KATALOG FIRIEM

Pokračujúci úspech programu OAO podporil zväčšujúci sa konsenzus medzi astronomickou komunitou, že Veľký vesmírny ďalekohľad (skratka LST - z anglického originálneho názvu Large Space Telescope) by mal byť hlavným cieľom. V roku 1968 sa zrodili prvé plány NASA pre vývoj zrkadlového ďalekohľadu, neskôr označovaného ako Veľký obiehajúci ďalekohľad alebo Veľký vesmírny ďalekohľad. Dátum jeho štartu bol navrhnutý na rok 1979. V roku 1970 NASA vytvorila dve komisie: Jednu pre konštrukčnú časť projektu vesmírneho teleskopu, a druhú pre stanovenie vedeckých cieľov projektu. Začiatkom 80-tych rokov bol teleskop pomenovaný po Edwinovi Hubbleovi, objaviteľovi rozpínania vesmíru.

Projekt HST ( Hubble Space Telescope - Hublov vesmírny ďalekohľad) - Hubblov vesmírny ďalekohľad bol teda súčasťou projektu Veľké kozmické observatóriá, ktorú vypracovala NASA. Ďalšími observatóriami v tomto programe bolo Comptonove gama observatórium (Compton Gamma Ray Observatory), Röntgenové observatórium Chandra (Chandra X-ray Observatory) a Spitzerov vesmírny ďalekohľad (Spitzer Space Telescope).

Hublov vesmírny ďalekohľad bol umiestnený mimo zemskej atmosféry, sprostredkoval preto vedcom ostrejšie obrázky aj veľmi slabých a matných objektov, čím prekonával možnosti ďalekohľadov na zemskom povrchu. Od svojho vypustenia sa stal jedným z najdôležitejších ďalekohľadov v dejinách astronómie. Stál za množstvom priekopníckych objavov a pomohol astronómom lepšie pochopiť základné problémy astrofyziky.

Politické pozadie a financie

Financovanie projektu HST postavilo proti seba politikov a zástupcov vedy. Kongres Spojených štátov sa pýtal na mnohé aspekty navrhovaného rozpočtu pre teleskop a vynútil si škrty v rozpočte pre plánovacie fázy, ktoré sa v tom čase skladali z veľmi detailných štúdií potenciálnych nástrojov a technického vybavenia pre ďalekohľad. V roku 1974, viedli škrty vo verejných výdavkoch podnietené prezidentom Geraldom Fordom, k zrušeniu celého financovania projektu vesmírneho teleskopu. Odpoveďou na tento krok bol začiatok celonárodného lobbistického úsilia za ďalekohľad koordinovaného astronómami. Mnohí astronómovia sa stretli s kongresmanmi a senátormi osobne a popri tom sa organizovali kampane v písaní listov zodpovedným štátnikom. Národná akadémia vied vydala správu zdôrazňujúcu potrebu vesmírneho teleskopu až nakoniec Senát Spojených štátov súhlasil s priznaním polovice čiastky, ktorú pôvodne kongres zamietol.

Problémy s financovaním viedli k redukciám v projekte. Pôvodne navrhovaný priemer zrkadla sa znížil z 3 m na 2,4 m. Táto redukcia sa však neuskutočnila len z dôvodu ušetrenia nákladov, ale aj preto, aby sa umožnila kompaktnejšia a efektívnejšia konfigurácia pre technické vybavenie ďalekohľadu. Rozpočtové záležitosti tiež naznačili nutnosť spolupráce s Európskou vesmírnou agentúrou. ESA súhlasila s dodávkou niekoľkých prístrojov pre teleskop, medzi inými aj solárnych panelov. ESA tiež uhradila približne 15% nákladov za to, že európskym astronómov bude garantovaný aspoň 15% pozorovací čas na teleskope. Kongres napokon schválil financovanie 36 000 000 USD. Z pôvodnej odhadovanej sumy 400 miliónov dolárov, stálo budovanie ďalekohľadu celkom viac než 2,5 miliardy dolárov. Súhrnná cena sa odhaduje na niekoľkonásobok konštrukčnej ceny, pričom výdavky Spojených štátov amerických sa pohybovali v rozmedzí 4,5 miliardy až 6 miliárd dolárov a európsky finančný príspevok sa odhadoval na 593 miliónov Euro.

Vývoj a výroba

Dizajn, vývoj a výstavbu malo na starosti The George C. Marshall Space Flight Center. Goddardovo centrum pre vesmírne lety malo na starosti celkový dozor nad vedeckými prístrojmi a pozemným riadiacim centrom, ktoré v budúcnosti riadilo celú misiu. Technickú údržbu ďalekohľadu zabezpečovala NASA spolu s Goddardovým strediskom pre vesmírne lety. Správnu prevádzku ďalekohľadu monitorovali štyri tímy letových kontrolórov - Tím letovej prevádzky Hubbleovho vesmírneho ďalekohľadu (Hubble's Flight Operations Team).

