Hubble-avaruusteleskooppi

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Hubble
Hubblen kaavakuva.

Hubble-avaruusteleskooppi (HST) on maapallon kiertoradalla sijaitseva avaruustutkimusasema. Sen pääteleskoopin peili on halkaisijaltaan 2,4 metriä.[1] Hubble laukaistiin kiertoradalleen avaruussukkula Discoveryn lennolla STS-31 24. huhtikuuta 1990.[2] Koska Hubble on Maan ilmakehän ulkopuolella, sillä on mahdollista ottaa ennennäkemättömän tarkkoja kuvia kaukaisista kohteista. Tämän ansiosta siitä on tullut yksi tähtitieteen tärkeimpiä havaintovälineitä. Sillä otetut kuvat ovat auttaneet astronomeja ymmärtämään monia astrofysiikan keskeisistä ongelmista. Hubblen Extreme Deep Field on syvin (herkin) optinen astronominen kuva, joka on ikinä otettu.

Teleskooppi on nimetty Linnunradan ulkopuolisten galaksien löytäjän ja avaruuden laajenemisteorian (Hubblen laki) keksineen Edwin Hubblen mukaan. Teleskooppi on NASAn ja ESAn yhteinen hanke.

Avaruusteleskoopin tekniikka[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alkuperäinen havainnointilaitteisto koostui laajakulma- ja planetaarinen kamera, Goddardin tarkkuus spektrografista, nopeasta fotometristä, himmeiden kohteiden kamerasta ja himmeiden kohtaiden kohteiden spektrografista, joka toimii UV- ja näkyvän valon alueella. Hubble pystyy havaitsemaan himmeitä kohteita huomattavasti tarkemmin kuin maanpäälliset observatoriot. Erityisesti UV-instrumentit toimivat tehokkaasti avaruudessa, kun maanpäällä ongelmana on se, että ilmakehä suodattaa suuren osan UV-valosta pois. Kirkkaita kohteita havaittaessa tarkkuus jää samaan luokkaan maanpäällisten observatorioiden kanssa.[3]

Hubblessa on kaksi aurinkopaneelia, joista laite saa virtansa. Hubble kiertää Maata noin 559 kilometrin korkeudessa. Kierto-aika on 97 minuuttia. Kun siinä ei ole työntövoimaa tuottavaa osaa, se tulee putoavan kiertoradaltaan. Hubblen arvioitu käyttöikä avaruudessa oli alunperin 15 vuotta, joka täyttyi 24. huhtikuuta 2005. Tätä on pystytty jatkamaan ja maahansyöksyn ajankohta on 2014 ja 2032 välillä.[4]

Huolto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hubbleen asennetaan kehittyneempää optiikkaa huoltolento 1:n aikana.

Ensimmäisellä huoltolennolla (huoltolento 1), Endeavour-avaruussukkulan lennolla STS-61, 1993 Hubblen peilejä korjattiin asentamalla COSTAR-korjaussarja, sillä ensimmäiset peilit heijastivat hieman epätarkkaa kuvaa.[2] Korjauksen jälkeen Hubblen avulla on voitu erottaa avaruuden kohteita kymmenen kertaa tarkemmin kuin kaikkein tehokkaimmilla Maassa olevilla teleskoopeilla.

Toinen huoltolento (huoltolento 2) tehtiin helmikuussa 1997 Discovery-sukkulan lennolla STS-82. Kolmas huoltolento (huoltolento 3A) tehtiin joulukuussa 1999 Discovery-sukkulan lennolla STS-103 ja neljäs huoltolento (huoltolento 3B) maaliskuussa 2002 Columbia-sukkulan lennolla STS-109.[2]

Hubblen viides huoltolento (huoltolento 4) oli tarkoitus tehdä Atlantis-sukkulan lennolla STS-125 lokakuussa 2008, mutta kaksi viikkoa ennen laukaisua yhdellä Hubblen tietokoneista ilmeni ongelmia, joiden vuoksi esimerkiksi dataa ei enää pystytä lähettämään Maahan. Tämän vuoksi lento lykättiin vuoteen 2009.[5] Laukaisu onnistui lopulta 11. toukokuuta 2009. Huoltolento paransi Hubblen ottamien kuvien laatua selvästi.[6] Huollon tarkoituksena on pidentää avaruusteleskoopin käyttöikää vähintään vuoteen 2014 ja mahdollisesti pitempäänkin. Se on tarkoitus korvata NASAn ja ESAn yhteisellä uudella avaruusteleskoopilla, James Webb -avaruusteleskoopilla (JWST). JWST eroaa kuitenkin Hubblesta siinä, että se havaitsisi vain infrapunasäteilyä ja sijaitsisi noin 1,5 miljoonan kilometrin korkeudessa.

Idea, suunnittelu ja tarkoitus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Varhaiset ehdotukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

M100-galaksi ennen ja jälkeen ensimmäisen huoltolennon parannusten.

