflagan yuzlab tadqiqotchilar birinchi bo'lib ushbu o'rganish egri chizig'ini kengaytiradilar. Ushbu elita jamoasining har bir a'zosiga teleskopning birinchi yilidagi kuzatuvlar ("Tsikl 1" deb ataladi) davomida Webbning umumiy vaqtining kichik, ammo muhim ulushi kafolatlanadi. Bu dastlabki natijalar keyinchalik dunyoning qolgan astronomlariga yordam berishi mumkin.

Koinotning yoshligini o'rganish

Uebb galaktikalarning eng katta klasterlarini ko'rish imkoniyatiga ega bo'ladi, ular shu qadar massivkiki, ular atrofdagi fazoni burishtirib, Katta portlashdan bir milliard yildan kamroq vaqt o'tgach tug'ilgan galaktikalarning zaif nurini kattalashtiradigan ulkan "Gravitatsion linzalarni" hosil qiladi. Shu tariqa Olam hayotining ilk davrlarini o‘rganish mumkin bo‘ladi.

Ekzosayyoralarni aniqlash va ularni xaritalash

Webb teleskopi birinchi navbatda uzoq galaktikalarni o'rganish uchun yaratilganiga qaramay, uning nigohi ekzosayyoralarni qidirish uchun qo'shni yulduz tizimlariga ham yo'naltirilishi mumkin.

Astronomlar hatto sayyora o‘z yulduzi oldidan o‘tayotganda ham suv bug‘i, metan va boshqa gazlarni aniqlay oladi.

Jamoalardan biri Yupiter va Saturn yo‘ldoshlarini, jumladan mashhur Enseladni o‘rganishni rejalashtirmoqda.