Marshallovo centrum poverilo výrobou optickej súpravy (Optical Telescope Assembly – OTA) a vývojom senzorov pre jemné navádzanie (Fine guidance sensors) spoločnosť Perkin-Elmer. Zrkadlo a optická sústava teleskopu boli najdôležitejšou súčasťou projektu a špecialisti spoločnosti ich navrhli tak, aby spĺňali náročné podmienky.

Prvotná výzva, podľa ktorej mal Hubblov ďalekohľad slúžiť na pozorovanie v oblasti celého spektra od ultrafialového žiarenia až do oblasti blízkeho infračerveného, predstavovala nutnosť vývoja najdokonalejšieho zrkadla v histórii, vylešteného s vysokým rozlíšením. Spoločnosť Perkin Elmer preto skonštruovala, počítačom riadené leštiace stroje, ktorým sa podarilo vybrúsili plochu zrkadla do požadovaného tvaru s dodržaním požiadavky na extra vysokú jemnosť finálnych prác. Výroba zrkadla spoločnosťou Perkin Elmer začala v roku 1979. Použili pri nej nízkorozťažné sklo. (Ak by nastali komplikácie, poveril tím konštruktérov firmu Kodak, aby zostrojila záložné zrkadlo brúsené tradičnými brúsnymi technikami.)

Brúsenie zrkadiel začalo v roku 1979 a pokračovalo až do mája 1981. Aby bola hmotnosť zrkadla čo najmenšia, pozostávalo z dvoch častí, medzi ktorými sa nachádzala mriežka so štruktúrou včelieho plástu. Záverečné práce skončili pridaním odrazovej vrstvy hliníku s hrúbkou 75 nm a ochranného náteru z fluoridu horčíka s hrúbkou 25 nm, ktorý znásobil odrazovú účinnosť zrkadla v ultrafialovom spektre.

Vzťahy medzi NASA a Perkin-Elmer boli počas konštruovania celého komplexu ďalekohľadu, kvôli časovému sklzu v pláne práce a predražovaniu výstavby, veľmi napäté. Prvé testy na Orbite neskôr dokonca potvrdili, že Perkin-Elmer svoju časť úlohy na projekte HST zanedbala. NASA uskutočnila ešte pred odovzdaním zákazky, v spoločnosti Perkin Elmer hĺbkovú kontrolu. Jej dôvodom bol časový sklz a nárast nákladov, ktoré presahovali pripravený rozpočet. NASA z tohto dôvodu odložila dátum štartu ďalekohľadu až do apríla 1985. Perkin Elmer však z dodávkou meškala a NASA bola nútená odložiť dátum štartu na 1. marca a neskôr dokonca na august 1986. Do tohto okamihu sa celkový rozpočet projektu navýšil na 1,175 miliardy USD.

Korpus ďalekohľadu zhotovila spoločnosť Lockheed. Obal mal odolávať častým zmenám teploty pri prechode z tieňa Zeme na priame slnečné svetlo a naopak a zároveň mal byť dosť stabilný na to, aby umožňoval mimoriadne presné zameranie ďalekohľadu. Viacvrstvový izolačný plášť preto musel udržiavať stabilnú teplotu vnútri celého telesa a dokonala izolovať ľahkú hliníkovú schránku, v ktorej spočíval ďalekohľad a ostatné prístroje. Grafito-epoxidová kostra spájala najdôležitejšie časti celého komplexu pevne usadené vo vnútri korpusu. Aj spoločnosť Lockheed hlásila neustále problémy so sklzom v rozpočte a v časovom pláne. V lete 1985 prekročila výstavba ďalekohľadu rozpočet o 30% a časový plán bol prekročený o tri mesiace. Správa MSFC hovorila, že spoločnosť Lockheed sa skôr spoliehala na príkazy od NASA, než aby prevzala vlastnú iniciatívu pri budovaní ďalekohľadu.

Komunikácia

Údaje získané ďalekohľadom boli v prvej fáze uložené priamo v teleskope. Keď bol Hubble vypustený, na uskladnenie údajov slúžili magnetofónové pásky. V priebehu servisných misií 2 a 3A nahradil tieto médiá pevný disk. Z paluby teleskopu sa údaje vysielali na zemský povrch cez Sústavu satelitov pre prenášanie údajov (Tracking and Data Relay Satellite System - TDRSS) - systém satelitov na nízkej obežnej dráhe, ktoré komunikovali so Zemou približne 85 % času jedného obehu. Údaje sa z TDRSS prenášali na pozemné strediská; najprv do Goddardovho centra pre vesmírne lety a potom finálne do Vedeckého inštitútu vesmírneho ďalekohľadu (STScl), kde sa archivovali.

