Kosmiczny Teleskop Hubble'a - Polski Serwis Naukowy

Teleskop Hubble'a widziany z pokładu promu kosmicznego Atlantis po ostatniej misji serwisowej STS-125, w 2009 roku.

Teleskop Hubble'a widziany z pokładu promu kosmicznego Discovery. Zdjęcie wykonano podczas drugiej misji serwisowej STS-82, w 1997

Budowa teleskopu Hubble'a

Kosmiczny Teleskop Hubble'a (ang. Hubble Space Telescope – HST) – teleskop poruszający się po orbicie okołoziemskiej, nazwany na cześć amerykańskiego astronoma Edwina Hubble'a. Został wyniesiony na orbitę przez prom kosmiczny Discovery podczas misji STS-31 dnia 24 kwietnia 1990.

Galaktyka (z gr. γαλα – mleko) – duży, grawitacyjnie związany układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii. Typowa galaktyka zawiera od 107do 1012 gwiazd, orbitujących wokół środka swojej masy.
Endeavour – najnowszy prom kosmiczny zbudowany przez NASA, oznaczony symbolem OV-105. Został zbudowany w celu zastąpienia wahadłowca Challenger, głównie z części zamiennych.

Od momentu wystrzelenia w 1990 roku, teleskop stał się jednym z najważniejszych przyrządów w historii astronomii. HST jest efektem współpracy NASA i ESA, wspólnie z teleskopami Comptona, Chandra oraz Spitzera jest częścią programu Great Observatories.

Idea teleskopów kosmicznych powstała w roku 1923. Hubble został sfinansowany w latach siedemdziesiątych XX wieku, jednak ze względu na problemy techniczne i budżetowe oraz katastrofę promu Challenger, realizacja projektu była systematycznie odkładana. Ostatecznie, po wyniesieniu na orbitę, naukowcy odkryli, że główne zwierciadło na skutek błędnego działania aparatury pomiarowej na Ziemi miało nieprawidłowy profil, przez co zdolność rozdzielcza całego teleskopu znacznie odbiegała od oczekiwanej. W 1993 roku wysłano pierwszą misję serwisową, która przywróciła parametry teleskopu do pierwotnie zakładanej jakości. Umiejscowienie poza ziemską atmosferą daje mu znaczącą przewagę nad teleskopami naziemnymi – zdjęcia nie są rozmazane oraz podatne na skutki zanieczyszczenia świetlnego. Ultragłębokie Pole Hubble'a jest najdalej sięgającym astronomicznie zdjęciem, jakie kiedykolwiek wykonano w świetle widzialnym. Wiele obserwacji Hubble'a okazało się przełomowych, pomagając astronomom w lepszym zrozumieniu wielu fundamentalnych problemów astrofizyki.

Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo "wszechświat" może być też używane w innych kontekstach, jako synonim słów kosmos (w rozumieniu filozofii), świat czy Natura. Natomiast w naukach ścisłych słowa wszechświat i kosmos są równoważne.
Atlantis – czwarty wahadłowiec NASA, który odbył lot kosmiczny. Jest on jednym z sześciu zbudowanych w USA orbiterów wielorazowego użytku przeznaczonych do transportu ludzi oraz sprzętu na orbitę oraz z powrotem.

Hubble to jedyny teleskop serwisowany przez astronautów w przestrzeni kosmicznej. Dotychczas odbyły się cztery misje serwisowe. Pierwsza misja serwisowa miała miejsce w grudniu 1993 roku. Misje 2, 3A oraz 3B wykonały niezbędne naprawy podzespołów oraz dokonały wymiany niektórych instrumentów obserwacyjnych na nowocześniejsze. Po katastrofie promu Columbia w 2003 roku, piąta misja serwisowa została ze względów bezpieczeństwa zawieszona. Dopiero 31 października 2006 roku, administrator NASA Mike Griffin wyraził na nią zgodę (planowanej na 8 października 2008 roku). Opóźnienia w realizacji planu startów wahadłowców oraz awaria samego teleskopu spowodowały kolejne przesunięcie terminu misji na 12 maja 2009 roku (misja STS-125).

