Телескоп Гершель

[serded]

Поиск не дал результата, поэтому решил создать такую тему. Предлагаю писАть сюда свежие новости по теме.
А пока старая новость с Астронета.



16 апреля 2009 года на орбиту будет выведен космический телескоп Гершель, созданный Европейским космическим агентством для изучения Вселенной в широком диапазоне волн инфракрасного и субмиллиметрового диапазонов. Этот телескоп с диаметром зеркала 3.5 м станет самым большим зеркальным телескопом в космосе, перекрыв 2.4 метровый телескоп Хаббла.


Зеркало телескопа Гершель диаметром 3.5 метра, изготовленное из карбида кремния. Зеркальная поверхность имеет отклонения от идеальной не более, чем один микрон. (Изображение: ESA)


Herschel Space Observatory имеет размеры примерно 9 метров на 4.3 метра, массу в 3.25 тонн. На борту расположен инфракрасный телескоп диаметром 3.5 м системы Ричи-Кретьен, настроенный на длину волны в 10 мкм. Зеркало изготовлено из карбида кремния, легкого керамического материала, который устойчив к нагрузкам и экстремальным температурам. Поверхность отполирована настолько идеально, что очень похожа на стеклянную (отклонения от идеальной поверхности не более одного микрона, чтобы избежать искажения изображений).

Научная аппаратура.

Научная аппаратура.

Обсерватория Herschel Space Observatory была создала усилиями ученых 10 стран и более чем 40 научных центров под эгидой Европейского космического агентства. На телескопе установлено 3 научных прибора для исследования излучения в выбраной области инфракрасного спектра.

The Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) - фотометр и спектрометр среднего разрешения на длинах волн от 60 до 210 микрон, т.е. в диапазоне, который является оптимальным для изучения молодых, удаленных, содержащих много пыли галактик с бурным формированием звезд, т.к. их линии излучения и максимум непрерывного спектра смещены в красную сторону спектра.

The Spectral and Photometric Imaging REceiver (SPIRE) - фотометр и спектрометр среднего разрешения на длинах волн 194-672 мкм. Он предназначен для изучения очень далеких галактик и ранних стадий формирования звезд - когда протозвезда окружена плотной пылевой и газовой оболочкой. Кроме того, для изучения образования и ранней эволюции активных ядер галактик и квазаров, а также для изучения крупномасштабной структуры Вселенной в ранние эпохи.

The Heterodyne Instrument for the Far Infrared (HIFI) - гетеродинного спектрометр высокого разрешения для дальней инфракрасной области спектра. Он покрывает диапазон в 480-1250 и 1410-1910 ГГц (что соответствует 157-625 мкм). Основная задача инструмента - изучение химического состава наблюдаемых объектов: движения, температур и других характеристик атомов и молекул вещества в них.

С учетом всех инструментов, обсерватория может проводить наблюдения в широком диапазоне длин волн, в том числе и тех, что до сих пор не наблюдались орбитальными телескопами - в диапазоне длин волн в 60-670 микрон. Они сконструированы таким образом, чтобы дополнять возможности друг друга. SPIRE и PACS представляют собой спектрометры, дающие пространственное распределение изучаемых объектов, в то время как HIFI дает очень высокое спектральное разрешение в линии.

Излучение объектов в выбранном диапазоне спектра означает то, что эти самые объекты находятся при низких температурах, иногда при очень низких (в пределах от 5 до 50K или -268° до -223°C), а для этого требуется специальное охлаждение для приемной аппаратуры. Инструменты будут погружены в гигантский криостат, заполненный более чем 2000 литрами жидкого гелия. Технология изготовления и использования такого криостата была отработана для спутника ISO; она даст возможность охлаждать инструменты до температур -271°С и даже ниже, т.е. практически приближаясь к абсолютному нулю. Например, болометры на приборах PACS and SPIRE будут охлаждаться до -273.3°С, т.е. всего на несколько десятых градуса выше абсолютного нуля.

