Teleskop Kosmiczny Hubble’a (HST – Hubble Space Telescope) jest orbitalnym obserwatorium astronomicznym umieszczonym na niskiej orbicie okołoziemskiej. Został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w 1990 roku i od tego czasu pozostaje jednym z najważniejszych narzędzi obserwacyjnych w historii astronomii.
Hubble nie jest największym teleskopem, jaki kiedykolwiek zbudowano. Jego znaczenie wynika z połączenia parametrów optycznych, położenia poza atmosferą oraz długotrwałej eksploatacji.
Podstawowe parametry techniczne
Hubble ma konstrukcję teleskopu reflektorowego typu Ritchey–Chrétien. Główne parametry techniczne są ściśle określone i niezmienne od momentu startu.
Średnica głównego lustra wynosi 2,4 metra. Całkowita długość teleskopu to około 13,2 metra, a masa startowa wynosiła około 11 100 kilogramów.
Teleskop porusza się po orbicie na wysokości około 540 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Jedno okrążenie planety trwa około 96 minut.
Dlaczego położenie poza atmosferą ma znaczenie
Atmosfera ziemska pochłania i rozprasza znaczną część promieniowania elektromagnetycznego. Ogranicza to obserwacje w zakresie ultrafioletu oraz części podczerwieni.
Hubble, pracując poza atmosferą, eliminuje zjawiska takie jak turbulencje powietrza i refrakcja. Dzięki temu uzyskuje znacznie ostrzejsze obrazy niż teleskopy naziemne o porównywalnej średnicy lustra.
Zakres obserwowanych długości fal
Teleskop Hubble’a obserwuje Wszechświat głównie w trzech zakresach promieniowania:
- ultrafiolet,
- światło widzialne,
- bliska podczerwień.
Nie jest przystosowany do obserwacji w dalekiej podczerwieni ani w zakresie fal radiowych. Te zadania realizują inne obserwatoria kosmiczne i naziemne.
Instrumenty naukowe Hubble’a
Hubble nie posiada jednego stałego zestawu instrumentów. Jego wyposażenie było kilkukrotnie modernizowane podczas misji serwisowych. Instrumenty montowane są modułowo.
Do najważniejszych należą kamery obrazujące oraz spektrografy. Kamery odpowiadają za rejestrowanie obrazów obiektów astronomicznych, a spektrografy analizują skład chemiczny, temperaturę i prędkości obiektów.
Rozdzielczość i precyzja obserwacji
Rozdzielczość kątowa Hubble’a wynosi około 0,05 sekundy kątowej. Oznacza to możliwość rozróżnienia obiektów oddalonych od siebie o bardzo małe kąty na niebie.
Precyzja ta pozwala na obserwacje struktur w galaktykach, mgławicach oraz na dokładne pomiary jasności gwiazd.
Stabilizacja i orientacja teleskopu
Hubble wykorzystuje system żyroskopów oraz czujników gwiazdowych do precyzyjnego ustawiania się na wybrany cel. Stabilność orientacji jest kluczowa dla długich ekspozycji.
Zużycie żyroskopów było jednym z głównych powodów misji serwisowych. Awaria odpowiedniej liczby żyroskopów uniemożliwia prowadzenie obserwacji naukowych.
Ograniczenia teleskopu Hubble’a
Pomimo swoich zalet Hubble ma istotne ograniczenia. Średnica lustra ogranicza ilość zbieranego światła w porównaniu z większymi teleskopami naziemnymi.
Dodatkowo teleskop nie może obserwować obiektów znajdujących się zbyt blisko Słońca na niebie. Wynika to z konieczności ochrony instrumentów przed przegrzaniem.
Starzenie się infrastruktury
Hubble jest eksploatowany znacznie dłużej, niż pierwotnie zakładano. Elementy mechaniczne i elektroniczne ulegają stopniowemu zużyciu.
Od zakończenia misji serwisowych nie ma możliwości fizycznej wymiany podzespołów. Oznacza to, że dalsza praca teleskopu zależy od stanu istniejących systemów.
Znaczenie naukowe mimo ograniczeń
Pomimo ograniczeń technicznych Hubble pozostaje ważnym narzędziem obserwacyjnym. Jego dane są nadal wykorzystywane w badaniach naukowych.
Długotrwała ciągłość obserwacji umożliwia porównywanie zmian w czasie, co jest trudne do osiągnięcia przy krótkotrwałych misjach kosmicznych.
Hubble jako element większego systemu obserwacyjnego
Współczesna astronomia opiera się na współpracy wielu teleskopów. Hubble uzupełnia obserwacje prowadzone przez teleskopy naziemne oraz nowsze obserwatoria kosmiczne.
Jego rola polega na dostarczaniu precyzyjnych danych optycznych i ultrafioletowych, które trudno uzyskać z powierzchni Ziemi.