Vedecký inštitút Vesmírneho ďalekohľadu (STScI) bol zodpovedný za vedeckú prevádzku ďalekohľadu a doručovanie dátových produktov astronómom. STScI riadi Asociácia univerzít pre výskum v astronómii (AURA) a samotný inštitút sa nachádza v areáli Univerzity Johna Hopkinsa v Baltimore, v štáte Maryland, ktorá spolu s ostatnými tridsiatimi dvoma univerzitami a siedmimi medzinárodnými pobočkami tvorí konzorcium AURA. STScI bol založený v roku 1983 po boji medzi NASA a vedeckou komunitou. NASA sa snažila udržiavať túto činnosť v rámci svojich štruktúr, avšak vedecká obec chcela činnosť vykonávať na akademickej pôde. Space Telescope European Coordinating Facility (ST-ECF), založená v Garchingu pri Mníchove v roku 1984 poskytovala podobnú službu pre európskych astronómov.

Technické prístroje

Hublov vesmírny teleskop niesol na palube päť vedeckých prístrojov: Wide Field and Planetary Camera (WF/PC), Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS), High Speed Photometer (HSP), Faint Object Camera (FOC) a Faint Object Spectrograph (FOS).

WF/PC slúžilo ako zariadenie s vysokým rozlíšením zobrazovania primárne určené pre pozorovania v optickej oblasti spektra. Mohlo pracovať v dvoch režimoch, pričom v prvom malo jeho zorné pole veľkosť 2,7 x 2,7 oblúkových minút a v druhom 1,2 x 1,2 oblúkových minút. Prvý režim slúžil na sledovanie vzdialenejších objektov, druhý na sledovanie bližších telies (napr. planét). Skonštruovalo ho Laboratórium tryskového pohonu (Jet Propulsion Laboratory) pri NASA a zakomponovalo doň sadu 48-ich filtrov, ktoré dokázali ilozovať spektrálne čiary s osobitným astrofyzikálnym významom. Prístroj obsahoval 8 CCD čipov, pričom každá z oboch kamier využívala presne polovicu čipov. Wide Field Camera (WFC) pokrývala uhlovo väčšie pole na úkor nižšieho rozlíšenia, Planetary Camera (PC) robila snímky pomocou efektívnejšej a väčšej ohniskovej vzdialenosti než čipy u WFC, čím dosiahla väčšie zväčšenie.

GHRS bol spektrograf určený na snímanie objektov v ultrafialovej časti spektra. Vyrobil ho konštrukčný tým Goddardovo centrum vesmírnych letov. Zariadenie bolo schopné dosiahnuť spektrálne rozlíšenie 90 000.

FOC bolo vybavené trojstupňovým fotonásobičom a slúžilo na sledovanie veľmi slabých objektov. FOC a FOS mali najvyššie priestorové rozlíšenie zo všetkých zariadení na palube ďalekohľadu. Boli optimalizované pre snímkovanie v ultrafialovej oblasti.

FOS bol sprektrograf a študoval optické spektrá veľmi vzdialených objektov. Ako detektory nepoužívali CCD-čipy, ale digikony na počítanie fotónov FOC skonštruovala Európska vesmírna agentúra a spoločnosť Martin Maretta (dnes pod spoločnosťou Lockheed) postavila FOS.

HSP bol navrhnutý a vyrobený na Wisconsinsko-Madisonskej univerzite. Mal za úlohu pozorovať premenné hviezdy a ostatné objekty, ktoré menia svoju jasnosť, v ultrafialovom a viditeľnom spektre. Meral rýchle zmeny svetelného toku a polarizáciu svetla. Dokázal vykonať naraz takmer 100 000 meraní za sekundu s fotometrickou presnosťou približne 2% alebo aj lepšou. Navádzací systém Hubbleovho vesmírneho ďalekohľadu sa dá rovnako využiť ako vedecký prístroj. Tri senzory (Fine Guidance Sensors - FGS) sú primárne určené na udržiavanie presne zameraného teleskopu počas pozorovania, rovnako sa dajú využiť na vykonávanie mimoriadne presnej fotometrie; prístroj dokázal merať s presnosťou na 0,000 3 uhlovej sekundy.

Prínos pre astronómiu

Hubbleov vesmírny ďalekohľad pomohol astronómom rozlúštiť mnohé dlhotrvajúce otázky, rovnako tiež poskytol výsledky vedúce k novým otázkam a teóriám.