Ну а нам остается только считать дни до запуска http://herschel.esac.esa.int/home.shtml

[Dayan]

Я очень рад, что у европейцев появится новый мощный инструмент для исследования космоса. Он по своим возможностям потеснит Хаббл!
На сайте http://astronet.ru/db/msg/1233419 написано, что <<ЕSА запускает две крупные научные миссии с помощью одной ракеты. Кроме обсерватории Гершель другим пассажиром на ракете Ариан-5 будет телескоп Планк, который предназначен для исследования космоса на еще больших длинах волны - в микроволновом диапазоне спектра. Одной из причин для такого совместного старта явилось то, что оба телескопы были спроектированы для работы в так называемой точке Лагранжа-2, одной из гравитационно "оптимальных" точек пространства, где тело может находиться неподвижно относительно Земли и Солнца.>> А это риск в случае катастрофы потерять оба дорогостоящих спутника (три раза тьфу через левое плечо! )
Меня только смущает то, что у Гершеля, согласно вышеприведенным рисункам, главное зеркало фактически будет расположено прямо в открытом космосе. serded, как Вы считаете, не может ли это быть опасным для него? Ну, там повреждение сверхчувствительного зеркала высокоэнергетичным космическим излучением или микрометеорами.

[serded]

serded, как Вы считаете, не может ли это быть опасным для него? Ну, там повреждение сверхчувствительного зеркала высокоэнергетичным космическим излучением или микрометеорами.

Космическое излучение вряд ли повредит, тем более он будет повернут спиной к Солнцу. А вот микрометеориты вполне возможно. Но в ESA наверно не дураки сидят и все учли 

[serded]

Полировка

[Dayan]

Космическое излучение вряд ли повредит, тем более он будет повернут спиной к Солнцу. А вот микрометеориты вполне возможно. Но в ESA наверно не дураки сидят и все учли 

Понятно, что не дураки. Но вот вопрос перепишу иначе: "они учли все" - как учли, что предприняли?
Еще одно: на фото видно, что на ГЗ видны круги - что это? это следы полировки? и как они повлияют на качество работы системы наблюдений?

[serded]

На счет кругов тоже думал. Они видны на всех фотографиях. Надо ждать профессионалов.

[serded]

Инструмент для дальней инфракрасной области спектра.

Принцып работы.


http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=31072&fareaid_2=16&farchive_objecttypeid=18,19,22&farchive_objectid=30912&startz=91&startpage=11

[serded]

3D модель всей обсерватории
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=35060
Фотогалерея
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=31072&farchive_objecttypeid=18,19,22&farchive_objectid=30912&fareaid_2=16
Видео
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=31072&farchive_objecttypeid=19&farchive_objectid=30912&fareaid_2=16

[serded]

Тех. характеристики инструментов
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=34691&fbodylongid=1593

[serded]

Некоторая информация о запуске и ракете
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=34695
http://www.esa.int/SPECIALS/Launchers_Access_to_Space/SEM0LR2PGQD_0.html

[Александр Репной]

Запуск европейских телескопов Планк и Гершель откладывается

В Европейском космическом агентстве сообщили о том, что запуск двух новейших телескопов Планк и Гершель откладывается на несколько недель, сообщает Cyber Security. Изначально данные аппараты планировалось запустить 16 апреля с космодрома Куру во Французской Гвиане.
В компании Arianespace, которая должна была проводить запуск, точную причину переноса не называют, говоря лишь, что техническим специалистам необходимо провести более тщательную проверку всех систем перед стартом.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/news.shtml

[Александр Репной]

ESA назначило дату запуска двух космических обсерваторий

Европейское космическое агентство назначило дату запуска сразу двух космических обсерваторий Herschel и Planck. Старт назначен на 14 мая 2009 года. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте ESA.
Планируется, что в космос обсерватории отправятся на ракете Ariane-5, которая будет запущена с космодрома Куру во Французской Гвиане. В настоящее время инженеры европейского космического агентства проводят технический осмотр и заправку аппаратов.

