
T??lescope spatial Hubble
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![]() Le t??lescope spatial Hubble vu du d??part Navette Spatiale Atlantis, voler Servicing Mission 4 ( STS-125), la cinqui??me et derni??re vols habit??s ?? elle. | |
Informations g??n??rales | |
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NSSDC ID | 1990-037B |
Organisation | NASA / ESA / STScI |
Date de lancement | 24 avril 1990, 08:33:51 EDT |
Lanceur | Navette Spatiale D??couverte ( STS-31) |
longueur de Mission | 22 ann??es, 11 mois, et 17 jours ??coul?? |
D??sorbit?? | en raison ~ 2016-2021 |
Masse | 11110 kg (?? 24 500) |
Longueur | 13,2 m (43 pi) |
Type d'orbite | Proche-circulaire orbite basse de la Terre |
hauteur de Orbit | 559 km (347 mi) |
p??riode de Orbit | 96-97 minutes (14-15 p??riodes par jour) |
vitesse Orbit | 7500 m / s (25 000 pi / s) |
Acc??l??ration due ?? la gravit?? | 8,169 m / s 2 (26,80 m / s 2) |
Emplacement | Orbite terrestre basse |
style Telescope | Ritchey-Chr??tien r??flecteur |
Longueur d'ondes | lumi??re visible , ultraviolette , proche infrarouge |
Diam??tre | 2,4 m (7,9 pi) |
Zone de collecte | 4,5 m 2 (48 pieds carr??s) |
Distance focale | 57,6 m (189 pi) |
Instruments | |
NICMOS | cam??ra infrarouge / spectrom??tre |
ACS | cam??ra enqu??te optique (Partiellement ??chou??) |
WFC3 | cam??ra optique ?? grand champ |
COS | ultraviolet spectrographe |
STIS | spectrom??tre optique / cam??ra |
FGS | trois capteurs d'orientation fines |
Site Web | hubble.nasa.gov hubblesite.org spacetelescope.org |
Le t??lescope spatial Hubble (HST) est un Le t??lescope spatial qui a ??t?? mis sur orbite par un La navette spatiale en 1990 et reste en fonctionnement. A 2,4 m??tres (7,9 pi) ouverture t??lescope orbite terrestre basse, quatre instruments principaux de Hubble observent dans le proche ultraviolet , visible, et proche infrarouge. Le t??lescope est nomm?? d'apr??s le astronome Edwin Hubble.
L'orbite de Hubble en dehors de la distorsion de l'atmosph??re de la Terre lui permet de prendre des images extr??mement nettes avec presque pas fond clair. De Hubble champ profond ont ??t?? parmi les plus d??taill??es images en lumi??re visible jamais, permettant une vue profonde dans l'espace et le temps. De nombreuses observations de Hubble ont conduit ?? des innovations dans l'astrophysique , comme pr??cis??ment la d??termination du taux d'expansion de l'univers .
Bien que pas le premier t??lescope spatial, Hubble est l'un des plus grand et le plus polyvalent, et est bien connu ?? la fois comme un outil de recherche vitale et une aubaine de relations publiques pour l'astronomie . La TVH a ??t?? construit par l'agence spatiale am??ricaine NASA , avec la contribution de l' Agence spatiale europ??enne , et est exploit?? par le Space Telescope Science Institute. La TVH est une des NASA Grands Observatoires, ainsi que le Compton Gamma Ray Observatory, le Observatoire Chandra X-ray et le T??lescope spatial Spitzer.
Les t??lescopes spatiaux ont ??t?? propos??es d??s 1923. Hubble a ??t?? financ?? dans les ann??es 1970, avec un lancement propos?? en 1983, mais le projet a ??t?? assailli par des retards techniques, probl??mes budg??taires, et de la Catastrophe de Challenger. Lorsque finalement lanc?? en 1990, les scientifiques ont constat?? que le miroir principal avait ??t?? la terre de mani??re incorrecte, ce qui compromet les capacit??s du t??lescope. Le t??lescope a ??t?? restaur?? ?? sa qualit?? vis?? par une mission de service en 1993.
Hubble est le seul t??lescope con??u pour ??tre r??par?? dans l'espace par les astronautes. Entre 1993 et 2002, quatre missions r??par??s, mis ?? jour, et les syst??mes sur le t??lescope remplac??s; cinqui??me mission a ??t?? annul??e pour des raisons de s??curit?? apr??s la Catastrophe de Columbia. Cependant, apr??s un d??bat public anim??, administrateur de la NASA Mike Griffin approuv?? une mission de service finale, achev??e en 2009 par La navette spatiale Atlantis. Le t??lescope est maintenant pr??vu pour fonctionner au moins jusqu'en 2013. Son successeur scientifique, le T??lescope spatial James Webb (JWST), doit ??tre lanc?? en 2018 ou peut-??tre plus tard.
Conception, design et objectifs


Les propositions et les pr??curseurs
En 1923, Hermann Oberth-consid??r?? comme un p??re de fus??es modernes, avec Robert H. Goddard et Konstantin Tsiolkovski-publi?? Die Rakete zu den Planetenr??umen (??Rocket dans l'espace plan??taire??), qui a mentionn?? comment un t??lescope pourrait ??tre propuls?? sur orbite terrestre par une fus??e.
L'histoire du t??lescope spatial Hubble peut ??tre retrac??e aussi loin que 1946, ?? la astronome Le document de Lyman Spitzer "des avantages astronomiques de l'observatoire extraterrestre". Dans ce document, il a discut?? les deux principaux avantages qu'un observatoire spatial aurait plus de t??lescopes au sol. Tout d'abord, la r??solution angulaire (plus petit de s??paration ?? laquelle les objets peuvent ??tre clairement distingu??s) serait limit??e que par diffraction, plut??t que par la turbulence dans l'atmosph??re, ce qui fait que les ??toiles scintillent, connue des astronomes que voir. A cette ??poque, les t??lescopes au sol ont ??t?? limit??es ?? des r??solutions de 0,5 ?? 1,0 secondes d'arc, par rapport ?? une r??solution limit??e par la diffraction th??orique d'environ 0,05 secondes d'arc pour un t??lescope avec un Miroir 2,5 m de diam??tre. Deuxi??mement, un t??lescope spatial pouvait observer infrarouge et ultraviolet de lumi??re, qui sont fortement absorb??es par l'atmosph??re.
Spitzer a consacr?? beaucoup de sa carri??re ?? pousser pour le d??veloppement d'un t??lescope spatial. En 1962, un rapport de la US National Academy of Sciences a recommand?? l'??laboration d'un t??lescope spatial dans le cadre de la programme spatial, et en 1965 Spitzer a ??t?? nomm?? ?? la t??te d'un comit?? donn?? la t??che de d??finir des objectifs scientifiques d'un grand t??lescope spatial.
Astronomie spatiale avait commenc?? sur une tr??s petite ??chelle suivante la Seconde Guerre mondiale , que les scientifiques ont utilis?? des d??veloppements qui ont eu lieu dans la technologie des fus??es. La premi??re ultraviolet spectre du Soleil a ??t?? obtenu en 1946, et de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) a lanc?? le Orbiting Solar Observatory (OSO) pour obtenir UV, X-ray, et les spectres de rayons gamma en 1962. Un orbite t??lescope solaire a ??t?? lanc?? en 1962 par le Royaume-Uni dans le cadre de la Programme spatial Ariel, et en 1966 la NASA a lanc?? le premier Orbiting Astronomical Observatory (OAO) mission. La batterie de OAO-1 a ??chou?? apr??s trois jours, mettant fin ?? la mission. Elle a ??t?? suivie par OAO-2, qui a effectu?? des observations ultraviolets ??toiles et galaxies de son lancement en 1968 jusqu'en 1972, bien au-del?? de sa dur??e de vie initialement pr??vue d'un an.
Les missions OSO et OAO d??montr?? le r??le important observations spatiales pourraient jouer dans l'astronomie, et en 1968, la NASA a ??labor?? des plans fermes pour un espace base- refl??tant t??lescope avec un miroir 3 m de diam??tre, connu provisoirement comme Grand t??lescope en orbite ou Grand t??lescope spatial (LST), avec un lancement pr??vu pour 1979. Ces plans ont soulign?? la n??cessit?? pour les missions habit??es de maintenance du t??lescope pour assurer un tel programme co??teux eu une dur??e de vie longue et le d??veloppement simultan?? des plans pour la r??utilisable la navette spatiale a indiqu?? que la technologie pour permettre que ce ??tait bient??t devenir disponible.
Qu??te de financement
Le succ??s continu du programme OAO encourag?? de plus en plus forte consensus au sein de la communaut?? astronomique que le LST devrait ??tre un objectif majeur. En 1970, la NASA a cr???? deux comit??s, l'un pour planifier le c??t?? de l'ing??nierie du projet de t??lescope spatial, et l'autre pour d??terminer les objectifs scientifiques de la mission. Une fois que ceux-ci avaient ??t?? mis en place, le prochain obstacle pour la NASA ??tait d'obtenir du financement pour l'instrument, ce qui serait beaucoup plus co??teux que ne importe quel t??lescope depuis la Terre. Le Congr??s am??ricain interrog?? de nombreux aspects du projet de budget pour le t??lescope et forc??s coupes dans le budget pour les ??tapes de la planification, qui ?? l'??poque se composait d'??tudes tr??s d??taill??es des instruments potentiels et le mat??riel pour le t??lescope. En 1974, r??ductions des d??penses publiques ont conduit ?? la suppression de tous Congr??s financement pour le projet de t??lescope.
En r??ponse ?? cela, un effort de lobbying ?? l'??chelle nationale a ??t?? coordonn??e parmi les astronomes. De nombreux astronomes ont rencontr?? des membres du Congr??s et des s??nateurs en personne, et de grandes campagnes de lettres ??chelle ont ??t?? organis??es. L'Acad??mie nationale des sciences a publi?? un rapport soulignant la n??cessit?? d'un t??lescope spatial, et finalement le S??nat a accept?? ?? la moiti?? du budget qui avait ??t?? initialement approuv?? par le Congr??s.
Les questions de financement conduit ?? quelque chose d'une r??duction de la taille du projet, avec le diam??tre du miroir propos?? de r??duire de 3 m ?? 2,4 m, ?? la fois de r??duire les co??ts et de permettre une configuration plus compacte et efficace pour le mat??riel de t??lescope. Un t??lescope de 1,5 m pr??curseur de l'espace propos?? de tester les syst??mes ?? ??tre utilis??s sur le satellite principal a ??t?? abandonn??e, et les pr??occupations budg??taires a ??galement incit?? collaboration avec l' Agence spatiale europ??enne . ESA a accept?? de financer et de fournir l'un des instruments de premi??re g??n??ration pour le t??lescope, ainsi que la cellules solaires qui alimenteront, et personnel de travailler sur le t??lescope aux ??tats-Unis, en ??change d'astronomes europ??ens soient garantis au moins 15% du temps d'observation sur le t??lescope. Congr??s financement finalement ??t?? approuv?? US $ 36.000.000 pour 1978, et de la conception de la LST a commenc?? s??rieusement, visant une date de lancement de l'ann??e 1983. En 1983, le t??lescope a ??t?? nomm?? d'apr??s Edwin Hubble, qui a fait une des plus grandes d??couvertes scientifiques du 20e si??cle quand il a d??couvert que l' univers est expansion.
Construction et de l'ing??nierie


