найбільший орбітальний телескоп передав перші дані

Що таке "Гершель"?"Гершель" (Herschel ) є найбільшим телескопом, запущеним за межі Землі. Діаметр його головного дзеркала - одній з найважливіших компонент оптичної системи - складає 3,5 метра. Для порівняння, головне дзеркало "Хаббла" приблизно на метр вже - його діаметр рівний 2,4 метра. Від розміру головного дзеркала безпосередньо залежить "зіркість" телескопа. Чим воно ширше, тим більше випромінювання зможе зібрати. Діаметр дзеркала - не єдине, що відрізняє "Гершель" від "Хаббла". Величезний телескоп бачить Всесвіт не в оптичному, а в інфрачервоному і субміліметровому діапазонах. Всі створені до цих пір космічні інфрачервоні телескопи по своїх розмірах навіть близько не підходили до "Гершелю". Їх дзеркала збирали в середньому в 20 разів менше випромінювання, чим дзеркало нового телескопа. Навіщо потрібний інфрачервоний діапазон? Людське око не здатне уловити випромінювання в інфрачервоному діапазоні. Наш зір обмежений вузьким інтервалом довжин хвиль від 360 до 730 нанометрів, що отримав назву видимого світла. Спостерігаючи той, що прийшов з глибин Всесвіту видиме світло, можна отримати велику кількість інформації про зірки, комети і навіть деякі планети. Саме видиме світло служило основним джерелом інформації про космос до середини XX століття. Ідея створення величезного орбітального інфрачервоного телескопа народилася ще в 1982 році у європейських учених. Через 27 років ракета Ariane-5 стартувала з космодрому у французькій Гвіані. У розробці телескопа, "відповідальним" за який є Європейське космічне агентство, взяли участь десять країн, зокрема, США і Росія. Загальна вартість проекту склала близько 1,1 мільярдів євро. У міру накопичення нових знань астрономи переконалися в тому, що наші очі, навіть посилені могутніми лінзами телескопів, є малопридатним інструментом для вивчення Всесвіту. Видиме світла в космосі дуже мало і він несе лише малу дещицю інформації про властивості космічних тіл. Однією з головних перешкод для видимого світла є пил, яким заповнений космічний простір. Діаметр частинок пилу порівнянний з довжинами хвиль видимого світла, тому порошинки ефективно відображають і поглинають його. Пил незмінно оточує зірки, що зароджуються, і планети по тій простим причині, що саме з крихітних космічних порошинок і газу формуються величезні космічні тіла. Пил не затримує випромінювання назавжди - вона випромінює його, але вже не в оптичному, а в інфрачервоному діапазоні. Для телескопів, що працюють в оптичному діапазоні, пил є непереборною перешкодою, що приховує об'єкти спостереження. Саме у інфрачервоному діапазоні світять холодні області Всесвіту. Недавні дослідження показали, що багато галактик випускають тільки інфрачервоне випромінювання. В цілому, близько половини світла, випущеного зірками за весь час існування Всесвіту, була випущена в інфрачервоному діапазоні. Що можна вивчати за допомогою інфрачервоного телескопа? Насамперед, інфрачервоний телескоп дозволяє астрономам побачити Всесвіт без пилу. "Гершель" уловлює випущене порошинками випромінювання, отримане від інших космічних тіл. Аналізуючи його, учені можуть скласти уявлення про початкове світло. Наприклад, про світло, що випускається під час народження зірок і планет. Спочатку планувалося, що телескоп називатиметься FIRST (Far Infrared and Submillimetre Telescope - телескоп для вивчення дальнього інфрачервоного і субміліметрового діапазонів). Пізніше конструктори вирішили дати апарату ім'я британського вченого Уїльяма Гершеля, що відкрив інфрачервоне випромінювання. Ще один об'єкт вивчення нового телескопа - це комети. Вони складаються переважно з водяного льоду, метану і вуглекислого газу і несуть в собі матеріал, з якого складався молодий Всесвіт. В ході уселенської еволюції речовини, що утворилися в результаті Великого Вибуху і незабаром після нього, зазнавали численні перетворення. Комети носять в собі частинки первозданного космосу, тому їх дослідження є критично важливим для складання картини миру."