Космический телескоп "Хаббл"

[Scourge]

Технологии, позволяющие обходиться без выведения телескопов на орбиту - всё развиваются.

http://news.cosmoport.com/2007/09/04/3.htm

Получены самые четкие снимки космоса
Группа ученых из британского Кембриджского университета и Калифорнийского технологического института (Калтех) США разработала технологию, позволившую наземным телескопам обогнать орбитальный "Хаббл" по качеству изображения. Получены самые четкие снимки космических объектов в истории науки, сообщает Кембриджский университет в своем пресс-релизе.

Работа велась в паломарской обсерватории в Калифорнии, принадлежащей Калтеху. Расположенные там телескопы проигрывают "Хабблу" по качеству примерно в десять раз (как и прочие наземные телескопы), однако применение новой технологии, названной "Лаки" (Lucky) позволило получить изображения, превосходящие хаббловские по четкости и разрешению в два раза.

На сделанных с использованием новой технологии снимках звездного скопления M13, которое отстоит от Земли на 25 тысяч световых лет, можно различить звезды, находящиеся на расстоянии одного светового дня друг от друга, а на снимках туманности "Кошачий глаз", удаленной на три тысячи световых лет, - объекты, между которыми всего несколько световых часов.

Существенную проблему для наземных телескопов до сих пор представляла атмосфера, сильно искажающая изображение. Орбитальные телескопы свободны от этого недостатка, но ограничены в размерах, а кроме того, очень дороги.

Технология "Лаки" построена на использовании адаптивной (самонастраивающейся) оптики. Высокоскоростная камера делает двадцать снимков одного и того же участка неба в секунду. Некоторые из них сильно искажены атмосферой, некоторые - менее. Специальная программа выбирает лучшие изображения, а затем автоматически объединяет их в одно.

Подобные методы ранее успешно применялись для наблюдений в инфракрасном свете, однако теперь их удалось распространить и на видимый спектр. По словам исследователей, новое оборудование устроено очень просто, а стоит в 50 тысяч раз меньше, чем "Хаббл", что позволит легко установить его на всех мощных наземных телескопах.

Интересно, говорит ли это о том, что космические телескопы станут вовсе не нужны? Ограничиваются ли возможности наземного телескопа только уже побеждёнными атмосферными искажениями, или есть и другие ограничения, характерные только для наземных телескопов? Значит ли всё это, что в ближайшее время можно будет получить более детальное изображение например поверхности Плутона с наземных телескопов?

[T101]

Статья про то же на Мембране:
http://www.membrana.ru/lenta/?7618

А вот целый сайт собственно посвященный упомянутой технологии:
http://www.ast.cam.ac.uk/~optics/Lucky_Web_Site/index.htm

P.S.: К модераторам: может выделить новость про Lucky Imaging в отдельную ветку?

[Dos]

А всё таки непонятно за счет чего прорыв? Адаптивную оптику и раньше использовали, 20 снимком в секунду тоже не весть что.

[T101]

Она состоит из нескольких компонентов. Во-первых, это камера LuckyCam, обладающая высоким разрешением (оно равно примерно 50 угловым миллисекундам, что вплотную подходит к дифракционному пределу самого телескопа) и очень низким уровнем шумов.

Во-вторых, это хорошо известная астрономам и применяемая на ряде наземных телескопов адаптивная оптика, автоматически подстраивающая оптическую систему телескопа под колебания воздушных масс в атмосфере, вызывающие искажения.

В-третьих, и это главное, астрономы реализовали принцип, названный Lucky Imaging.

Атмосферные помехи — важнейшая причина, по которой сравнительно небольшой космический телескоп Hubble до сих пор создавал изображения, превосходящие по разрешению кадры, полученные на наземных телескопах с куда большими по диаметру главными зеркалами.

В системе Lucky Imaging специальная программа непрерывно отслеживает качество картинки, выдаваемой камерой, и анализирует состояние атмосферы в данный момент. Хотя искажения от атмосферы (разной силы) бывают почти всегда, время от времени, на краткие мгновения, они почти исчезают.