Une fois le projet t??lescope spatial avait ??t?? donn?? le feu vert, les travaux sur le programme a ??t?? divis?? entre de nombreuses institutions. Marshall Space Flight Centre (MSFC) a ??t?? charg?? de la conception, le d??veloppement et la construction du t??lescope, tandis que Goddard Space Flight Center a ??t?? donn?? le contr??le global des instruments scientifiques et le centre de contr??le au sol de la mission. MSFC a command?? la compagnie de l'optique Perkin-Elmer pour concevoir et construire l'Assembl??e optique Telescope (OTA) et des Beaux-capteurs d'orientation pour le t??lescope spatial. Lockheed a ??t?? charg?? de construire et d'int??grer le vaisseau spatial dans lequel le t??lescope serait log??.
Optique Assembl??e Telescope (de OTA)
Optiquement, la TVH est une Cassegrain de r??flecteur Conception Ritchey-Chr??tien, comme le sont la plupart des grands t??lescopes professionnels. Cette conception, avec deux miroirs hyperboliques, est connu pour une bonne performance d'imagerie sur un large champ de vue, avec l'inconv??nient que les miroirs ont des formes qui sont difficiles ?? fabriquer et test. Le miroir et syst??mes optiques du t??lescope de d??terminer la performance finale, et ils ont ??t?? con??us selon les sp??cifications exactes. T??lescopes optiques ont typiquement un miroir poli ?? un pr??cision d'environ un dixi??me de la longueur d'onde de la lumi??re visible , mais le t??lescope spatial devait ??tre utilis?? pour les observations du visible ?? travers l'ultraviolet (longueurs d'onde plus courtes) et a ??t?? sp??cifi??e pour ??tre diffraction limit??e ?? profiter pleinement de l'environnement spatial. Par cons??quent, son miroir besoin d'??tre poli avec une pr??cision de 10 nanom??tres, soit environ 1/65 de la longueur d'onde de la lumi??re rouge. Sur la fin de grande longueur d'onde, l'OTA n'a pas ??t?? con??u avec des performances optimales IR dans l'exemple de l'esprit-car, les miroirs sont maintenus ?? stable (et chaud, environ 15 ?? C) temp??ratures par des radiateurs. Cela limite les performances de Hubble comme un t??lescope infrarouge.


Perkin-Elmer l'intention d'utiliser la coutume-construit et extr??mement sophistiqu?? machines de polissage command??s par ordinateur pour moudre le miroir ?? la forme requise. Toutefois, au cas o?? leur technologie de pointe a connu des difficult??s, la NASA a exig?? que PE sous-contrat Kodak pour construire un miroir de sauvegarde en utilisant des techniques de polissage miroir traditionnels. (L'??quipe de Kodak et Itek ??galement ench??rir sur l'??uvre originale miroir de polissage. Leur soumission appel?? pour les deux soci??t??s de rev??rifier le travail de chacun, ce qui aurait presque certainement attir?? l'erreur de polissage qui plus tard a caus?? ces probl??mes .) Le miroir Kodak est maintenant en exposition permanente ?? la National Air and Space Museum. Un miroir Itek construite dans le cadre de l'effort est maintenant utilis?? dans le t??lescope de 2,4 m au Magdalena Ridge Observatory.


Construction de miroir Perkin-Elmer a commenc?? en 1979, en commen??ant par une ??bauche fabriqu??e par Corning de leur ultra-faible dilatation verre . Pour garder le poids de la glace ?? un minimum, il se composait de haut de pouce d'??paisseur et de plaques de fond en sandwich un nid d'abeille treillis. Perkin-Elmer simul??e microgravit?? en soutenant le miroir des deux c??t??s avec des tiges 138 qui exercent des quantit??s variables de la force. Ce assur?? que forme finale du miroir serait correcte et conform??ment aux sp??cifications lorsque finalement d??ploy??. Polissage miroir est poursuivie jusqu'en mai 1981. NASA rapporte au moment remis en question la structure de gestion de Perkin-Elmer, et le polissage a commenc?? ?? glisser en retard et sur le budget. Pour ??conomiser de l'argent, la NASA arr??t?? le travail sur le miroir de back-up et de mettre la date de lancement du t??lescope retour ?? Octobre 1984. Le miroir a ??t?? achev??e ?? la fin de 1981; il a ??t?? lav?? en utilisant 2400 gallons (9100 L) d'eau chaude, l'eau d??ionis??e, puis re??u un rev??tement r??fl??chissant de 65 nm d'??paisseur en aluminium et une couche protectrice de 25 nm d'??paisseur le fluorure de magn??sium.
Des doutes ont continu?? d'??tre exprim??es au sujet de la comp??tence de Perkin-Elmer sur un projet de cette importance, que leur budget et le calendrier de production du reste de l'OTA continu?? ?? gonfler. En r??ponse ?? un calendrier d??crit comme ??instable et change tous les jours", la NASA a report?? la date de lancement du t??lescope jusqu'?? Avril 1985. Les horaires de Perkin-Elmer ont continu?? ?? glisser ?? un taux d'environ un mois par trimestre, et parfois des retards atteint un jour pour chaque journ??e de travail. NASA a ??t?? contraint de reporter la date de lancement jusqu'au Mars et Septembre 1986. A cette ??poque, le budget total du projet se ??levait ?? US $ 1,175 milliards.
syst??mes Spacecraft
Le vaisseau spatial dans lequel le t??lescope et les instruments devaient ??tre log?? ??tait un autre d??fi technique majeur. Il aurait ?? supporter des passages fr??quents de lumi??re directe du soleil dans les t??n??bres de la Terre l'ombre, ce qui entra??nerait des changements importants de temp??rature, tout en ??tant suffisamment stable pour permettre pointage extr??mement pr??cis du t??lescope. Un linceul de Isolation multicouches maintient la temp??rature au sein de l'??curie de t??lescope, et entoure une coque en aluminium l??ger dans lequel le t??lescope et les instruments se asseoir. Dans l'enveloppe, une cadre graphite-??poxy garde les pi??ces de travail du t??lescope fermement align??s. ??tant donn?? que les composites de graphite sont hygroscopique, il y avait un risque que la vapeur d'eau absorb??e par la ferme tout en salle blanche de Lockheed allait plus tard ??tre exprim?? dans le vide de l'espace; Les instruments du t??lescope seront recouvertes de glace. Pour r??duire ce risque, une purge de gaz d'azote a ??t?? r??alis??e avant le lancement du t??lescope dans l'espace.