Medzi prvoradé ciele misie ďalekohľadu patrilo meranie vzdialeností cefeíd, premenných hviezd vykazujúcich veľmi dobrý vzťah medzi periódou premenlivosti a absolútnou svietivosťou. Meranie bolo oveľa presnejšie než iné merania uskutočnené predtým a tak sa podarilo výraznejšie obmedziť rozsah odhadovaných hodnôt Hubbleovej konštanty, určujúcej rýchlosť rozpínania vesmíru, ktorá súvisí aj s jeho vekom. Pred vypustením ďalekohľadu dosahovala chyba pri odhadovaní hodnoty Hubbleovej konštanty v niektorých prípadoch až 50%. Pozorovania cefeíd v kope galaxií v súhvezdí Panna a v iných vzdialených kopách galaxií pomocou Hubbleovho ďalekohľadu znížili tento rozdiel na 10%. Tento výsledok súhlasil aj s inými pozorovaniami, ktoré astronómovia vykonali pomocou odlišných metód až po vypustení ďalekohľadu na obežnú dráhu.

Ďalekohľad otvoril nové pochybnosti o teóriách o vzniku vesmíru. Astronómovia z Tímu pre hľadanie supernov s vysokým z (po anglicky High-z Supernova Search Team) a Projektu Supernova cosmology project použili ďalekohľad na pozorovanie vzdialených supernov a objavili dôkaz, že rozpínanie vesmíru sa pod vplyvom gravitácie nespomaľuje, práve naopak, jeho rozpínanie sa môže v skutočnosti zrýchľovať. Zrýchľovanie potvrdili aj viaceré pozemské ďalekohľady spolu s ďalekohľadmi na obežnej dráhe a jeho hodnotu zmerali s ešte presnejším výsledkom.

Obrázky a spektrá s vysokým rozlíšením, ktoré poskytol Hubbleov ďalekohľad, boli obzvlášť vhodné na dokazovanie existencie čiernych dier v centrách blízkych galaxií. Hoci sa už začiatkom šesťdesiatych rokov 20. storočia predpokladalo, že by sa čierne diery mohli vyskytovať v jadrách niektorých galaxií, a počas výskumu v osemdesiatych rokoch 20. storočia sa objavilo niekoľko kandidátov na takéto objekty, až výskum Hubbleovým ďalekohľadom ukázal, že výskyt čiernych dier je pravdepodobne pre všetky jadrá galaxií bežný. Ďalekohľad ďalej potvrdil, že hmotnosť jadier čiernych dier je úzko spätá s vlastnosťami samotných čiernych dier.

Zrážka kométy Shoemaker-Levy 9 s planétou Jupiter v roku 1994 nastala pre astronómov vo vhodnom čase, niekoľko mesiacov predtým vykonala posádka prvej servisnej misie opravu optiky ďalekohľadu. Obrázky Hubblea boli ostrejšie než akékoľvek iné snímky od roku 1979, keď okolo planéty preletela medziplanetárna sonda Voyager 2. Zároveň hrali dôležitú úlohu pri štúdiu dynamiky zrážky kométy s Jupiterom, udalosti, ktorá sa stáva len raz za niekoľko storočí.

Ďalekohľad objavil protoplanetárne disky v hmlovine M 42; poskytol dôkazy prítomnosti extrasolárnych planét okolo hviezd podobných Slnku, vesmírny ďalekohľad bol použitý aj na študovanie objektov na okraji slnečnej sústavy - trpasličej planéty Pluta a Eris.

Unikátny odkaz, ktorý nám zanechal projekt Hubbleovho vesmírneho ďalekohľadu, boli snímky tzv. Hubbleovych hlbokých a ultra-hlbokých polí. Pri ich snímaní bola využitá jedinečná citlivosť prístroja na vlnových dĺžkach viditeľného svetla, čím sa vytvorili obrázky malých kúskov oblohy. Na nich je možné vidieť galaxie vzdialené miliardy svetelných rokov. Nikdy predtým sa takto vzdialené objekty nepodarilo astronómom zobraziť vo viditeľnom svetle. Hubbleov ďalekohľad nám tak poskytol pohľad do ranného štádia vývoja vesmíru. Téma hlbokých polí sa zakrátko stala hlavnou náplňou mnohých vedeckých prác.

V roku 2008 objavil HST oxid uhličitý v atmosfére planéty HD 189733b obiehajúcej inú hviezdu. Tento objav bol významným medzníkom pri hľadaní mimozemského života. Planéta o veľkosti Jupitera je však príliš horúca nato aby na nej mohol existovať život. HST dokázal, že aj napriek priepastnej vzdialenosti sme schopní študovať zloženie atmosfér planét obiehajúcich iné hviezdy. Organické zlúčeniny môžu byť bočným produktom biologických procesov a ich detekcia na planétach o veľkosti Zeme by mohla byť prvým dôkazom života na inej planéte. Predchádzajúce pozorovania HD 189733b s HST a SST odhalili vodné pary. Ešte predtým tento rok, HST našiel metán v atmosfére planéty.