 Lucky Imaging автоматически выбирает только те кадры одного и того же участка неба, которые были получены в такие редкие счастливые моменты, когда искажения от атмосферы были минимальны. Затем программа объединяет эти снимки вместе, генерируя кадры с наилучшим разрешением, фактически соответствующим предельному разрешению камеры и телескопа.

Как я понял, фишка в том, что это всё в оптике, а не в ИК. Ну и для этого специальная камера + адаптивная оптика + специальный алгоритм обработки.

[Sergiusz]

Hubble telescope loses another gyroscope

На "Хаббле" сломался еще один гироскоп, что оставляет два действующих гироскопа и один запасной. Но телескоп может продолжать наблюдения, хотя и со сниженной эффективностью, даже используя всего один гироскоп, и менеджеры считают, что он доживет до последнего ремонта экипажем "Шаттла", который должен состояться через год.

[AAV]

NASA обнародовало детали пилотируемой миссии к орбитальному телескопу Hubble, намеченной на нынешний год.
NASA Announces Servicing Mission Details at Astronomy Conference

[HEYEN]

Дык,-ведь еще в 2006 писали что хотят лететь чинить скоп в июле 2008.

[HEYEN]

- А вот то , что мощность Хаббла увеличится в 90 раз, слышу впервые.

[anovikov]

Ну под мощностью, грубо говоря, понимается количество мегапикселов в камере - учитывая что первая его камера построена примерно на технологиях 1980 года и содержала 800 тысяч пикселов, это дело нехитрое. Видимо массив 8192x8192, обычный для современных камер больших наземных телескопов.

[Borislаv]

Возможно новая камера Wide Field Camera 3 обладает большой чуствительностью.



http://en.wikipedia.org/wiki/Wide_Field_Camera_3
WFC3 для видимого диапозона имеет детектор 2048x4096 пикселей, для ИК 1024x1024. Поле зрения в оптике 2.7'x2.7' с 0.04" пикселями. Это поле сравнимо с WFC2 и немного меньше, чем у ACS.
WFC3 для ИК имеет поле 2.3'x2.1' с 0.13" пикселями.

[Borislаv]

http://www.nasa.gov/pdf/207693main_HST%20AAS%20Charts.pdf
С другой стороны в презентации пишут, что Wide Field Camera 3 в видимых лучах чувствительней ACS в 30 раз, а ИК-лучах чувствительней NICMOS в 25 раз.

Также про спектрограф COS пишут, что он будет в 70 раз чувствительней STIS на 115-200 нанометрах, и 5 раз чувствительней STIS на 200-300 нанометрах.

[anovikov]

А почему шаг дискретизации почти в 2 раза больше частоты Найквиста для оптического разрешения самого "хаббла"? 0.04'' при разрешении 0.05''? Т.е. выходит что все разрешение за пределами 0.08'' не нужно, не используется?

[Borislаv]

Ну 0.04" это не предел, есть и лучше - 0.025". Почему меньше не знаю, может какая-то дополнительная оптика на камере

http://acs.pha.jhu.edu/instrument/detectors/
The HRC detector, called ACS/HRC, is a 1024 × 1024 SITe CCD, with ~0.025 arcsecond square pixels, covering a nominal 25 × 25 arcsecond square field of view, and spectral response from ~200 to 1100 nm.

Именно благодаря этому детектору удалось впервые измерить угловой размер Кваовара и Эриды, что сыграло решающую роль в разжалование Плутона из категории больших планет.

[igorek7]

http://www.nasa.gov/pdf/207693main_HST%20AAS%20Charts.pdf
С другой стороны в презентации пишут, что Wide Field Camera 3 в видимых лучах чувствительней ACS в 30 раз, а ИК-лучах чувствительней NICMOS в 25 раз.