Alors que la construction de l'engin spatial dans lequel le t??lescope et les instruments seraient log??s proc??d?? un peu plus en douceur que la construction de l'OTA, Lockheed encore connu budget et le calendrier des d??rapages, et d'ici l'??t?? 1985, la construction de l'engin spatial ??tait de 30% par rapport au budget et trois mois de retard. Un rapport MSFC dit que Lockheed tendance ?? compter sur les orientations de la NASA plut??t que de prendre leur propre initiative dans la construction.
Instruments initiaux
Lors de son lancement, la TVH effectu?? cinq instruments scientifiques: le vaste domaine et Planetary Camera (WF / PC), Goddard spectrographe haute r??solution (GHRS), haute vitesse photom??tre (HSP), objet Faint cam??ra (FOC) et le spectrographe objet Faint (FOS ). WF / PC est un appareil d'imagerie ?? haute r??solution destin??s essentiellement aux observations optiques. Il a ??t?? construit par la NASA Jet Propulsion Laboratory, et incorpor?? un ensemble de 48 filtres isolement raies spectrales de particulier int??r??t astrophysique. L'instrument contenait huit dispositif (CCD) puces ?? couplage de charge divis??s entre deux cam??ras, en utilisant chacun quatre CCD. Chaque CCD a une r??solution de 0,64 m??gapixels. La ??cam??ra grand champ" (WFC) a couvert un large champ angulaire au d??triment de la r??solution, tandis que la "cam??ra plan??taire?? (PC) a pris des images ?? une plus efficace longueur focale que les puces WF, lui donnant un plus fort grossissement.
Le GHRS ??tait spectrographe con??u pour fonctionner dans l'ultraviolet. Il a ??t?? construit par le Centre Goddard Space Flight et pourrait atteindre un r??solution spectrale de 90 000. ??galement optimis?? pour observations ultraviolets ??taient l'OFC et FOS, qui ??tait capable de la plus haute r??solution spatiale de tous les instruments sur Hubble. Au lieu de ces trois capteurs CCD instruments utilis??s photon compteuses digicons que leurs d??tecteurs. L'OFC a ??t?? construit par l'ESA, tandis que le Universit?? de Californie, San Diego, et Martin Marietta Corporation a construit les FOS.
L'instrument final a ??t?? le HSP, con??u et construit au Universit?? du Wisconsin-Madison. Il a ??t?? optimis??e pour les observations lumi??re visible et ultraviolette de ??toiles variables et d'autres objets astronomiques variant de luminosit??. Il pourrait prendre jusqu'?? 100 000 mesures par seconde avec un pr??cision photom??trique d'environ 2% ou mieux.
Le syst??me de guidage de TVH peut ??galement ??tre utilis?? comme un instrument scientifique. Ses trois Capteurs d'orientation Beaux (FGS) sont principalement utilis??s pour maintenir le t??lescope align?? correctement lors d'une observation, mais peuvent ??galement ??tre utilis??s pour effectuer extr??mement pr??cis astrom??trie; des mesures pr??cises ?? l'int??rieur de 0,0003 secondes d'arc ont ??t?? atteints.
Support au sol


Le Space Telescope Science Institute (STScI) est responsable de l'exploitation scientifique du t??lescope et la livraison de produits de donn??es pour les astronomes. STScI est exploit?? par le Association des universit??s pour la recherche en astronomie (AURA) et est physiquement situ?? dans Baltimore, Maryland, sur le campus de Homewood Johns Hopkins University, l'une des 39 universit??s am??ricaines et sept filiales internationales qui composent le consortium AURA. STScI a ??t?? cr???? en 1981 apr??s quelque chose d'une lutte de pouvoir entre la NASA et la communaut?? scientifique dans son ensemble. La NASA avait voulu garder cette fonction en interne, mais les scientifiques voulais qu'il soit bas?? dans un ??tablissement scolaire. Le T??lescope spatial europ??en Facilit?? coordination (ST-ECF), ??tablie ?? Garching bei M??nchen, pr??s de Munich en 1984, fournit un soutien similaire pour les astronomes europ??ens.


Une t??che plut??t complexe qui tombe ?? STScI est la planification des observations du t??lescope. Hubble est en orbite terrestre basse pour permettre aux missions de service, mais cela signifie que la plupart des cibles sont astronomiques occult??e par la Terre pour un peu moins de la moiti?? de chaque orbite. Observations ne peuvent avoir lieu lorsque le t??lescope traverse le Sud anomalie de l'Atlantique en raison de ??lev??e niveaux de rayonnement, et il ya aussi des zones d'exclusion consid??rables autour du Soleil (excluant observations de Mercure ), Lune et la Terre. L'angle d'??vitement solaire est d'environ 50 ??, afin de maintenir la lumi??re du soleil d'??clairer une partie de l'OTA. Terre et la Lune ??viter maintient lumi??re sur l'EPG, et maintient la lumi??re diffus??e de p??n??trer dans les instruments. Si les EPG sont ??teints, toutefois, la Lune et de la Terre peuvent ??tre observ??es. observations de la Terre ont ??t?? utilis??s tr??s t??t dans le programme pour g??n??rer-champs plats pour l'instrument WFPC1. Il existe une zone d'observation dite continue (CVZ), ?? peu pr??s 90 ?? par rapport au plan de l'orbite Hubble, dans lequel les objectifs ne sont pas occult??e pendant de longues p??riodes. En raison de pr??cession de l'orbite, l'emplacement du CVZ se d??place lentement sur une p??riode de huit semaines. Parce que le branche de la Terre est toujours ?? environ 30 ?? de r??gions dans la CVZ, la luminosit?? de dispers??s cendr??e peut ??tre ??lev??e pendant de longues p??riodes observations CVZ.
Orbites Hubble dans la haute atmosph??re ?? une altitude d'environ 559 km (347 mi). La position le long de son orbite change au fil du temps d'une mani??re qui ne est pas pr??cis??ment pr??visible. La densit?? de la haute atmosph??re varie en fonction de nombreux facteurs, et cela signifie que pr??dit la position de Hubble pour le temps de six semaines pourrait ??tre dans l'erreur par un maximum de 4000 km. horaires d'observation sont g??n??ralement finalis??es seulement quelques jours ?? l'avance, comme un temps de plomb plus signifierait y avait une chance que la cible serait inobservable au moment o?? il devait ??tre observ??.
Le soutien technique pour la TVH est fourni par la NASA et le personnel de l'entrepreneur ?? la Goddard Space Flight Centre de Greenbelt, dans le Maryland, ?? 48 km au sud de la STScI. Le fonctionnement de Hubble est surveill??e 24 heures par jour par quatre ??quipes de contr??leurs de vol qui composent op??rations a??riennes ??quipe de Hubble.
Catastrophe de Challenger, les retards, et, ??ventuellement, lancement


Au d??but de 1986, la date de lancement pr??vu d'Octobre de cette ann??e semblait possible, mais le Accident de Challenger a introduit le programme spatial am??ricain ?? l'arr??t, la terre la flotte de la navette spatiale et de forcer le lancement de Hubble ??tre report??e depuis plusieurs ann??es. Le t??lescope a d?? ??tre gard?? dans une pi??ce propre, sous tension et purg?? ?? l'azote, jusqu'?? ce qu'un lancement pourrait ??tre report??. Cette situation co??teuse (environ 6 millions de dollars par mois) a pouss?? les co??ts globaux du projet encore plus ??lev??. Ce retard ne laisser le temps aux ing??nieurs d'effectuer des tests approfondis, ??changer sur une batterie ??ventuellement d'??chec sujettes, et effectuer d'autres am??liorations. En outre, le logiciel de sol n??cessaire pour contr??ler Hubble ne ??tait pas pr??t en 1986, et en fait, ??tait ?? peine pr??t par le lancement 1990.
Finalement, suite ?? la reprise des vols de la navette en 1988, le lancement du t??lescope a ??t?? pr??vue pour 1990. Le 24 Avril 1990, mission de la navette STS-31 a vu Discovery lancer le t??lescope avec succ??s dans son orbite pr??vue.
De son estimation de co??t initial total de 400 millions de dollars am??ricains, le t??lescope a maintenant co??t?? plus de 2,5 milliards de dollars pour construire. Co??ts cumulatifs de Hubble jusqu'?? ce jour sont estim??s ?? plusieurs reprises encore plus ??lev??, soit environ 10 milliards de dollars ?? partir de 2010.
Miroir imparfait
Quelques semaines apr??s le lancement du t??lescope, les images renvoy??es indiqu?? un s??rieux probl??me avec le syst??me optique. Bien que les premi??res images semblent ??tre plus forte que celles des t??lescopes au sol, Hubble n'a pas r??ussi ?? obtenir une image nette finale et la meilleure qualit?? d'image obtenue ??tait consid??rablement plus faible que pr??vu. Images de sources ponctuelles r??parties sur un rayon de plus d'une seconde d'arc, au lieu d'avoir un la fonction d'??talement de point (PSF) concentr??e dans un cercle 0,1 secondes d'arc de diam??tre comme cela avait ??t?? sp??cifi?? dans les crit??res de conception.