Chronológia činnosti HST:

24. apríl 1990 - Raketoplánom Discovery pri misii STS-31 vyniesol Hubblov ďalekohľad obežnú dráhu okolo Zeme. Už krátko po vypustení sa objavili prvé problémy s ďalekohľadom. Vždy, keď teleskop prechádzal z osvetlenej strany Zeme nad neosvetlenú, rozkmital sa do takej miery, že na 3 až 5 minút neboli možné nijaké vedecké merania. Po týždni NASA zistila, že kmity spôsobujú solárne panely observatória, na ktoré vo vákuu výrazne pôsobí tlak slnečného žiarenia. Po náhlom prechode do zemského tieňa tento tlak ustane a navyše rapídne poklesne teplota kolektorov, čím sa kvôli tepelnej rozťažnosti začnú prehýbať. Práve deformácia kolektorov bola hlavná príčina nežiaducich kmitov.

V priebehu niekoľkých týždňov sa zistilo, že ďalekohľad má problémy so systémom optiky. Hoci prvé obrázky vyhotovené ďalekohľadom vyzerali ostrejšie než rovnaké obrázky vyhotovené pozemskými prístrojmi, ďalekohľad zlyhával pri pokuse o konečné zaostrenie snímky. Najkvalitnejšie obrázky aké poskytoval, boli pod hranicou očakávania. Obrázky bodových zdrojov mali priemer až 1 uhlovú sekundu, namiesto zamýšľanej desatiny uhlovej sekundy. Analýza obrázkov ukázala, že príčinou problému je chybne vybrúsené primárne zrkadlo. Napriek tomu, že išlo pravdepodobne o dovtedy najlepšie vytvarované zrkadlo a jeho odchýlka od ideálneho tvaru nepresahovala predpísanú odchýlku jednej šesťdesiatpätiny vlnovej dĺžky svetla, bolo na svojich okrajoch príliš ploché a odchyľovalo sa až o 2,3 mikrometra od požadovaného tvaru. Výsledkom bola vážna sférická aberácia, chyba, pri ktorej sa svetlo odrazené z okrajov zrkadla sústreďuje v inom bode ako svetlo odrazené od strede zrkadla. Ďalekohľad sa preto nedal použiť pri snímaní matnejších a slabších objektov alebo pri snímaní obrázkov s vysokým kotrastom. Znamenalo to, že nebolo možné rozbehnúť takmer žiadny kozmologický program, pretože práve takýto program si vyžaduje snímkovanie matných objektov. Napriek tomu aj počas prvých troch rokov misie bol Hubbleov vesmírny ďalekohľad schopný vykonať množstvo produktívnych pozorovaní. Astronómovia používali na optimalizovanie výsledkov pozorovaní dômyselnú techniku spracovávania obrázkov (napr. dekonvolúciu), pretože sa pomerne rýchlo podarilo chybu identifikovať a zmenšiť tak jej dopad na kvalitu snímok.

Komisia vedená Lew Allenom, riaditeľom Laboratória tryskového pohonu, mala za úlohu preskúmať, ako mohla chyba vzniknúť. Zistila, že zariadenie na zmeranie presného tvaru zrkadla nebolo správne zostrojené - jedna šošovka bola umiestnená s 1,3 mm odchýlkou od jej správneho miesta. Primárne a sekundárne zrkadlo ďalekohľadu totiž nikdy neboli testované spoločne, ale každé osobitne. Každé zrkadlo malo preto trošku iné parametre, ktoré im spoločne nedovolili presne zaostriť. USAF síce ponúklo NASA možnosť testovať optiku HST v svojom laboratóriu, ale NASA skúšky nevykonala. Počas leštenia zrkadla analyzovala spoločnosť Perkin-Elmer jeho povrch dvomi ďalšími zariadeniami na zmeranie presného tvaru zrkadla a obe zhodne naznačovali, že zrkadlo má sférickú aberáciu. Spoločnosť však ignorovala výsledky testov, pretože sa domnievala, že prvý test, uskutočnený primárnym prístrojom signalizujúci správny tvar zrkadla, bol presnejší než druhý. Komisia obvinila zo zlyhania v prvom rade spoločnosť Perkin-Elmer. NASA zistila, že Perkin-Elmer nepovažovala výrobu zrkadla za svoju kľúčovú úlohu a spoločnosť si navyše bola istá tým, že NASA po začatí leštenia nezverí túto úlohu inej spoločnosti. Kým komisia ostro kritizovala spoločnosť Perkin-Elmer za takéto prešľapy, NASA si vyslúžila kritiku za to, že sa spoľahla na výsledky testu kontroly kvality len z jedného prístroja.