Телескопы Herschel и Planck будут работать на расстоянии около 15 миллионов километров от Земли - они будут вращаться вокруг лагранжевой точки L2. Эта точка располагается на земной орбите таким образом, что Земля, Солнце и L2 лежат в вершинах равностороннего треугольника. Аппараты будут двигаться по так называемым орбитам Лиссажу, для удержания на которых они будут использовать собственные системы двигателей.

Целью новых обсерваторий будет изучение ранних этапов развития Вселенной. Так, например, аппарат Planck будет в течение 15 месяцев заниматься изучением реликтового излучения - микроволнового излучения, оставшегося после Большого Взрыва. В частности, ученых будут интересовать данные о неравномерности распределения данного излучения.

Помимо наблюдения удаленных объектов обсерватория Herschel займется изучением нашей Солнечной системы. В частности, чувствительные датчики аппарата позволят изучать атмосферы и химический состав различных небесных тел: планет и спутников.

http://www.lenta.ru/news/2009/04/29/esa/

[dims]

Полировка

Чем-то напоминает сцену из "Самогонщиков"

[Птыц]

Телескопы Herschel и Planck будут работать на расстоянии около 15 миллионов километров от Земли - они будут вращаться вокруг лагранжевой точки L2. Эта точка располагается на земной орбите таким образом, что Земля, Солнце и L2 лежат в вершинах равностороннего треугольника.

Похоже, что журналисты придумали новую нумерацию точек лагранжа. А, за одно, сократили расстояние от Земли до Солнца. 

[serded]

Запустили вчера.
Интересные подробности запуска http://www.esa.int/SPECIALS/Operations/SEM4SJZVNUF_0.html
Отделение верхней ступени над Африкой на высоте 1150 км.



Изображение с обсерватории ЕКА на Тенерифе, Испания. На снимке видны четыре объекта, Гершель, Планк, верхняя ступень Гершеля и четвертый объект сверху это верхняя ступень Ариан-5.


http://www.esa.int/SPECIALS/herschelplanck/SEMK2AZVNUF_0.html
"Ариан-5" с Гершелем и Планком на борту.

[serded]

Осуществлен запуск спутников "Гершель" и "Планк".




14 мая 2009 года произведен запуск спутников Европейского космического агентства (ESA) "Гершель" и "Планк", предназначенных для изучения Вселенной в инфракрасном диапазоне волн и реликтового космического излучения.
После запуска и отделения от носителя аппараты уже независимо друг от друга направятся в район второй точки Лагранжа (L2) системы Земля-Солнце. О миссии "Гершель" мы уже писали, поэтому подробнее остановимся на задачах, стоящих перед спутником "Планк".

"Планк" - первая Европейская миссия по изучению космического микроволнового излучения, реликтового излучения от Большого Взрыва, который произошел около 14 миллиардов лет назад. По мере расширения Вселенной она охлаждалась. В тот промежуток времени под названием "рекомбинация", когда она охлаждается очень быстро, происходило образование электронов и ядер, которые в свою очередь формировали атомы. В это время свет, который был тесно связан с плазмой, стал свободно распространяться в пространстве (Вселенная перешла из непрозрачного состояния в прозрачное). Из-за расширения Вселенной и ее охлаждения, излучение сместилось в микроволновую область спектра.

"Планк" будет измерять вариации температуры реликтового микроволнового фона с чувствительностью, угловым разрешением и диапазоном частот, которые существенно превосходят эти характеристики прежних спутников; это даст ученым возможность по-новому увидеть нашу Вселенную, когда она была очень молодой, в возрасте 300 000 лет.