L'analyse des images imparfaites a montr?? que la cause du probl??me, ce est que le miroir primaire avait ??t?? broy?? ?? la mauvaise forme. Bien que ce ??tait probablement le miroir le plus pr??cis??ment compris jamais fait, avec des variations de la courbe pr??vue de seulement 10 nanom??tres, ?? la p??riph??rie ce ??tait trop plat d'environ 2200 nanom??tres (2.2 microm??tres). Cette diff??rence a ??t?? catastrophique, en introduisant grave aberration sph??rique , une faille dans laquelle lumi??re se refl??tant sur le bord d'un miroir met l'accent sur un point diff??rent de la lumi??re se refl??tant sur son centre.
L'effet de la faille de miroir sur des observations scientifiques d??pendait de l'observation-le particulier c??ur de la PSF aberration ??tait assez forte pour permettre des observations ?? haute r??solution des objets lumineux, et la spectroscopie a ??t?? largement ??pargn??e. Cependant, la perte de lumi??re ?? la grande, sur un halo accent fortement r??duite l'utilit?? du t??lescope pour objets faiblement lumineux ou imagerie ?? contraste ??lev??. Cela signifie que presque tous les programmes cosmologiques ??taient essentiellement impossible, car ils doivent observation des objets exceptionnellement faibles. La NASA et le t??lescope est devenu la cible de nombreuses blagues, et le projet a ??t?? populairement consid??r??s comme une ??l??phant blanc. Par exemple, dans la com??die 1991 The Naked Gun 2??: The Smell of Fear, l'Hubble a ??t?? photographi?? avec le Titanic, le Hindenburg et le Edsel. N??anmoins, au cours des trois premi??res ann??es de la mission Hubble, avant que les corrections optiques, le t??lescope effectue encore un grand nombre d'observations productives. L'erreur ??tait bien caract??ris?? et stable, permettant aux astronomes de optimiser les r??sultats obtenus en utilisant sophistiqu??e des techniques de traitement d'image telles que d??convolution.
Origine du probl??me


Une commission dirig??e par Lew Allen, directeur du Jet Propulsion Laboratory, a ??t?? ??tabli pour d??terminer comment l'erreur a pu na??tre. La Commission Allen a constat?? que la principale correcteur null, un dispositif de test utilis?? pour atteindre un miroir non sph??rique en forme correctement, avait ??t?? mal assembl?? ?? une lentille ??tait hors de position par 1,3 mm. Pendant le meulage et le polissage initial du miroir, Perkin-Elmer a analys?? sa surface avec deux correcteurs de null classiques. Toutefois, pour l'??tape finale de fabrication ( d??terminer), ils sont pass??s ?? un correcteur nulle int??gr?? coutume, con??u express??ment pour r??pondre aux tol??rances tr??s strictes. Ironiquement, ce dispositif a ??t?? mal mont??, r??sultant en une forme extr??mement pr??cis (mais faux) pour le miroir. Il y avait une derni??re occasion de rattraper l'erreur, puisque quelques-uns des derniers tests n??cessaires pour utiliser correcteurs nulles classiques pour diverses raisons techniques. Ces tests ont indiqu?? correctement aberration sph??rique . Toutefois, la soci??t?? a ignor?? ces r??sultats, estimant qu'ils ??taient moins pr??cis que le dispositif primaire qui a signal?? que le miroir a ??t?? parfaitement compris.
La commission a bl??m?? les d??faillances principalement sur Perkin-Elmer. Les relations entre la NASA et la soci??t?? de l'optique ont ??t?? mis ?? rude ??preuve lors de la construction du t??lescope, en raison de fr??quents glissements de calendrier et des d??passements de co??ts. NASA a constat?? que Perkin-Elmer n'a pas examiner ou surveiller ad??quatement la construction de miroir, ne pas c??der ses meilleurs scientifiques optiques au projet (comme il l'avait pour le prototype), et en particulier ne implique pas les concepteurs optiques dans la construction et la v??rification des le miroir. Alors que la commission fortement critiqu?? Perkin-Elmer pour ces erreurs manag??riales, la NASA a ??galement ??t?? critiqu?? pour ne pas ramasser sur les lacunes de contr??le de la qualit??, comme en se appuyant totalement sur les r??sultats de test ?? partir d'un seul instrument.
Conception d'une solution


La conception du t??lescope avait toujours int??gr?? missions d'entretien, et les astronomes imm??diatement commenc?? ?? chercher des solutions possibles au probl??me qui pourrait ??tre appliqu??e ?? la premi??re mission de maintenance, pr??vue pour 1993. Bien que Kodak avait terre un miroir de back-up pour Hubble, il serait ont ??t?? impossible de remplacer le miroir en orbite, et trop co??teux et fastidieux de faire le t??lescope vers la Terre pour une remise en ??tat. Au lieu de cela, le fait que le miroir avait ??t?? broy?? de mani??re pr??cis??ment ?? la mauvaise forme a conduit ?? la conception de nouveaux composants optiques avec exactement la m??me erreur, mais dans le sens oppos??, ?? ajouter ?? la lunette ?? la mission de service, faisant effectivement " spectacles "pour corriger l'aberration sph??rique.
La premi??re ??tape ??tait une caract??risation pr??cise de l'erreur dans le miroir principal. En remontant ?? partir d'images de sources ponctuelles, les astronomes ont d??termin?? que la constante conique du miroir est construit comme ?? 0,0002 -1,01390, au lieu de la -1,00230 pr??vue. Le m??me nombre a ??t?? ??galement obtenue en analysant le correcteur de null utilis??e par Perkin-Elmer ?? la figure du miroir, ainsi que par l'analyse interf??rogrammes obtenus lors des essais au sol du miroir.


En raison de la fa??on dont les instruments de la TVH ont ??t?? con??us, deux ensembles diff??rents de correcteurs ont ??t?? tenus. La conception de la Grand Champ et Plan??taire Cam??ra 2, d??j?? pr??vu pour remplacer le WF / PC existant, inclus relayer miroirs pour diriger la lumi??re sur les huit s??par??e Dispositif (CCD) puces qui composent ses deux cam??ras ?? couplage de charge. Une erreur inverse int??gr?? dans leurs surfaces pourrait annuler compl??tement l'aberration de la primaire. Cependant, les autres instruments ne avaient pas toutes les surfaces interm??diaires qui pourraient ??tre compris de cette mani??re, et ainsi requis un dispositif de correction externe.
Le Remplacement correctives Optique t??lescope spatial Axial syst??me (COSTAR) a ??t?? con??u pour corriger l'aberration sph??rique de la lumi??re focalis??e ?? l'OFC, FOS, et GHRS. Il se compose de deux miroirs dans le trajet de la lumi??re avec une terre pour corriger l'aberration. Pour adapter le syst??me COSTAR sur le t??lescope, l'un des autres instruments ont d?? ??tre enlev??s, et les astronomes s??lectionn?? la Photom??tre ?? grande vitesse pour ??tre sacrifi??e. En 2002, tous les instruments originaux n??cessitant COSTAR avaient ??t?? remplac??s par des instruments avec leurs propres verres correcteurs. COSTAR a ??t?? retir?? et est revenu sur Terre en 2009 o?? il est expos?? au Air and Space Museum. La zone pr??c??demment utilis??e par COSTAR est maintenant occup?? par le Cosmic Origins Spectrograph.
Entretien missions et de nouveaux instruments
Hubble a ??t?? con??u pour accueillir entretien et ??quipement mises ?? niveau r??guli??res. Cinq missions de service (SM 1, 2, 3A, 3B et 4) ont ??t?? effectu??es par la NASA navettes spatiales, la premi??re en D??cembre 1993 et la derni??re en mai 2009. missions de viabilisation sont des op??rations d??licates qui a commenc?? avec les man??uvres d'intercepter le t??lescope en orbite et attentivement le r??cup??rer avec la navette de bras m??canique. Le travail n??cessaire a ??t?? effectu??e dans plusieurs captif sorties dans l'espace sur une p??riode de quatre ?? cinq jours. Apr??s une inspection visuelle du t??lescope, les astronautes effectu??es des r??parations, des composants d??fectueux remplac??s ou d??grad??s et de mat??riel perfectionn?? et install?? de nouveaux instruments. Une fois le travail termin??, le t??lescope a ??t?? red??ploy??, g??n??ralement apr??s le rappel ?? une orbite plus ??lev??e pour r??pondre ?? toute d??clin d'orbite caus??e par l'atmosph??re glisser.
Servicing Mission 1