Ďalekohľad bol navrhnutý tak, aby bolo k nemu možné vyslať servisných technikov a opraviť ho aj na obežnej dráhe. Astronómovia začali okamžite hľadať nejaké možné riešenie tohto problému, ktoré by sa dalo použiť pri prvej servisnej misii naplánovanej na rok 1993. Kodak a Itek vybrúsili pre teleskop náhradné zrkadlo, nebolo by ho však možné vymeniť na obežnej dráhe. Priniesť celý komplex ďalekohľadu dočasne na opravu späť na Zem, by bolo nielen veľmi nákladné, ale aj časovo náročné. Vzhľadom na to, že ďalekohľad mal zrkadlo vybrúsené do istého tvaru, rozhodlo sa o vyrobení zariadenia, ktoré by malo rovnakú optickú chybu avšak s opačným znamienkom. Tento doplnkový prístroj mal hrať podobnú úlohu akú majú okuliare. Ako prvý krok bolo treba zistiť presnú hodnotu chyby hlavného zrkadla. Analýzou obrázkov bodových zdrojov dospeli astronómovia k záveru, že hodnota kónickej konštanty zrkadla bola -1,01324, namiesto predpokladanej -1,00230. Rovnaká hodnota vyšla aj z výsledkov analýzy zariadenia na leštenie zrkadla, ktoré používala spoločnosť Perkin-Elmer a taktiež aj z výsledkov analýzy interferogramov, ktoré technici získali pri pozemných skúškach. Kvôli dizajnu zariadení umiestnených v tele ďalekohľadu, boli potrebné dva druhy korekcie. Wide Field and Planetary Camera 2 s novými zrkadlami, ktoré upriamovali lúče na 8 navzájom oddelených CCD čipov tvoriacich obe kamery, mala nahradiť pôvodnú Wide Field Planetary Camera. Inverzná optická chyba zabudovaná na povrch čipov mala úplne odstrániť aberáciu hlavného zrkadla. Ďalšie prístroje však žiadne podobné vylepšenie nedostali a preto si vyžadovali externé korekčné zariadenie. Systém na korekciu aberácie pre FOC, FOS a GHRS sa nazýva Korekčná osová náhrada optiky vesmírneho ďalekohľadu - COSTAR (ang. Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement) a pozostáva z dvoch zrkadiel, z ktorých jedno bolo vytvarované tak, aby odstránilo aberáciu. Nato, aby sa táto korekčná náhrada dokázala vtesnať do útrob ďalekohľadu, museli astronauti pri servisnej misii demontovať jeden z prístrojov, vybraný bol High Speed Photometer.

Servisnej misii STS-61 v roku 1993 sa podarilo chybu odstrániť.

28. december 1993 - Prvá servisná misia pri HST. Sedem astronautov vybraných pre prvú servisnú misiu absolvovalo tréning v používaní veľkého množstva špeciálneho náradia potrebného na opravu Hubbleovho teleskopu. V priebehu piatich dlhých výstupov do otvoreného vesmíru astronauti vykonali množstvo úprav vo vnútri teleskopu. Misia STS-61 (raketoplánu Endeavour) prebehla v decembri 1993 a zahŕňala inštaláciu niekoľkých zariadení a rôzneho vybavenia. Medzi najpodstatnejšie úpravy patria výmena vysokorýchlostného fotometra za "balíček" korekčnej optiky COSTAR a výmena WFPC (Wide Field and Planetary Camera) za WFPC2 s interným korekčným optickým systémom. Ďalej došlo k výmene riadiacej elektroniky solárnych panelov, štyroch gyroskopov, dvoch elektronických kontrolných jednotiek a dvoch magnetometrov. Tiež bol vylepšený software palubných počítačov a Hubble bol potom presunutý na vyššiu obežnú dráhu, pretože v priebehu 3 rokov sa ďalekohľad priblížil k zemskej atmosfére a hrozilo, že by do nej vnikol a zhorel. 13. januára 1994 ohlásila NASA, že misia bola úspešne dokončená a predstavila sériu mnohých ostrých záberov vesmírnych telies. Táto servisná misia bola jednou z najkomplexnejších misií, aké boli kedy podniknuté.

22. február 1997 - Druhá servisná misia pri HST. Úlohou druhej servisnej misie Discovery (STS-82) vo februári 1997 bola výmena zariadenia GHRS a FOS za spektrometre Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) a Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) a technického a výskumného magnetofónového záznamníku za nový elektronický. Počas štyroch výstupov do kozmu bola opravená tepelná izolácia a znova upravená obežná dráha. Astronauti navyše odhalili na ďalekohľade poškodenie tepelnej izolácie, na opravu ktorej sa uskutočnil piaty neplánovaný výstup. NICMOS obsahoval chladič s dusíkom v pevnej forme, ktorý slúžil na redukciu tepelného žiarenia z ostatných prístrojov, ale o nejaký čas po tom, ako bol nainštalovaný, došlo k neočakávanej tepelnej expanzii, čo malo za následok kontakt s optickou clonou. To viedlo k nadmernému zahrievaniu NICMOSu a následnému skráteniu jeho očakávanej životnosti zo 4 a pol roka na 2 roky.