Также про спектрограф COS пишут, что он будет в 70 раз чувствительней STIS на 115-200 нанометрах, и 5 раз чувствительней STIS на 200-300 нанометрах.

Разрешите Вас поправить.
Discovery_power(суммарная еффективность инструмента)=Troughput*Area (совокупная проницательная способность * поле зрения) --- не чувствительность.
На самом деле, чувствителность ПЗС-приемника в WFC3/UVIS просто продлена в УФ-область спектра за счет специального покрытия (у ACS предел по длинам волн ~4000 Angstrom),
а в видимой области у WFC3/UVIS совокупная проницательная способность (throughput) примерно в 2 раза меньше чем у ACS/WFC.
WFC3/IR действительно большой шаг вперед по чувствителности и размерам по сравнению с NICMOS, однако y WFC3 меньше диапазон длин волн и угловой размер пикселов чуть покрупнее, чем у NIC1&NIC2. http://www.stsci.edu/hst/wfc3/documents/handbook/currentHB/c03_optimum_instr4.html#345163

[Kosmos-9]

Уже в этом году НАСА планирует осуществить миссию по модернизации телескопа Хаббл.
Деньги выделены!

В американском космическом ведомстве сегодня сообщили об утверждении бюджета НАСА на 2009 финансовый год (начинается в октябре 2008 календарного года). Бюджет НАСА был принят в рамках общего принятия госбюджета США, который составил 3,1 трлн долларов.

На 2009 финансовый год НАСА выделено 17,6 млрд долларов для того, чтобы пустить эти деньги на строительство МКС, изучение Земли из космоса, исследование Солнечной системы, а также на различные авиационные исследования и опыты по аэронавтике.

Заместитель администратора НАСА Майкла Гриффина Шана Дейл отметила, что несмотря на увеличение отчислений для НАСА, бюджет этого ведомства все же составил все лишь 1% от общего федерального бюджета.

В этом году НАСА планирует осуществить 6 запусков шаттлов, включая и миссию по модернизации телескопа Хаббл, кроме того, агентство намерено продолжить исследования в области разработки космического корабля Orion и ракеты-носителя Ares. Согласно структуре бюджета, на запуски шаттлов и МКС будет израсходовано 5,78 млрд долларов, 4,44 млрд долларов - на научные исследования, 3,5 млрд долларов - на разработку новых пилотируемых комических кораблей и 447 млн долларов на исследования в области аэронавтики.

По словам Шаны Дейл, сегодня у НАСА насчитывается 55 работающих космических аппаратов, примерно половина из которых создана в партнерстве с другими странами, еще 15 запусков планируется осуществить до конца 2009 года.

Отдельно в НАСА говорят, что в течении предстоящих 5 лет выделят 910 млн долларов на создание и запуск новых исследовательских аппаратов, которые займутся изучением нашей планеты из космоса.

Среди космических исследований в 2008-2009 года приоритетное внимание будет уделено исследованию Луны, планет Солнечной системы, а также темной материи и некоторых других аспектов космического пространства.

http://www.cybersecurity.ru/space/41125.html

[Hagoromo]

Хмм.. это будет последний полет шаттла на столь высокую -больше 500км высоту

[Borislаv]

Хмм.. это будет последний полет шаттла на столь высокую -больше 500км высоту

http://space.skyrocket.de/doc_sat/sts_upc.htm
Дык и всего осталось лишь 13 полетов Шаттла, а потом через 2 года отправят Шаттлы в музей, а Хабблу напротив еще работать и делать открытия много лет...

[Kosmos-9]

Смотрящий на звезды

Орбитальный телескоп "Хаббл" провел на орбите 18 лет!

Свое название орбитальная обсерватория получила по имени известного американского астронома Эдвина Хаббла (1889 – 1953), который занимался изучением галактик.