Apr??s les probl??mes avec le miroir de Hubble sont venus ?? la lumi??re, la premi??re mission de maintenance pris une importance beaucoup plus grande, que les astronautes devront effectuer d'importants travaux sur le t??lescope pour installer les verres correcteurs. Les sept astronautes s??lectionn??s pour la mission ont ??t?? form??s de mani??re intensive dans l'utilisation de la centaine ou plusieurs outils sp??cialis??s qui seraient n??cessaires. SM1 a vol?? ?? bord Endeavour en D??cembre 1993, et l'installation impliquer de plusieurs instruments et d'autres ??quipements de plus de 10 jours.
Plus important encore, la High Speed photom??tre a ??t?? remplac?? par le COSTAR paquet optique corrective, et WFPC a ??t?? remplac?? par le Grand Champ et Planetary Camera 2 (WFPC2) avec son syst??me optique interne de correction. En outre, le panneaux solaires et leurs ??lectronique d'entra??nement ont ??t?? remplac??s, ainsi que quatre des gyroscopes utilis??s dans le syst??me de t??lescope de pointage, deux unit??s de commande ??lectrique et d'autres composants ??lectriques, et deux magn??tom??tres. Les ordinateurs de bord ont ??t?? am??lior??s, et l'orbite du t??lescope a ??t?? stimul??.
Le 13 Janvier 1994, la NASA a d??clar?? la mission un succ??s complet et a montr?? la premi??re de nombreuses images beaucoup plus nettes. ?? l'??poque, la mission a ??t?? l'un des plus complexes jamais entrepris, impliquant cinq longues p??riodes de activit??s extra-v??hiculaires, et son succ??s retentissant ??tait une ??norme aubaine pour la NASA, ainsi que pour les astronomes qui avaient maintenant un t??lescope spatial enti??rement capable.
Servicing Mission 2


La mission d'entretien 2, pilot?? par Discovery en F??vrier 1997, a remplac?? la GHRS et les FOS avec le Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) et le Pr??s de cam??ra infrarouge et un spectrom??tre multi objets (NICMOS), remplac?? un Magn??tophone g??nie et des sciences avec une nouvelle Enregistreur Solid State, et l'isolation thermique r??par??. NICMOS contenait une dissipateur thermique solide de l'azote pour r??duire la bruit thermique de l'instrument, mais peu de temps apr??s il a ??t?? install??, un inattendu dilatation thermique résulte en partie de l'évier de chaleur venant en contact avec un déflecteur optique. Cela a conduit à un taux de réchauffement accru de l'instrument et réduit sa durée de vie prévue d'origine de 4,5 ans à environ 2 ans.
La mission d'entretien 3A
La mission d'entretien 3A, piloté par Discovery , a eu lieu en Décembre 1999, et a été une scission du Servicing Mission 3 après trois des six gyroscopes embarqués avaient échoué. Un quatrième a échoué quelques semaines avant la mission, ce qui rend le télescope incapable d'accomplir des observations scientifiques. La mission a remplacé tous les six gyroscopes, a remplacé un capteur de guidage de précision et l'ordinateur, installé un kit d'amélioration tension / température (VIK) pour éviter la surcharge des batteries, et remplacé les matelas d'isolation thermique. Le nouvel ordinateur est 20 fois plus rapide, avec six fois plus de mémoire, que le DF-224 qu'il a remplacé. Il augmente le débit en déplaçant certaines tâches de calcul entre le sol et l'engin spatial, et économise de l'argent en permettant l'utilisation de langages de programmation modernes.
La mission d'entretien 3B
La mission d'entretien 3B piloté par Britannique in Mars 2002 a vu l'installation d'un nouvel instrument, avec le FOC (le dernier instrument original) étant remplacé par l' Advanced Camera for Surveys (ACS). Cela signifiait que COSTAR était plus nécessaire, puisque tous les nouveaux instruments avaient intégré dans la correction pour la principale aberration de miroir. La mission a également relancé NICMOS et remplacé les panneaux solaires pour la deuxième fois, en fournissant 30 pour cent plus de puissance.
Servicing Mission 4
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Hubble SM4 pendant et après la libération |
Plans pr??voyaient Hubble pour ??tre entretenus en F??vrier 2005, mais le Britannique catastrophe en 2003, dans lequel Britannique désintégrée lors de sa rentrée dans l'atmosphère, a eu des effets de grande envergure sur le programme Hubble. Administrateur de la NASA Sean O'Keefe a décidé que toutes les futures missions de la navette devaient être en mesure d'atteindre le refuge de l' spatiale internationale station devrait en vol problèmes se développer. Comme aucun des navettes étaient capables d'atteindre à la fois la TVH et l'ISS au cours de la même mission, les futures missions habitées de services ont été annulés. Cette décision a été assailli par de nombreux astronomes, qui ont estimé que Hubble était assez précieux pour mériter le risque humain. Successeur prévu de TVH, le James Webb Telescope, ne devrait pas se lancer au moins jusqu'en 2018. Un écart dans les capacités d'observation de l'espace entre un déclassement de Hubble et de la mise en service d'un successeur est une préoccupation majeure pour de nombreux astronomes, compte tenu de l'impact scientifique significative de la TVH. La considération que JWST ne sera pas situé dans l'orbite basse de la Terre, et donc ne peut pas être facilement mis à niveau ou réparé dans le cas d'un échec précoce, ne fait que ces préoccupations plus aiguë. D'autre part, beaucoup d'astronomes croient fermement que l'entretien de Hubble ne devrait pas avoir lieu si la dépense devait provenir du budget JWST.


En Janvier 2004, O'Keefe a dit qu'il allait revoir sa décision d'annuler la mission d'entretien finale à la TVH en raison de protestations et demandes du public du Congrès pour la NASA pour trouver un moyen de le sauver. La National Academy of Sciences a convoqué un groupe officiel, qui a recommandé en Juillet 2004 que la TVH doit être préservée malgré les risques apparents. Leur rapport a exhorté "la NASA ne devrait pas prendre des mesures qui empêcheraient une mission de service de la navette spatiale pour le télescope spatial Hubble". En Août 2004, O'Keefe a demandé Goddard Space Flight Centre de préparer une proposition détaillée pour une mission de service robotisé. Ces plans ont été annulées plus tard, la mission robotique étant décrit comme "pas réalisable". À la fin de 2004, plusieurs membres du Congrès, dirigé par le sénateur Barbara Mikulski, tenu des audiences publiques et portées sur un combat avec le soutien du public beaucoup (y compris des milliers de lettres d'enfants de l'école à travers le pays) pour obtenir l'administration Bush et la NASA de reconsidérer la décision de abandonner les plans pour une mission de sauvetage de Hubble.
La nomination en Avril 2005 d'un nouvel administrateur de la NASA, Michael Griffin, a changé la situation, que Griffin a déclaré qu'il envisagerait une mission de service habités. Peu de temps après sa nomination Griffin autorisé Goddard de procéder aux préparatifs pour un vol de maintenance de Hubble habité, disant qu'il allait prendre la décision finale après que les deux prochaines missions de la navette. En Octobre 2006 Griffin a donné son feu vert définitif, et la mission de 11 jours par Atlantis a été prévue pour Octobre 2008. unité de données de traitement principale de Hubble échoué en Septembre 2008, l'arrêt de tous les rapports de données scientifiques jusqu'à son back-up a été mis en ligne le 25 Octobre 2008. Depuis une défaillance de l'unité de sauvegarde laisserait impuissants TVH, la mission de service a été reportée à incorporer un remplacement pour l'unité primaire.
La mission d'entretien 4, piloté par Atlantis en mai 2009, était la dernière mission de la navette prévue pour la TVH. SM4 installé l'unité de remplacement le traitement des données, réparé les systèmes ACS et les IST, l'amélioration installés batteries au nickel-hydrogène, et remplacé d'autres composants. SM4 également installé deux nouveaux observation INSTRUMENTS caméra Wide Field 3 (WFC3) et le spectrographe origines cosmiques (COS) -et Capture souple et système Rendezvous, qui permettra à l'avenir de rendez-vous, la capture et l'élimination sécuritaire des Hubble soit par un équipage ou d'une mission robotique. Le travail accompli au cours SM4 devrait rendre le télescope fonctionne pleinement au moins en 2014, et peut-être plus.
Les r??sultats scientifiques
Les principaux projets
Dans le début des années 1980, la NASA et STScI convoquées quatre panneaux pour discuter de projets clés. Ce sont des projets qui ont été scientifiquement importante et auraient besoin de temps de télescope significative, qui serait explicitement dédiée à chaque projet. Cette garantie que ces projets particuliers seraient terminées au début, dans le cas où le télescope a échoué plus tôt que prévu. Les panneaux identifié trois projets: 1) une étude du milieu intergalactique à proximité en utilisant des lignes d'absorption des quasars pour déterminer les propriétés du milieu intergalactique et le contenu gazeux des galaxies et des groupes de galaxies; 2) une enquête profonde moyen d'utiliser la caméra Wide Field de prendre des données à chaque fois que l'un des autres instruments ont été utilisés et 3) un projet pour déterminer la constante de Hubble dans les dix pour cent en réduisant les erreurs, à la fois internes et externes, à l'étalonnage des l'échelle de distance.
D'importantes découvertes