15. december 1999 - Tretia servisná misia pri HST. Servisná misia 3A Discovery (STS-103) prebehla v decembri 1999. Išlo o odštiepenú misiu od pôvodne plánovanej servisnej misie 3. Vznik varianty 3A bol vynútený nečakaným zlyhaním troch palubných gyroskopov (štvrtý gyroskop zlyhal niekoľko týždňov pred začiatkom misie, čo Hubbleovi úplne znemožnilo vykonávať vedecké pozorovania). V priebehu misie 3A astronauti nahradili všetkých šesť gyroskopov, vymenili senzor pre jemnú navigáciu (Fine Guidance Sensor) s počítačom (DF-224 za 25 MHz Intel 486 s 2MB RAM), inštalovali Voltage/temperature Improvement Kit (VIK) − zariadenie pre ochranu batérií pred prebíjaním a opäť vymenili tepelnú izoláciu.

23. marec 2002 - Štvrtá servisná misia pri HST. V priebehu misie 3B Columbia (STS-109) v marci 2002 bolo nainštalované nové zariadenie – Advanced Camera for Surveys (ACS), ktoré nahradilo FOC. Tiež došlo k oprave zariadenia NICMOS, ktoré už v roku 1999 vyčerpalo zásobu chladiacej látky. Bol inštalovaný nový chladiaci systém, ktorý teplotu dostatočne znížil a zariadenie bolo teda opäť použiteľné. Pomocou ACS a s opraveným zariadením NICMOS bol ďalekohľad schopný nasnímať tzv. Hubbleove ultra-hlboké pole. V priebehu misie 3B boli po druhýkrát vymenené solárne panely. Konštrukcia nových panelov bola odvodená od panelov použitých u družíc komunikačného systému Iridium, ktorých veľkosť predstavovala len dve tretiny pôvodných panelov. Nové panely sa prejavili nižším vplyvom gravitácie na Hubblea a poskytovali o 30 % viac energie. Takýto prírastok energie umožnil simultánne spúšťanie palubných prístrojov a zredukoval problémy s vibráciami, ktoré vznikali vo chvíľach, keď staršie a menej rigidné panely prechádzali zo zemského tieňa na slnečné svetlo a naopak. Ďalej bola vymenená Hubble's Power Distribution Unit (energetická distribučná jednotka), ktorá umožnila vykonávať kompletné reštarty všetkých zariadení.

15. august 2004 - NASA potvrdila zlyhanie pohonného systému spektrometra (Space Telescope Imaging Spectrograph -STIS). Celé zariadenie prestalo pracovať.

15. máj 2005 - NASA rozhodla prepnúť ďalekohľad do módu riadenia iba dvoma gyroskopmi, aby sa predĺžila doba misie. Teleskop bol dvoma gyroskopmi riadený do augusta 2005, ďalšie dva gyroskopy boli nevyužité, ale pripravené ako náhrada. Dva ďalšie gyroskopy už boli v tom čase nefunkčné a nepoužiteľné.

15. jún 2006 - Zlyhanie elektroniky hlavnej kamery (Advanced Camera for Surveys - ACS). Záložná elektronika zlyhala 27. januára 2007.

31. októbra 2006 - Schválená servisná misia Atlantis STS-125. Vedenie NASA chcelo pôvodne ďalekohľad ponechať už bez opravy. Na agentúru bol však vyvíjaný tlak, aby ďalekohľad ešte zachránila. NASA svoje rozhodnutie zvážila.

21. máj 2009 - Rekonštrukčná misia raketoplánu Atlantis pri lete STS-125. Posádka: Megan McArthurová, ovládajúca robotické rameno, v ktorom bol ďalekohľad upevnený, John Grunsfeld, Andrew Feustel a Mike Massimino, pracovali v otvorenom kozme desiatky hodín pri piatich výstupoch, čím absolvovali doteraz najvýznamnejšiu servisnú misiu k Hubblovmu ďalekohľadu. Astronauti Atlantisu počas 13-dňovej misie vybavili teleskop novou kamerou, novým spektrografom (optický prístroj, známy ako lovec čiernych dier, ktorý rozkladal svetlo alebo iný druh žiarenia na spektrum), namontovali nové gyroskopy (prístroje so zotrvačníkom na udržiavanie smeru), slnečné batérie, zameriavací senzor, izolačné panely a počítač, ktorý riadi a rozdeľuje dáta z vedeckých prístrojov, nainštalovali koncový uzol na budúce spojenie ďalekohľadu s umelou družicou, ktorá ho na konci životnosti navedie do atmosféry.