В течение первых двух месяцев после запуска, "Планк" будет выведен на орбиту в точке Лагранжа L2 на расстоянии примерно 1,5 млн. км от Земли. Эта точка находится с противосолнечной стороны на линии, соединяющей Солнце и Землю, и удалена от Земли на расстояние около полутора миллионов километров, на котором гравитационные силы Солнца и Земли уравниваются. Тело, помещенное в точку L2, находится в состоянии неустойчивого равновесия. Тем не менее, существуют такие "квазипериодические" орбиты, находясь на которых, тело перемещается в ограниченных пределах около точки L2 и обращается вокруг Солнца вместе с Землей. В проекции на небесную сферу такое тело описывает кривую типа фигур Лиссажу. "Планк" будет совершать маневренные движения, описывая фигуры Лиссажу в конусе ограниченным углом до пятнадцати градусов. Орбиты около точки L2 динамически нестабильны, небольшие отклонения от равновесия приводят к экспоненциально возрастающим отклонениям от заданной траектории. Поэтому оба спутника - "Гершель" и "Планк" - будут периодически использовать свои двигательные системы для осуществления маневров для поддержания постоянства орбиты.

В целом, эта орбита представляет собой идеальное место для космической обсерватории: вдали от Земли и ее магнитного поля, и чувствительные приборы станции направлены в противоположную сторону от Солнца и Земли. Излучаемый или отраженный свет от Земли или Солнца может повредить чувствительные инструменты или нарушить холодную среду, необходимую для их корректного функционирования.


Рисунок 1.Изображение фокальной плоскости двух инструментов на борту космического аппарата ESA "Планк". Низкочастотный инструмент (The Low Frequency Instrument - LFI) создан с целью преобразования низкоэнергичного микроволнового излучения в электрические колебания, аналог транзистора. Высокочастотный инструмент (The High Frequency Instrument - HFI) для конвертации высокоэнергичных волн в тепло, которое затем измеряется точным электрическим термометром. (Изображение: ESA, AOES Medialab).

"Планк" имеет размеры 4.2 м в высоту и диаметр 4.2 м; стартовая масса составит около 1800 кг. Спутник снабжен телескопом с 1,5 метровым первичным зеркалом. Телескоп будет собирать излучение на два высокочувствительных детектора - низкочастотный инструмент (LFI) и высокочастотный инструмент (HFI).

Низкочастотный инструмент (LFI) представляет из себя массив из 22 микроволновых радиоприемников, которые будут функционировать при температуре 20 К (-253 C). Эти радиометры будут работать в трех частотных каналах, в интервале между 30 и 70 ГГц. Используются высокочувствительные микроволновые усилители, которые работают так же, как транзисторные радиоприемники. Транзисторы усиливают сигнал, собранный антенной, а усиленный сигнал затем преобразуется в напряжение. Сигнал на выходе пропорционален температуре объекта.

Высокочастотный инструмент (HFI) - массив из 54 болометрических детекторов, которые преобразуют принятое излучения в тепло. Количество тепла затем измеряется электрическим термометром, сигнал с которого преобразуется в температуру с помощью компьютера. HFI детекторы будут работать в шести частотных каналах в интервале от 100 до 857 ГГц. Они будут работать практически в точке абсолютного нуля, при температуре -273 С (т.е., только при одна десятой градуса выше абсолютного нуля).

Как и "Гершель", "Планк" будет охлаждаться, фактически, до температуры абсолютного нуля, 0,1 Кельвина.


Рисунок 2. Наблюдения телескопом "Планк" планируется проводить 15 месяцев, в течение которых будут получены 2 полных обзора неба. Реликтовое космическое микроволновое излучение приходит со всех сторон почти с одинаковой интенсивностью. Это было подтверждено спутником COBE, который провел измерения температуры реликтового фона по всей небесной сфере. Точность измерений "Планка" составит 5-миллионную долю градуса. Что позволит обнаружить очень слабые флуктуации температуры, вносимые, в частности, галактиками и скоплениями галактик. (Изображение: ESA).

Обсерватория "Планк" - уже третья космическая миссия по изучению микроволнового фона (предыдущие миссии - COBE и WMAP). Он будет измерять крошечные колебания в реликтовом излучении с беспрецедентной точностью, создавая, таким образом, самую точную картину молодой Вселенной в возрасте 380 000 лет. Точность измерений температуры WMAP составляет нескольких микрокельвинов. "Планк" будет проводить измерения с существенно большей точностью, до 5-миллионной доли градуса, т.е. лучше в 15 раз. Имея такую точность, можно будет вычислить такие параметры как кривизна пространства-времени, вклад темной энергии и нормального вещества в распределение массы и энергии.