Проект орбитального телескопа, как идея предложенный еще в 1946 году американским астрофизиком Лаймэном Спитцером, обошелся его создателям в два с половиной миллиарда долларов. Изначально, стоимость проекта оценивалась в 400 миллионов, но позже, вместе с эксплуатационными расходами к 1999 году выросла до 6 миллиардов. «Хаббл» - совместный проект НАСА и ЕКА, начатый еще в 1978 году. Запуск аппарата планировался на 1983 год, потом – на 1986. Но 28 января катастрофа шаттла «Челленджер» приостановила полеты челноков на орбиту, оставив телескоп на земле еще на четыре года.

«Сердце» любого телескопа-рефлектора – отражающее зеркало. На «Хаббле» оно имеет диаметр 2,4 метра и изготовлено из особого стекла со сверхнизким коэффициентом расширения. Алюминиевое отражающее покрытие толщиной 75 нанометров защищает слой фторида магния в 25 нанометров. Изготовлением зеркала занималась компания «Перкин-Элмер», используя на тот момент самые последние, но еще не опробованные технологии. Для страховки было заказано еще одно зеркало, которое изготовила компания «Кодак» традиционными методами. Кодаковское зеркало в итоге не пригодилось и стало экспонатом музея Смитсоновского института.

Пока «Хаббл», будучи уже полностью готовым, ждал четыре года отправки на орбиту, его детали хранились в специальном помещении с очищенной атмосферой, что еще более удорожило проект. Наконец, 24 апреля 1990 года шаттл «Дискавери» (миссия STS-31) доставил астрономический прибор к месту работы.

«Перкин-Элмер» все же напортачила с изготовлением зеркала. В первые же недели эксплуатации выяснилось, что оно имеет серьезный дефект. «Хаббл» не смог достичь заданной резкости и разрешение снимков было значительно хуже. После расследования выяснилось, что ошибка была допущена при монтаже еще до полировки. После взаимных обвинений компании-производителя и НАСА, стали думать, как эту проблему решать. «Хаббл» изначально конструировался пригодным для орбитального ремонта. Часть экспериментов пришлось отложить, но опыты, связанные с другими приборами, установленными на «Хаббле», позволили сделать множество научных открытий.

Ремонт орбитального телескопа выполнил экипаж «Эндевора» (STS-61) в 1993 году. Эта экспедиция стала одной из самых сложных, проводимых на орбите. На тренировки астронавты НАСА потратили 11 месяцев. На ремонт ушло 10 дней и потребовалось пять длительных выходов в открытый космос. Но усилия себя оправдали: снимки, передаваемые телескопом, стали заметно четче и качественнее. Дальнейшие усовершенствования и текущий ремонт проводились в 1997, 1999 и 2002 годах.

Контроль и управление орбитальной обсерваторией осуществляет космический центр Годдарда, за техническое сопровождение отвечает НАСА, а за научные исследования и доступ астрономов к данным – специально созданный Научный институт космического телескопа. Функции «контролера» очень хотела себе оставить НАСА, но после споров с учеными, последние предпочли передать их академическим учреждениям.

После катастрофы «Колумбии» 1 марта 2003 года (корабль и экипаж погибли при посадке из-за повреждения теплозащитного покрытия), очередная ремонтная миссия «Хаббла» была отложена на неопределенный срок. Рабочее состояние телескопа было довольно плачевным, и его судьба повисла буквально на волоске. Даже после возобновления стартов шаттлов, решение о ремонте не принималось из-за директивы НАСА, касающейся обеспечения безопасности полетов. Теперь каждый шаттл, миссия которого не связана с МКС, должен иметь возможность стыковки со станцией при обнаружении неисправностей. Орбита «Хаббла» не позволяет произвести маневр подхода и стыковки с МКС в силу большой разницы наклонения и высоты орбит телескопа и станции. Под давлением общественности, НАСА решила все же оставить «Хаббл» в живых. 28 августа 2008 года шаттл «Атлантис» (STS-125) отправится к телескопу. Страховать его будет «Дискавери», установленный на стартовом столе и готовым к взлету по первой возможности. Экспедиция продлиться 11 дней и станет, возможно, еще более уникальной и сложной, чем первая ремонтная миссия. На памяти автора статьи еще ни разу на старт не выкатывали сразу два готовых к взлету челнока. Так что НАСА предстоит провести огромную подготовительную работу. После ремонта «Хаббл» будет работать до 2013 года, когда его сменит более совершенный аппарат «Джеймс Вебб».