Гершель" зможе вивчати не тільки еволюцію, але і хімію Всесвіту. Великий Вибух провів тільки три найлегші елементи - водень, гелій і літій - а всі останні утворилися в зоряних печах. У тому числі і елементи, з яких побудовані живі істоти. Вивчення хімічного складу різних областей космосу допоможе не тільки уточнити закони розвитку зірок, але і (ймовірно) прояснити питання про механізми появи життя. Як влаштований "Гершель"? Прилад, в якому закладені такі великі можливості, складається з трьох частин. Перша частина - це власне телескоп, основною деталлю якого є 3,5-метрове головне дзеркало. Воно захищене від надмірного випромінювання спеціальним екраном, на якому розташовані сонячні батареї, живлячі "Гершель". Головне дзеркало виготовлене з карбіду кремнію і відполіроване майже до ідеальної гладкості (розмір нерівностей не перевищує тисячних доль міліметра). Невеликі спотворення форми головного дзеркала приводять до того, що телескоп стає короткозорим. Найвідоміший приклад осліплого телескопа - це прославлений "Хаббл". Друга частина "Гершеля" складається з трьох детекторів, на які потрапляє зібране дзеркалом світло. Детектор HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared) уловлює випромінювання в діапазоні від 157 до 212 мікрометрів і від 240 до 625 мікрометрів. HIFI здатний розрізняти окремі молекули і вивчати характер їх руху, температуру і інші фізичні характеристики. Детектор PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) працює в діапазоні від 55 до 212 мікрометрів. Цей інструмент ідеально пристосований для вивчення молодих галактик з активним звездообразованієм і пилових хмар. Окрім "Гершеля" ракету Ariane-5 вивела в космос телескоп "Планк" (Planck), який працює на ще більших довжинах хвиль, - в мікрохвильовому діапазоні. Інструмент під назвою SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) призначений для вивчення випромінювання в діапазоні довжин хвиль від 194 до 672 мікрометрів. Використовуючи SPIRE, астрономи вивчатимуть, як формувалися зірки в юному Всесвіті. Робочою для детекторів є температура, близька до абсолютного нуля (-273,15 градусів Цельсія або 0 градусів Кельвіна). По образному порівнянню творців телескопа, спостерігати інфрачервоне випромінювання з використанням тепліших інструментів - це все одно що спостерігати далеку зірку проти полуденного сонця. Підтримувати усередині "Гершеля" космічний холод будуть близько двох тисяч літрів рідкого гелію. Гелій заповнює кріостат - резервуар, усередині якого знаходяться детектори. Поступово гелій випаровуватиметься, і через три роки детектори нагріються настільки, що перестануть бачити інфрачервоне випромінювання. Призначення третьої частини "Гершеля" - виконання технічних функцій по підтримці роботи телескопа, обробці даних спостережень, зміні орбіти і зв'язку із Землею. Де і як працюватиме "Гершель"? Новий інфрачервоний телескоп звертатиметься навколо так званої лагранжевой точки L2. У цій області простору, віддаленій від Землі на 1,5 мільйона кілометрів, "Гершель" буде нерухомий щодо Землі і Сонця. Телескоп весь час знаходитиметься над нічною стороною Землі. Таке розташування має цілий ряд переваг. Зокрема, інструменти телескопа ізольовані від могутнього інфрачервоного випромінювання Землі і Луни, а сам телескоп знаходиться за межами земних радіаційних поясів, які можуть перешкодити спостереженням."Гершель" збиратиме дані щодня протягом 21 години. Отримана інформація записуватиметься на комп'ютер телескопа і передаватиметься на Землю в тих, що залишилися 3 години. Паралельно з прийомом даних, фахівці, що знаходяться на землі, задаватимуть телескопу програму роботи на наступну добу. Такий інтенсивний режим роботи дозволить вченим зібрати максимально можливу за три роки кількість даних. Аналіз такої кількості інформації зажадає не менше десятка років. Враховуючи, що всі ці дані будуть унікальними, можна тільки позаздрити астрономам, які отримають такий подарунок.

Джерело: Астрогоризонт