Hubble a aidé à résoudre certains problèmes de longue date dans l'astronomie, ainsi que soulevant de nouvelles questions. Certains résultats ont exigé de nouvelles théories pour les expliquer. Parmi ses objectifs de mission primaire était de mesurer les distances aux variables Céphéides plus de précision que jamais auparavant, et donc de limiter la valeur de la constante de Hubble , la mesure de la vitesse à laquelle l'univers est en expansion, qui est également liée à son âge. Avant le lancement de la TVH, les estimations de la constante de Hubble avaient généralement des erreurs de jusqu'à 50%, mais les mesures de Hubble de Céphéides dans l' Amas de la Vierge et d'autres amas de galaxies lointain fourni une valeur mesurée avec une précision de ± 10%, ce qui est cohérent avec d'autres mesures plus précises effectuées depuis le lancement de Hubble en utilisant d'autres techniques.
Bien que Hubble a aidé à affiner les estimations de l'âge de l'univers, il a également mis en doute les théories quant à son avenir. Les astronomes de la Haute-z Supernova Search Team et le Supernova Cosmology Project utilisé le télescope pour observer lointaine supernovae et découvert des preuves que, loin de décélérer sous l'influence de la gravité , l'expansion de l'univers peut en fait être accélère. Cette accélération a été plus tard mesurée avec plus de précision par d'autres télescopes spatiaux au sol et, confirmant la conclusion de Hubble. La cause de cette accélération reste mal comprise; la cause la plus commune est attribué l'??nergie sombre.
Les spectres de haute résolution et des images fournies par la TVH ont été particulièrement bien adaptées pour établir la prévalence de trous noirs dans les noyaux des galaxies proches. Alors qu'il avait été supposé dans les années 1960 que les trous noirs seraient trouvés dans les centres de certaines galaxies, et le travail dans les années 1980 a identifié un certain nombre de bons candidats trous noirs, il est tombé à travailler menées avec Hubble pour montrer que les trous noirs sont probablement commun aux centres de toutes les galaxies. Les programmes de Hubble en outre établi que les masses des trous et les propriétés des galaxies noires nucléaires sont étroitement liés. L'héritage des programmes de Hubble sur les trous noirs dans les galaxies est donc de démontrer un lien profond entre les galaxies et de leurs trous noirs centraux.


La collision de la comète Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter en 1994 a été fortuitement chronométré pour les astronomes, venant quelques mois après mission d'entretien 1 avait rendu des performances optiques de Hubble. Images de Hubble de la planète étaient plus acérée qu'aucune prises depuis le passage de Voyager 2 en 1979, et ont été essentiels dans l'étude de la dynamique de la collision d'une comète avec Jupiter, un événement censé se produire une fois tous les quelques siècles.
Autres découvertes faites avec les données de Hubble comprennent des disques proto-planétaires ( proplyds) dans la nébuleuse d'Orion ; preuve de la présence de planètes extrasolaires autour d'étoiles semblables au soleil; et les homologues optiques des encore mystérieux sursauts gamma. TVH a également été utilisé pour étudier des objets dans les confins du système solaire, y compris les planètes naines Pluton et Eris .
Une fenêtre unique sur l'univers permettre par Hubble sont le champ profond de Hubble , Hubble Ultra-champ profond, et les images de Hubble Extreme champ profond, qui a utilisé une sensibilité inégalée de Hubble aux longueurs d'onde visibles pour créer des images de petits morceaux de ciel qui sont le plus profond jamais obtenue aux longueurs d'onde optiques. Les images révèlent galaxies milliards d'années-lumière, et ont généré une multitude de documents scientifiques, fournissant une nouvelle fenêtre sur l'Univers primordial. Le Wide Field Camera 3 amélioré la vue de ces champs dans l'infrarouge et ultraviolet, en soutenant la découverte de quelques-uns des objets les plus éloignés encore découverts, tels que MACS0647-JD.
L'objet non-standardSCP 06F6 a été découvert par le télescope spatial Hubble en Février 2006. Au cours de Juin et Juillet 2012, les astronomes américains en utilisant Hubble a découvert une minuscule cinquième lune se déplacer glaciale Pluton.
Impact sur ??????l'astronomie


Beaucoup de mesures objectives montrent l'impact positif des données de Hubble sur l'astronomie. Plus de 9000 articles basés sur les données de Hubble ont été publiés dans des revues évaluées par des pairs, et d'innombrables autres ont paru dans la conférence procédure. En regardant papiers plusieurs années après leur publication, environ un tiers de tous les documents d'astronomie avoir aucun citations, tandis que seulement 2% des articles basés sur des données de Hubble n'a pas de citations. En moyenne, un article basé sur les données de Hubble reçoit environ deux fois plus de citations que les documents fondés sur des données non-Hubble. Sur les 200 articles publiés chaque année qui reçoivent le plus de citations, environ 10% sont basées sur les données de Hubble.
Bien que la TVH a clairement contribué à la recherche astronomique, son coût financier a été grande. Une étude sur les avantages astronomiques relatives des différentes tailles de télescopes a constaté que si des articles basés sur la TVH données génèrent 15 fois plus de citations comme un télescope de 4 m au sol tels que le télescope William Herschel, la TVH coûte environ 100 fois plus de construire et à entretenir.
Décider entre la construction souterraine contre télescopes spatiaux est complexe. Même avant Hubble a été lancé, les techniques basées au sol spécialisées telles que l'ouverture masquage interférométrie avaient obtenu des images optiques et infrarouges haute résolution de Hubble permettrait d'atteindre, si limité à des cibles environ 10 8 fois plus brillante que les cibles plus faibles observés par Hubble. Depuis lors, les progrès de l'optique adaptative ont étendu les capacités d'imagerie à haute résolution des télescopes basés au sol pour l'imagerie infrarouge des objets faibles. L'utilité de l'optique adaptative par rapport observations TVH dépend fortement sur ??????les détails particuliers des questions de recherche posées. Dans les bandes visibles, l'optique adaptative ne peuvent corriger un relativement petit champ de vision, alors que la TVH peut effectuer l'imagerie optique à haute résolution sur un champ large. Seule une petite fraction des objets astronomiques sont accessibles à haute résolution d'imagerie au sol; contrairement Hubble peut effectuer des observations à haute résolution de toute partie du ciel de la nuit, et sur ??????les objets qui sont extrêmement faibles.
Usage


Toute personne peut demander du temps sur le télescope; il n'y a aucune restriction sur la nationalité ou l'affiliation académique. La concurrence pour le temps sur le télescope est intense, et seulement environ un cinquième des propositions soumises dans chaque cycle gagner du temps sur le calendrier.
Appels à propositions sont émises à peu près chaque année, avec le temps alloué pour un cycle d'une durée d'environ un an. Les propositions sont réparties en plusieurs catégories; Propositions 'observateurs général »sont les plus communs, couvrant observations de routine. 'Observations instantané »sont ceux dans lesquels les objectifs ne nécessitent que 45 minutes ou moins de temps de télescope, y compris les frais généraux tels que l'acquisition de la cible; observations instantanées sont utilisées pour combler les lacunes dans le calendrier de télescope qui ne peuvent être comblés par les programmes réguliers de GO.
Les astronomes peuvent se faire 'cible d'occasion' propositions, dans laquelle les observations sont prévues si un événement transitoire couvert par la proposition se produit au cours du cycle de planification. En outre, jusqu'à 10% du temps de télescope est désigné discrétionnaire (DD) Temps de directeur. Les astronomes peuvent demander à utiliser le temps DD à tout moment de l'année, et il est généralement attribué pour l'étude des phénomènes transitoires imprévus tels que les supernovae.
Autres usages du temps DD ont inclus les observations qui ont conduit à la production du champ profond de Hubble et Hubble Ultra Deep Field, et dans les quatre premiers cycles de temps de télescope, les observations réalisées par des astronomes amateurs.
Observations d'amateurs
Le premier directeur de STScI, Riccardo Giacconi, a annoncé en 1986 qu'il avait l'intention de consacrer une partie de son directeur de temps discrétionnaire de permettre aux astronomes amateurs utilisent le télescope. Le temps total alloué était seulement quelques heures par cycle, mais un grand intérêt suscité entre astronomes amateurs.


