Hubble-avaruusteleskooppi

Wikipedia

Hubble-avaruusteleskooppi (HST) on maapallon kiertoradalle 24. huhtikuuta 1990 lähetetty 2,4 metrin peiliteleskooppi, avaruusobservatorio. 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 Ultra Deep Field on syvin (herkin) optinen astronominen kuva, joka on ikinä otettu.

Hubblen tämänhetkiseen havainnointivälineistöön kuuluu peiliobjektiivien lisäksi muun muassa kolme kameraa ja kaksi spektrografia. Hubble pystyy havaitsemaan himmeitä kohteita huomattavasti tarkemmin kuin maanpäälliset observatoriot. Kirkkaita kohteita havaittaessa tarkkuus jää samaan luokkaan maanpäällisten observatorioiden kanssa.

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

Hubble kiertää Maata noin 595 kilometrin korkeudessa. Hubblen arvioitu avaruudessaoloaika oli alun perin 15 vuotta, mikä tuli täyteen 24. huhtikuuta 2005.

Sisällysluettelo 1 Huolto 2 Idea, suunnittelu ja tarkoitus 2.1 Varhaiset ehdotukset 2.2 Rahoitusongelmia 3 Hubblen ottamia kuvia 4 Viitteet 5 Kirjallisuutta 6 Aiheesta muualla

[muokkaa] Huolto

Ensimmäisellä huoltolennolla (huoltolento 1), Endeavour-avaruussukkulan lennolla STS-61, 1993 Hubblen peilejä korjattiin asentamalla COSTAR-korjaussarja, sillä ensimmäiset peilit heijastivat hieman epätarkkaa kuvaa. 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.

Neljäs huoltolento (huoltolento 3B) tehtiin maaliskuussa 2002 Columbia-sukkulan lennolla STS-109.

Useat Hublen vakautuksesta vastaavat gyroskoopit ovat jo pettäneet, ja seuraava vikatilanne vie teleskoopilta suuntaamiskyvyn. 30. tammikuuta 2007 pääkamera ACS lakkasi toimimasta, ja ainoastaan sen ultraviolettikanavaa voidaan käyttää. Tämän lisäksi Hubble syöksyy ilmakehään joskus vuoden 2010 jälkeen, mikäli sen kiertorataa ei sitä ennen koroteta.

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 esim. dataa ei enää pystytä lähettämään Maahan. Tämän vuoksi lento lykättiin vuoteen 2009.^[1] Laukaisu onnistui lopulta 11. toukokuuta 2009. Huoltolento paransi Hubblen ottamien kuvien laatua selvästi.^[2] Huollon tarkoituksena on pidentää avaruusteleskoopin käyttöikää vähintään vuoteen 2013, jolloin NASAn ja ESAn yhteinen uusi avaruusteleskooppi, James Webb Space Telescope (JWST), laukaistaan. JWST eroaa kuitenkin Hubblesta siinä, että se havaitsisi vain infrapunasäteilyä ja sijaitsisi noin 1,5 miljoonan kilometrin korkeudessa.

[muokkaa] Idea, suunnittelu ja tarkoitus

[muokkaa] Varhaiset ehdotukset

Hubblen historia alkaa vuodesta 1946, jolloin tähtitieteilijä Lyman Spitzer kirjoitti artikkelin Astronomical advantages of an extra-terrestrial observatory. Siinä hän kuvasi avaruudessa sijaitsevan observatorion kahta tärkeintä etua: ensiksi resoluutiota rajoittaisi ainoastaan diffraktio, eikä ilmakehän väreily pääse haittaamaan havaintoja. 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 USA:n National Academy of Sciencesin raportti suositteli avaruusteleskoopin kehittämistä osana avaruusohjelmaa, ja 1965 Spitzer valittiin johtamaan komiteaa, jonka tehtävänä oli määritellä suuren avaruusteleskoopin tieteelliset tavoitteet.

[muokkaa] Rahoitusongelmia

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 tavotteiden 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 alkuunpanemat 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 alunperin 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.

[muokkaa] Hubblen ottamia kuvia

Kartiosumu	V838 Monocerotis	Kotkasumua	Sombrerogalaksi
Hubble Deep Field	Hubble Deep Field South	Hubble Ultra Deep Field	Stephanin kvintetti

[muokkaa] Viitteet

[muokkaa] Kirjallisuutta

• 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.

[muokkaa] Aiheesta muualla

• NASAn Hubble-sivusto
• Hubble-yleiskatsaus, jonka on tehnyt Space Telescope Science Institute
• Hubblesite.org - Space Telescope Science Institute:n uutis- ja kuvagalleria
• Hubblella tehtyjen havaintojen public domain-kuvien arkisto
• New Scientist-lehden julkaisemia valittuja Hubblen ottamia kuvia
• ESA/Hubble
• Hubble - 15 Years of Discovery ESAn dokumentti Google video -sivustossa