Реликтовое микроволновое излучение было обнаружено случайно в 1965 году. Пензиас и Уилсон, два радиоастронома в США, зарегистрировали сигнал радиотелескопом, который не смог определить какого-либо точного местонахождения источника излучения на небе. Изначально сигнал был принят за статистическую ошибку. Излучение не приходило с какой-то определенной точки на небе, а шло со всей сферы, с одинаковой интенсивностью, днем и ночью, летом и зимой. Ученые пришли к выводу, что сигнал приходит с расстояний вне нашей Галактики а именно, он пришел с момента образования Вселенной. Ученые посчитали свое открытие твердым доказательством теории Большого Взрыва. Сегодня модель Большого Взрыва остается единственной моделью, которая способна убедительно объяснить существование реликтового излучения.

Несмотря на то, что микроволновый фон представлялся изначально однородным, тщательный анализ излучения показал, что его интенсивность варьируется в пределах 0.0005% в зависимости от направления. Эти крошечные колебания вызваны незначительной разницей в плотности смеси водорода и гелия, которая была в тот момент, когда произошло разделение вещества и излучения.

В результате работы аппарата "Планк" предполагается получить самую точную карту микроволнового излучения. Исследования "Планка" также дадут ученым новое понимание фундаментальных законов природы, в частности, силы гравитации, и то, как она связана с другими силами во Вселенной. "Планк" сможет ответить на фундаментальные вопросы: как образовалась Вселенная, и как она будет изменяться в будущем, построение возможных сценариев ее эволюции.

Спутник получил свое название в честь немецкого Нобелевского лауреата Макса Планка (1858-1947).

http://astronet.ru/db/msg/1234760

[Mars]

Достойная замена Спитзеру, однако!

[Александр Репной]

"Планк" готовится выйти в точку L2  

Европейский космический аппарат Plank приступил к маневру, который приведет к его выходу в точку либрации L2 в начале июля нынешнего года. В течение 30 часов, начиная с 18:28 UTC (22:28 мск) 5 июня, двигатели аппарата будут включаться на 6 секунд каждую минуту. Такая техника маневрирования вызвана тем, что аппарат вращается со скоростью 1 оборот в минуту и лишь в течение 6 секунд сопло двигателя направлено в нужном направлении.
Согласно расчетам, маневр увеличит скорость движения Plank на 550,8 км/ч. По состоянию на 5 июня аппарат двигался со скоростью 105840 км/час относительно Солнца и находился на удалении 1,19 млн. км от Земли.
    
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/news.shtml

[Александр Репной]

ESA опубликовало первые снимки с телескопа Hershel

Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало первые снимки, полученные с помощью инфракрасного космического телескопа Herschel, который был запущен в середине мая.
Телескоп приступил к работе 14 июня, и первые изображения с него планировалось продемонстрировать спустя несколько недель, но инженеры и ученые, работающие с телескопом, уже сейчас решили обнародовать пробные снимки галактики M51 (известной также под названием «Водоворот»), которые сделал Hershel с помощью спектрометра PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer).
На этих снимках уже видно, насколько лучше и качественнее получаются изображения на Hershel по сравнению с инфракрасным телескопом NASA Spitzer, который был запущен в 2003 году (на верхнем ряду фото слева изображение M51 со Spitzer, справа – с Hershel).
Кроме того, ESA обнародовало снимки M51 сделанные Hershel в инфракрасных линиях 160 мкм, 100 мкм и 70 мкм (нижний ряд фото). По ним видно, что чем короче длина волны наблюдений, тем более четким получается изображение, что является очень важным для последующей работы телескопа выводом, пишет "Газета.ру".

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/news.shtml
 

[ctac]

ESA опубликовало первые снимки с телескопа Hershel

 Оригинал: http://herschel.esac.esa.int/SneakPreview.shtml

 В приложении композиционный снимок.
 R = 160 µm
 G = 100 µm
 B = 70 µm