Propositions de temps amateur ont été rigoureusement étudiées par un comité d'astronomes amateurs, et le temps a été attribué seulement aux propositions qui ont été considérées comme ayant une véritable valeur scientifique, ne pas dupliquer les propositions faites par les professionnels, et doivent les capacités uniques du télescope spatial. Au total, 13 astronomes amateurs ont été décernés temps sur le télescope, avec les observations menées entre 1990 et 1997. Une telle étude était Comètes transition - UV Recherche sur les émissions OH dans Asteroids. La première proposition, "Une étude télescope spatial Hubble de Postes Eclipse éclaircissante et Albedo changements sur Io", a été publié en Icare, une revue consacrée aux études de systèmes solaires. Après ce temps, cependant, les réductions budgétaires au STScI faites le soutien du travail par des astronomes amateurs intenable, et pas d'autres programmes amateurs ont été réalisées.
20e anniversaire


Le télescope Hubble a célébré son 20e anniversaire dans l'espace le 22 Avril 2010. Pour commémorer l'occasion, la NASA, l'ESA et l'Institut du télescope spatial (STScI) a publié une image de lanébuleuse de la Carène.
Les données de Hubble
Transmission à la Terre
Hubble a été initialement données stockées sur le vaisseau spatial. Lors de son lancement, les installations de stockage étaient démodés bobine à bobine magnétophones, mais ceux-ci ont été remplacés par l'état solide des installations de stockage de données au cours des missions desservant 2 et 3A. À propos de deux fois par jour, le télescope spatial Hubble radios données à un satellite dans le g??osynchrone relais Système Satellite Tracking et Data, qui liaisons descendantes ensuite les données scientifiques à l'un des deux de 60 pieds (18 mètres) de diamètre à gain élevé antennes micro-ondes situé au Blanc Facilité Sands Test dans White Sands, Nouveau Mexique. De là, ils sont envoyés au Centre de contrôle des opérations du télescope spatial au Goddard Space Flight Centre, et enfin à la Space Telescope Science Institute pour l'archivage. Chaque semaine, TVH liaisons descendantes environ 120 gigaoctets de données.
Archives
Toutes les données de Hubble est finalement mis à disposition via les archives de STScI, DBC et ESA / ESAC. Les données sont généralement propriétaires-disponible uniquement à l' investigateur principal (IP) et les astronomes désigné par le PI-pendant un an après avoir été prise. La PI peut demander au directeur de l'STScI d'étendre ou de réduire la période de propriété dans certaines circonstances.
Observations faites sur discrétionnaire Temps de directeur sont exemptés de la période de propriété, et sont rendus publics immédiatement. Les données de calibration tels que les champs plats et cadres sombres sont également disponibles publiquement tout de suite. Toutes les données de l'archive est dans le format FITS, qui est adapté à l'analyse astronomique, mais pas pour un usage public. Le Hubble Heritage processus projet et communiqués au public une petite sélection des images les plus frappantes dans JPEG et TIFF.
réduction de Pipeline


Données astronomiques prises avec CCD doivent subir plusieurs étapes d'étalonnage avant qu'ils sont adaptés à l'analyse astronomique. STScI a développé un logiciel sophistiqué qui calibre automatiquement les données quand ils sont priés de l'archive en utilisant les meilleurs fichiers de calibration disponible. Ce moyen de traitement "on-the-fly» que les grandes demandes de données peuvent prendre une journée ou plus pour être traités et remis. Le processus par lequel les données sont calibrés automatiquement est connue comme «la réduction de pipeline», et est de plus en plus courante dans les grands observatoires. Les astronomes peuvent si elles veulent récupérer les fichiers de calibration eux-mêmes et exécuter le logiciel de réduction de pipeline localement. Ceci peut être souhaitable lorsque des fichiers d'étalonnage autres que ceux qui sont sélectionnés automatiquement doivent être utilisés.
L'analyse des données
Hubble données peuvent être analysées à l'aide de nombreux paquets différents. STScI maintient la STSDAS (Data Analysis System Espace Telescope Science) de logiciels sur-mesure, qui contient tous les programmes nécessaires pour faire fonctionner la réduction de pipeline sur les fichiers de données brutes, ainsi que de nombreux autres outils de traitement d'image astronomique, adaptées aux exigences de données de Hubble. Le logiciel fonctionne comme un module de IRAF, un programme populaire de réduction de données astronomiques.
Les activités de sensibilisation


Il a toujours été important pour le télescope spatial à capter l'imagination du public, compte tenu de la contribution considérable des contribuables à sa construction et les coûts opérationnels. Après les premières années difficiles lorsque le miroir défectueux gravement entamé la réputation de Hubble avec le public, la première mission de maintenance a permis sa réhabilitation comme les optiques corrigées produites de nombreuses images remarquables.
Plusieurs initiatives ont aidé à tenir le public informé des activités de Hubble. Le Hubble Heritage Project a été créé pour fournir au public des images de haute qualité des objets les plus intéressants et frappants observés. L'équipe est composée de patrimoine astronomes amateurs et professionnels, ainsi que des personnes ayant des antécédents en dehors de l'astronomie, et souligne l' esthétique nature des images de Hubble. Le Projet du patrimoine est accordée une petite quantité de temps pour observer des objets qui, pour des raisons scientifiques, peuvent ne pas avoir des images prises à des longueurs d'onde assez pour construire une image en couleur.
STScI maintient plusieurs sites Web complets pour le grand public contenant des images de Hubble et des informations sur l'observatoire. Les efforts de sensibilisation sont coordonnées par le Bureau de la sensibilisation du public, qui a été créé en 2000 pour veiller à ce que les contribuables américains ont vu les avantages de leur investissement dans le programme de télescope spatial.


Depuis 1999, le premier groupe de sensibilisation Hubble en Europe a été le Centre d'information de l'Agence spatiale européenne Hubble (HEIC). Ce bureau a été créé au télescope spatial - Facilité de coordination européen à Munich, Allemagne. La mission de HEIC est d'accomplir les tâches de sensibilisation et d'éducation de la TVH de l'Agence spatiale européenne. Le travail est centré sur la production de nouvelles et photos de presse qui mettent en évidence les résultats et les images de Hubble intéressants. Ce sont souvent d'origine européenne, et ainsi accroître la sensibilisation à la fois de la part de l'ESA Hubble (15%) et la contribution de scientifiques européens à l'observatoire. ESA produit du matériel éducatif novateur, y compris une videocast série appelée Hubblecast conçu pour partager de classe mondiale des nouvelles scientifiques avec le public.
Le télescope spatial Hubble a remporté deux prix d'excellence de l'espace de laSpace Foundation pour ses activités de sensibilisation, en 2001 et 2010.
Il est une réplique du télescope Hubble sur la pelouse du palais de justice deMarshfield, Missouri, la ville natale de Edwin P. Hubble homonyme.
Une réplique à petite échelle du télescope spatial Hubble enMarshfield, Missouri
Les «Vingt ans à la frontière de la science", exposition à l'Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti àVenise, Italie.
Une image WFPC2 d'une petite région de laNébuleuse de la Tarentule dans leGrand Nuage de Magellan
La vue panoramique decluster super star,R136.
Avenir
Les pannes d'équipement