NASA naplánovala počas kozmickej údržby ďalekohľadu päť výstupov. Vesmírne prechádzky trvali približne šesť a pol hodiny. Počas prvej astronauti vymenili kameru teleskopu. Počas druhého takmer osemhodinového výstupu, vybavili kozmonauti teleskop stabilizačnými gyroskopmi a novou batériou.  O deň neskôr astronauti John Grunsfeld  a Andrew Feustel nainštalovali nový spektrograf, na detekciu čiernych dier (Pôvodný detektor z roku 1997, prestal fungovať v roku 2004).

Astronauti z raketoplánu Atlantis dokončili poslednú servisnú misiu, venovanú oprave a modernizácii Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu 21. mája 2009. Jeho životnosť tak bola predĺžená do roku 2014. Raketoplán Atlantis pristál aj so sedemčlennou posádkou v Kalifornii 24. mája 2009.

4. február 2010 - Americký Národný úrad pre letectvo a vesmír (NASA) zverejnil snímky planéty Pluto, ktoré potvrdili sezónne zmeny farby a jasu oblastí na jej povrchu. Pluto má na snímkach z Hubbla priemer iba niekoľko pixelov. Zverejnené snímky boli výsledkom kombinovania celej série, ktoré umožnilo vyššie rozlíšenie. Spracovanie trvalo štyri roky a vyžiadalo si nepretržitú činnosť dvadsiatich najmodernejších počítačov.

Hubblov kozmický ďalekohľad získal fotky, ktoré odkryli ľadový svet posiaty farebnými škvrnami. Fotografie potvrdili, že Pluto je meniaci sa svet s bielym, tmavooranžovým a uhľovočiernym povrchom. Porovnanie snímok Pluta Hubblovým ďalekohľadom z roku 1994 a z rokov 2002 a 2003 odhalilo zjasnenie severnej polárnej oblasti a naopak stmavnutie južnej pologule. Sezónne zmeny vyvoláva tak jeho eliptická obežná dráha okolo Slnka, ako aj sklon jeho rotačnej osi (Pluto rotuje raz za 6,39 pozemského dňa). Na Zemi je v pozadí sezón s obrovskou prevahou jeden faktor, sklon rotačnej osi. Pozorovania zo zemského povrchu v rokoch 1988 až 2002 ukázali, že hmotnosť atmosféry Pluta sa za ten čas zdvojnásobila, zrejme ako dôsledok otepľovania s jeho približovaním sa k Slnku (najbližšie bol v roku 1989), spôsobujúceho sublimáciu dusíka.

1. február 2010 - Hubblov kozmický ďalekohľad poslal na Zem snímky následku kolízie dvoch planétok. Teleskop zachytil pri sledovaní kométovitého telesa nový útvar a prachové pruhy, ktoré naznačovali celkom nedávnu čelnú zrážku dvoch planét. Zrážky v páse planétok medzi obežnými dráhami Marsu a Jupitera sú bežné, no v dejinách astronómie išlo o prvé zdokumentovanie tohto úkazu.

Vesmírne teleso P/2010 A2 objavila 6. januára 2010 sieť ďalekohľadov LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research, Lincolnský výskum blízkozemných planétiek). Podrobnejšie ho v dňoch 25. a 29. januára 2010 skúmal Hubblov kozmický ďalekohľad. Snímky odhalili blízko samotného telesa ostatky trosiek v tvare písmena "X" a rozsiahly prúd prachu, ktorý sa tiahol za telesom.

Diskusia na konci článku

(Diskusný príspevok bude následne skopírovaný aj do Diskusného fóra na stránke facebook – Priestor) 

PRIESTOR PRE PLANÉTU ZEM 

Články, ktoré tvoria jadro týchto stránok, sú súčasťou Kroniky o histórii sveta a úlohe priemyslu vo formovaní jeho spoločenských, kultúrnych a politických hnutí.

Bolo to v roku 1999 a prvý záznam kroniky hovoril o útoku spojeneckých vojsk na Juhosláviu, zapisoval som si údaje o obetiach ...  Mená tých, ktorí boli za vzniknutú situáciu zodpovední. Kronika Priemyselná evolúcia sa od tej doby rozrástla na stovky strán dlhý dokument, plný historických okamihov a ľudského prežívania. Od čias Francúzskej revolúcie, ktorú považujem za prvý významný medzník modernej histórie priemyselnej revolúcie, až po Kozmické ťaženie, ktoré ako vrchol vedeckotechnického snaženia človeka, korunoval toto obdobie. 

KONTAKTUJTE NÁS 

Autor textov a správca webovej loklaity