http://www.ng.ru/science/2008-04-25/100_hubble.html

[Kosmos-9]

На орбитальном телескопе Хаббл произошел аппаратный сбой
17.09.2008

Сегодня американское космическое агентство НАСА сообщило о сбое, который произошел в системе охлаждения ИК-камеры/спектрометра NICMOS на космическом телескопе "Хаббл". Аномалия была обнаружена во время операций по подготовке к установке нового оборудования на телескоп.

Новое оборудование должно быть установлено во время миссии КК "Шаттл" в середине октября. Для подготовки к этой операции на "Хаббле" нужно было поменять программное обеспечение (ПО). Загрузка нового ПО на борт прошла на прошлой неделе. Но для проведения его установки нужно было на короткое время перевести все научные инструменты на телескопе в так называемый "безопасный" режим.

Как говорится на сайте Роскосмоса (www.federalspace.ru), 11 сентября, примерно через 6 часов после повторного запуска системы, была обнаружена аномалия инструмента NICMOS. По данным телеметрии, при включении наблюдалось превышение скорости ротора циркуляционного насоса, из-за чего система охлаждения переключалась обратно в безопасный режим.

Инженеры, проанализировав имеющуюся информацию, пришли к выводу, что сбой вызван, скорее всего, наличием в роторе крошек льда (размером от 10 микрон до 1 мм). Несколько попыток решить проблему путем введения небольших изменений в процедуру запуска системы закончились ничем.

В данный момент специалисты НАСА проводят более глубокое исследование аномалии, и при этом ждут, что система охлаждения немного нагреется и проблема решится сама собой. Правда, этот процесс может занять несколько недель. В графике наблюдений этой недели данные с NICMOS отсутствуют.

http://www.cybersecurity.ru/space/55407.html
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/news.shtml

[Kosmos-9]

Попытка починить "Хаббл" завершилась неудачей

Попытка инженеров из Центра космических полетов Годдарда удаленно починить "Хаббл" (Hubble) завершилась неудачей, сообщается на официальном сайте агентства. В настоящее время, пока ведется анализ собранных данных, инструменты телескопа остаются в спящем режиме (safe mode).

Во вторник, 14 октября, инженеры приступили к переключению телескопа на запасную систему контроля инструментов и обработки данных Science Instrument Control and Data Handling. Сначала все научные инструменты "Хаббла" были переведены в спящий режим. Затем инженеры успешно запустили запасной компьютер, который был в бездействии с самого запуска телескопа. После этого ученые приступили к выводу инструментов из спящего режима и последовательному подключению их к запасному компьютеру.

При подключении обзорной камеры телескопа Advanced Camera for Surveys ее диагностическая система обнаружила повышенное напряжение на некоторых компонентах устройства и передала команду перехода в спящий режим. Спустя несколько часов пропала связь с NASA Standard Spacecraft Computer (NSSC), который является одним из компонентов системы обработки данных. В настоящее время исследователи затрудняются ответить, есть ли связь между этими двумя событиями. Пока причина ошибки в NSSC не будет устранена, научные инструменты телескопа будут находится в спящем режиме.

Напомним, что 27 сентября произошла поломка, которая привела выходу из строя основной системы контроля инструментов и обработки данных телескопа. Это, в свою очередь, привело к переносу даты старта ремонтной миссии шаттла "Атлантис", которая изначально была запланирована на октябрь. В настоящее время ориентировочной датой старта NASA называет февраль 2009 года.

http://lenta.ru/news/2008/10/20/hubble/