Missions de service passées ont échangé des instruments anciens pour les nouveaux, à la fois éviter l'échec et de rendre possible de nouveaux types de la science. Sans entretien missions, tous les instruments finira par échouer. En Août 2004, le système d'alimentation du télescope spatial spectrographe imageur (STIS) est rompue, rendant l'appareil inutilisable. L'électronique avaient été à l'origine entièrement redondant, mais la première série de l'électronique échoué en mai 2001. Cette alimentation a été fixé lors de la maintenance Mission 4 en mai 2009. De même, la caméra principale (l' ACS) électronique primaires échoué en Juin 2006, et de la alimentation pour les appareils électroniques de sauvegarde a échoué le 27 Janvier 2007. Seulement solaire Blind Channel de l'instrument (SBC) était utilisable en utilisant les side-1 électronique. Un nouveau bloc d'alimentation pour le canal de grand angle a été ajouté au cours SM 4, mais les tests rapides révélé cela n'a pas aidé le canal à haute résolution.
Utilisations TVH gyroscopes à se stabiliser en orbite et soulignent précisément et régulièrement sur ??????des cibles astronomiques. Normalement, trois gyroscopes sont nécessaires pour le fonctionnement; observations sont encore possibles avec deux, mais la zone de ciel qui peut être consulté seraient quelque peu limités, et des observations nécessitant pointage très précis sont plus difficiles. Il ya d'autres plans d'urgence pour observations avec juste un gyroscope, mais si tous les gyroscopes échouent, les observations scientifiques suite ne sera pas possible. En 2005, il a été décidé de passer en mode deux gyroscope pour les opérations régulières de télescope comme un moyen de prolonger la durée de la mission. Le passage à ce mode a été faite en Août 2005, laissant Hubble avec deux gyroscopes dans l'utilisation, deux sur la sauvegarde, et deux inopérable. Un plus gyro échoué en 2007. Au moment de la mission de réparation finale, au cours de laquelle tous les six gyroscopes ont été remplacés (avec deux nouvelles paires et une paire rénové), seulement trois gyroscopes fonctionnaient encore. Les ingénieurs sont confiants qu'ils ont identifié les causes profondes des échecs gyroscopiques, et les nouveaux modèles devraient être beaucoup plus fiable.
D??croissance de l'orbite


Hubble en orbite autour de la Terre dans la partie supérieure extrêmement ténus atmosphère , et au fil du temps son orbite se désintègre en raison de glisser. Si il est pas re-stimulé par une navette ou d'autres moyens, il sera ré-entrer dans l'atmosphère de la Terre quelque part entre 2019 et 2032, avec l'exacte Date selon l'activité du Soleil est et son impact sur ??????la haute atmosphère. Si Hubble étaient à descendre dans une ré-entrée complètement incontrôlée, parties du miroir principal et sa structure de support seraient probablement survivre, laissant le potentiel de dommages ou même de décès humains.
Le plan original de la NASA pour en toute sécurité de désorbitation Hubble était de récupérer à l'aide d'une navette spatiale. Le télescope Hubble aurait alors probablement été affichée dans le Smithsonian Institution. présent est plus possible depuis la flotte de la navette spatiale a été retiré, et aurait été peu probable en tout cas, en raison du coût de la mission et les risques pour l'équipage. Au lieu de la NASA envisage d'ajouter un module de propulsion externe pour permettre rentrée contrôlée. En fin de compte la NASA a installé le système de capture Doux et Rendezvous, afin de permettre la récupération soit par une mission en équipage ou robotique.
Successeurs
Gamme de spectre visible | |
Couleur | Longueur d'ondes |
---|---|
violet | 380-450 nm |
bleu | 450-475 nm |
cyan | 476-495 nm |
vert | 495-570 nm |
jaune | 570-590 nm |
orange | 590-620 nm |
rouge | 620-750 nm |
Il n'y a aucune successeur direct de Hubble comme une ultraviolets et télescope spatial de la lumière visible, comme les télescopes spatiaux à court terme ne reproduisent pas de couverture de longueur d'onde (proche ultraviolet au proche infrarouge) de Hubble, la place se concentrer sur les bandes infrarouges plus loin. Ces bandes sont préférés pour l'étude de haut redshift et à basse température des objets, des objets en général plus âgés et plus loin dans l'univers. Ces longueurs d'onde sont également difficiles ou impossibles à étudier à partir du sol, ce qui justifie la dépense d'un télescope spatial. Grands télescopes terrestres peuvent l'image certains des mêmes longueurs d'onde que Hubble, parfois contester TVH en termes de résolution (via optique adaptative), ont beaucoup plus de puissance de collecte de lumière, et peuvent être mis à jour plus facilement, mais peuvent ne pas correspondre encore le Hubble excellente résolution sur un large champ de vue avec le fond très sombre de l'espace.
Les plans pour un successeur de Hubble matérialisées que le projet Next Generation Space Telescope, qui a abouti à des plans pour le télescope spatial James Webb (JWST), le successeur de Hubble formelle. Très différent d'un Hubble échelle-up, il est conçu pour fonctionner plus froid et plus loin de la Terre à la L2 point de Lagrange, où les interférences thermiques et optiques de la Terre et la Lune sont amoindrie. Il n'a pas été conçu pour être pleinement utilisable (tels que les instruments remplaçables), mais la conception comprend un anneau d'amarrage pour permettre les visites des autres engins spatiaux. Un objectif principal scientifique du JWST est d'observer les objets les plus éloignés de l'univers, au-delà de la portée des instruments existants. Il est prévu pour détecter des étoiles dans l' Univers primitif environ 280 millions ans de plus que les étoiles TVH détecte maintenant. Le télescope est une collaboration internationale entre la NASA, l'Agence spatiale européenne et l' Agence spatiale canadienne depuis 1996, et est prévu pour le lancement sur ??????une fusée Ariane 5. Bien JWST est avant tout un instrument infrarouge, sa couverture descend à 600 nm de longueur d'onde de lumière, soit environ orange dans le spectre visible. Un ??il humain typique peut voir à environ 750 nm de longueur d'onde de lumière, donc il ya un certain chevauchement avec les longues bandes de longueur d'onde visibles, y compris l'orange et la lumière rouge.


Un télescope complémentaire, en regardant des longueurs d'onde encore plus longtemps que Hubble ou JWST, est de l'Agence spatiale européenne Observatoire spatial Herschel, lancé le 14 mai 2009. Comme JWST, Herschel est pas conçu pour être réparé après le lancement, et dispose d'un miroir sensiblement plus grand que Hubble, mais observe que dans l' infrarouge lointain et submillimétrique. Il a aussi besoin de liquide de refroidissement de l'hydrogène, dont il sera probablement épuisé au printemps de 2013.
D'autres concepts pour avancés télescopes spatiaux 21e siècle comprennent le télescope Advanced Technology grande ouverture de l'espace, un de 8 à 16 mètres conceptualisé (320- à 640-pouces) de télescope spatial optique que si réalisé pourrait être un successeur plus directe à la TVH, avec la possibilité d'observer et de photographier des objets astronomiques dans le visible, l'ultraviolet et l'infrarouge, avec sensiblement meilleure résolution que Hubble ou le télescope spatial Spitzer. Cet effort est prévu pour le cadre 2025-2035 de temps.
Télescopes et instruments spatiaux sélectionnés | |||||||
Nom | Ann??e | Longueur d'ondes | Ouverture | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
??il humain | - | 0,39 à 0,75 um | 0,01 m | ||||
Spitzer | 2003 | 3-180 um | 0,85 m | ||||
Hubble STIS | 1997 | 0,115 à 1,03 um | 2,4 m | ||||
Hubble WFC3 | 2009 | 0,2 à 1,7 um | 2,4 m | ||||
Herschel | 2009 | 55-672 um | 3,5 m | ||||
JWST | Pr??vu | 0,6 à 28,5 um | 6,5 m |
Existante télescopes au sol et diverses proposées télescopes extrêmement grands, peut dépasser la TVH en termes de puissance de collecte de lumière pure et la limite de diffraction due à grands miroirs, mais d'autres facteurs influent sur ??????les télescopes. Dans certains cas, ils peuvent être en mesure d'égaler ou de battre Hubble dans la résolution en utilisant l'optique adaptative (AO). Cependant, AO sur les grands réflecteurs au sol ne fera pas de Hubble et d'autres télescopes spatiaux obsolète. La plupart des systèmes AO aiguiser la vue sur une très étroite de terrain de Lucky Cam, par exemple, produit des images nettes à seulement 10 "à 20" de large, alors que les caméras de Hubble sont super forte à travers un 2½ '(150 ") domaine. En outre, les télescopes spatiaux peuvent étudier les cieux à travers tout le spectre électromagnétique, dont la plupart est bloqué par l'atmosphère terrestre. Enfin, le ciel de fond est plus sombre dans l'espace que sur le terrain, parce que l'air absorbe l'énergie solaire pendant la journée et puis libère la nuit, produisant une faible -mais néanmoins discernible- luminescence qui délave faible contraste objets astronomiques.
Liste des instruments de Hubble


- Advanced Camera for Surveys (ACS)
- Cosmic Origins Spectrograph (COS)
- Remplacement correctives Optique télescope spatial Axial (COSTAR)
- Faint Object Camera (FOC)
- Faint Object Spectrograph (FOS)
- Capteur de guidage de précision (FGS de)
- Goddard spectrographe haute résolution (GHRS / HRS)
- Photomètre à haute vitesse (HSP)
- Près de caméra infrarouge et un spectromètre multi objets (NICMOS)
- Télescope Spatial Imaging Spectrograph (STIS)
- Grand Champ et Planetary Camera (WFPC)
- Grand Champ and Planetary Camera 2 (WFPC2)
- Grand Champ Camera 3 (WFC3)