Відпрацював на 5 2

Ім'я «Хаббла» стало натхненним для телескопа. Далеко не кожен може згадати, чим займаються «Спітцер» або «Кеплер», але «Хаббл» знають всі. Його фотографії перекочували на логотипи браузерів, обкладинки музичних альбомів і принти на одязі. Це той рідкісний випадок, коли виняткова популярність повністю відповідає науковій значущості: дані телескопа дозволили зробити відкриття самого фундаментального, космологічного рівня. Однак, якщо починати згадувати історію «Хаббла», дуже швидко стає зрозуміло, що всього цього могло б і не бути, якби не згорнута зараз програма космічних шатлів.

Перша пропозиція про виведення телескопа в космос була зроблена австрійським піонером ракетобудування Германом Обертом у далекому 1923 році, коли його реалізація виходила за межі можливостей людства. Вдруге заклик розташувати телескоп у космосі пролунав у 1946 році - тому самому, коли американці тільки-тільки сфотографували Землю з космосу з борту трофейної «Фау-2». Тоді аргументи астрофізика Лаймана Спітцера, наведені ним у роботі «Астрономічні переваги позаземної обсерваторії», були констатацією очевидних фактів: земна атмосфера турбулентна, що раз на 10 знижує дозвіл наземних телескопів, до того ж вона майже повністю поглинає інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання, не даючи астрономії розвиватися за межами видимого діапазону. У 1962 році його висновки були підтверджені малими британськими та американськими космічними УФ-телескопами.

Спітцер виявився настільки вражений перевагами майбутнього космічного телескопа, що десятиліттями пропагував запуск такої програми. І в 1965 очолив комітет Національної академії наук США, який повинен був визначити основні завдання для такого інструменту. Завзятість вченого дала свої плоди - в 1968 році NASA ініціювало проект Великого орбітального телескопа з триметровим дзеркалом і можливістю спостережень як у видимому, так і в СФ і ІК-діапазонах. На жаль, пояснити Конгресу необхідність витрат, рівних вартості 20 наземних п'ятиметрових телескопів, виявилося дуже складно. У 1974 році програму прикрили і астрономічній спільноті довелося буквально осаджувати конгресменів, особисто зустрічаючись з ними, і агітувати за програму. Нарешті, через три роки Конгрес затвердив її - з удвічі урізаним бюджетом.

Щоб запустити в таких умовах досить ефективний апарат, довелося не тільки залучити до фінансування Європейське космічне агентство, але і проявити чудеса винахідливості. Замість триметрового дзеркала вирішили використовувати 2,4-метрове, за зразком дзеркал американських супутників-шпигунів проекту KH-11, благо технології його створення вже не вимагали відпрацювання.

Щоб позбутися дорогої і складної системи спуску даних, що існувала на ранніх супутниках-шпигунах, для майбутньої обсерваторія була обрана перша електронно-оптична система на ПЗС-матриці.

Вона зробила революцію в передачі знімків із супутників: замість ловлі аналогових плівок на вертольотах стало можливим посилати оцифровані дані спостережень звичайною радіопередачею. «Шпигунські» ПЗС-матриці, правда, довелося допрацьовувати - вони працювали тільки у видимому діапазоні. Вирішити цю проблему вдалося за допомогою спеціального покриття.

Дещо гірше виявилося ситуація з дзеркалом. Компанія Perkin-Elmer, яка почала його виготовлення 1979 року, одночасно робила такі самі дзеркала для цілої серії військових супутників. Як згодом скаржилися в NASA, Perkin-Elmer «довірили проект не найкращим своїм оптикам». Хоча дзеркало «Хаббла» було відполіровано з феноменальною точністю до 10 нанометрів, ця процедура зайняла у компанії цілих шість років, а ліміт витрат був перевищений в кілька разів. Отримавши вікно запуску на 1986 рік, проект «Хаббл» витягнув не найкращий жереб. Того самого року сталася катастрофа «Челленджера», яка на роки згорнула польоти шатлів. Оскільки США в ті роки не могли законтрактувати «Протони» або Falcon, запуск відбувся лише 24 квітня 1990 року на борту «Діскавері».

Фотографія: NASA/ESA

На жаль, надії Інституту космічного телескопа, що забезпечував наземний супровід «Хаббла», відразу після запуску опинилися під загрозою. Зображення об'єктів чомусь виходили дуже розмитими, що унеможливлювало реалізацію основної космологічної програми «Хаббла». Як з'ясувало розслідування спеціальної комісії NASA, «не найкращі оптики», яких Perkin-Elmer за залишковим принципом призначила на цивільний проект, невірно зібрали головний нуль-коректор, який перевіряв кривизну дзеркала, а помітивши помилку, «просто вставили в утворений зазор металеву шайбу». У результаті кривизна дзеркала біля краю виявилася занадто низькою, і світло фокусувалося зовсім не там, де світло від центру дзеркала. Роздільна здатність знімків виявилася в цілих десять разів нижчою, ніж планувалося.

Якби подібна проблема спливла сьогодні, все на цьому б і закінчилося, а астрономам довелося б обмежитися знімками зниженої різкості: кораблів, здатних ремонтувати космічні телескопи, у нас сьогодні немає. На щастя, в ті роки шатли ще не були списані через свою високу аварійність. За допомогою одного з них у 1993 році на «Хаббл» поставили два дзеркали, які коригують сферичну аберацію за тими ж принципами, що окуляри коригують зір людини (система COSTAR). Правда, щоб розмістити її в тому ж корпусі, довелося прибрати з апарату високошвидкісний фотометр, але на загальному тлі відновлення можливостей «Хаббла» це був не дуже важливо.

Роботи зі встановлення COSTAR у космосі йшли десять днів і були однією з найскладніших космічних місій в історії. Попутно на апарат поставили нову ширококутну і планетарну камеру з внутрішньою системою оптичної корекції. Інші інструменти - два спектрографи і камеру спостереження тьмяних об'єктів - того разу не чіпали. Операція завершилася успішно, і з 1993 року в розпорядженні астрономів потрапив унікальний інструмент - великий телескоп, розташований в космосі. З тих пір його обладнання в ході ще чотирьох обслуговували польотів поступово замінювалося на більш досконале, що і дозволило йому чверть століття залишатися одним з найпотужніших засобів дослідження в своїй області.

Поділитися