Hubblen historia alkaa vuodesta 1946, jolloin tähtitieteilijä Lyman Spitzer (1914-1997) kirjoitti artikkelin Astronomical advantages of an extra-terrestrial observatory. Silloin oli vasta kehitetty raketteja, kuten V2, joilla päästiin ilmakehän ulkopuolelle. Artikkelissaan hän kuvasi avaruudessa sijaitsevan observatorion kahta tärkeintä etua: ensiksi resoluutiota rajoittaisi ainoastaan diffraktio, eikä ilmakehän väreily pääse haittaamaan havaintoja.[7] Niihin aikoihin maanpäällisten teleskooppien resoluutio jäi 0,5–1,0 kaarisekunnin välille, kun diffraktio antaa 2,5-metrisellä peilillä varustetulle teleskoopille teoreettisen 0,1 kaarisekunnin rajan. Toinen etu olisi mahdollisuus tehdä havaintoja infrapunan ja ultravioletin aallonpituuksilla; ilmakehä imee nämä varsin tehokkaasti.

Spitzer käytti suurimman osan urastaan avaruusteleskoopin kehittämisen edistämiseen. Vuonna 1962 Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian raportti suositteli avaruusteleskoopin kehittämistä osana avaruusohjelmaa, ja 1965 Spitzer valittiin johtamaan komiteaa, jonka tehtävänä oli määritellä suuren avaruusteleskoopin tieteelliset tavoitteet.

Rahoitusongelmia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hubblen 20-vuotisjuhlakuva Eta Carinae -sumusta (NGC 3372)

OAO-ohjelmasta saadut hyvät tulokset kannustivat tiedeyhteisöä pyrkimään avaruusteleskoopin hankkimiseen. Vuonna 1970 Nasa perusti kaksi komiteaa, joista toinen hoiti teleskoopin suunnittelupuolen ja toinen keskittyi projektin tieteellisten tavoitteiden määrittelyyn. Seuraava ongelma oli rahoituksen hankkiminen, sillä laite olisi huomattavasti kalliimpi kuin yksikään maanpäällinen teleskooppi. USA:n kongressi kyseenalaisti ehdotetun budjetin ja pakotti leikkaamaan suunnitelmia. Gerald Fordin alkuun panemat julkisten menojen leikkaukset saivat 1974 kongressin vetämään koko teleskooppihankkeen rahoituksen takaisin.

Päätös sai tähtitieteilijät muodostamaan maanlaajuisen lobbauskampanjan. Monet astronomit kävivät tapaamassa senaattoreita ja kongressin edustajia henkilökohtaisesti, ja kirjeenkirjoituskampanjoita järjestettiin. Lopulta senaatti myönsi hankkeelle puolet kongressin alun perin hyväksymästä summasta.

Rahoitusongelmien myötä projektin tavoitteita jouduttiin leikkaamaan. Peilin läpimitta pieneni 3 metristä 2,4 metriin, jotta kulut ja laitteiston koko saatiin pysymään kurissa. Aikaisemmin ehdotettu 1,5 metrin koeteleskooppi hylättiin kokonaan, ja päätettiin tehdä yhteistyötä Euroopan avaruusjärjestö ESAn kanssa. ESA suostui rahoittamaan hanketta ja toimittamaan yhden teleskoopin instrumenteista, aurinkopaneelit sekä henkilöstöä työskentelemään USA:ssa teleskoopin rakennusvaiheessa. Vastavuoroisesti ESAlle taattiin vähintään 15 % osa teleskoopin käyttöajasta.

Lopulta kongressi hyväksyi 36 miljoonan dollarin budjetin vuodelle 1978, ja teleskoopin suunnittelu pääsi alkamaan. Tavoitteena oli laukaisu vuonna 1983. Teleskooppi nimettiin Edwin Hubblen mukaan, jonka havainto universumin laajenemisesta on yksi 1900-luvun tärkeimmistä tieteellisistä läpimurroista.

Hubblen ottamia kuvia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Chaline, Eric: 50 konetta, jotka muuttivat maailmaa (50 Machines that Changed the Course of History). Suom. Veli-Pekka Ketola. Quid Publishing, (suom. versio Moreeni 2013), 2012. ISBN 978-952-254-160-4. Suomi

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Mission Factoids NASA. Viitattu 25.3.2013. (englanniksi)
  2. a b c Historical Milestones of the Hubble Project NASA. Viitattu 25.3.2013. (englanniksi)
  3. Chaline sivu 213
  4. Chaline sivut 211-213
  5. http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/servicing/SM4/main/index.html
  6. Hubblen kuvat häikäisevät jälleen Yle.fi 9.9.2009.
  7. Chaline sivu 212

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Lars Lindberg Christensen & Bob Fosbury: Hubble: 15 vuoden löytöretki. (Alkuteos: Hubble: 15 years of discovery, 2005.) Kuvitus ja graafinen suunnittelu Martin Kornmesser. Suomentanut Markku Sarimaa. Ursan julkaisuja 97. Helsinki: Ursa, 2005. ISBN 952-5329-46-1.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Hubble-avaruusteleskooppi.