Wielka Brytania (), Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej (ang. United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) – unitarne państwo wyspiarskie położone w Europie Zachodniej. W skład Wielkiej Brytanii wchodzą: Anglia, Walia i Szkocja położone na wyspie Wielka Brytania, Irlandia Północna leżąca w północnej części wyspy Irlandia. Guernsey, Jersey i Wyspa Man, posiadają odrębny status dependencji Korony brytyjskiej i nie wchodzą w skład Zjednoczonego Królestwa.
Cefeidy (zwane też gwiazdami typu δ Cephei lub cefeidami klasycznymi od nazwy gwiazdozbioru Cefeusza) – gwiazdy zmienne pulsujące, nadolbrzymy, których jasność zmienia się z okresem od 1 do 150 dni. Amplitudy zmian blasku wynoszą od 0,1 do 2 wielkości gwiazdowych. Jasności absolutne (MV) cefeid wynoszą od -2 do -6 wielkości gwiazdowych. Podczas pulsacji zmienia się również ich promień oraz typ widmowy od A lub F w maksimum blasku do G lub K w minimum.

Prom Endeavour, ulokowany w Kompleksie startowym 39, pełnił funkcję środka ostrożności mogąc wystartować z misją ratowniczą STS-400 w sytuacji zagrożenia pracy misji remontowania teleskopu.

Naprawy pozwolą działać teleskopowi do roku 2013, kiedy jego następca Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba miał być wyniesiony na orbitę. Jego misję zawieszono w lipcu 2011 roku.

Koncepcja, projektowanie i cele

Propozycje i prekursorzy

W 1923 roku, niemiecki naukowiec Hermann Oberth, który obok Roberta Goddarda i Konstantego Ciołkowskiego uważany jest za ojca współczesnej techniki rakietowej, wydał rozprawę doktorską "Die Rakete zu den Planetenräumen" ("Rakietą w przestrzeń międzyplanetarną"), w której zawarł pomysł sposobu wyniesienia teleskopu na orbitę przy pomocy rakiety.

Długość fali — najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali — zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.
Hermann Oberth (ur. 25 czerwca 1894 r. w Sybinie w Siedmiogrodzie, obecnie na terenie Rumunii, zm. 28 grudnia 1989 r. w Norymberdze) – austriacko-niemiecki fizyk i wynalazca, pionier techniki rakietowej i wizjoner eksploracji kosmosu. Pochodził z rodziny Sasów siedmiogrodzkich.

Historia Kosmicznego Teleskopu Hubble ma swój początek w 1946 roku, kiedy astronom Lyman Spitzer napisał referat zatytułowany Zalety pozaziemskiego obserwatorium astronomicznego. Autor rozważał w nim praktyczną wyższość obserwatoriów pozaziemskich nad umieszczonymi na powierzchni planety. Rozdzielczość kątowa (najmniejsze odległość między dwoma obiektami umieszczonymi blisko siebie, przy której są one rozróżnialne) miała być ograniczona jedynie przez dyfrakcję i wolna od efektów turbulencji w atmosferze powodujących migotanie gwiazd. (Wówczas teleskopy naziemne miały rozdzielczość 0,5-1,0 sekundy kątowej, przy czym teoretycznie teleskop z lustrem o średnicy 2,5 m powinien osiągać rozdzielczość rzędu 0,05 sekundy kątowej.) Następnie teleskop umieszczony w przestrzeni kosmicznej mógłby obserwować w podczerwieni i ultrafiolecie, silnie absorbowanych przez atmosferę.

Ciemna energia – w kosmologii jest hipotetyczną formą energii, która wypełnia całą przestrzeń i wywiera na nią ujemne ciśnienie, wywołując rozszerzanie się Wszechświata. Jest to jedno z pojęć wprowadzone w celu wyjaśnienia przyspieszania ekspansji kosmosu oraz problemu brakującej masy we Wszechświecie.
1 lutego 2003, podczas powrotu z przestrzeni kosmicznej, prom Columbia uległ zniszczeniu w wyniku uszkodzenia osłony termicznej na krawędzi natarcia lewego skrzydła. Uszkodzenie osłony nastąpiło w czasie wznoszenia po starcie, za sprawą fragmentu pianki osłaniającej zbiornik zewnętrzny wahadłowca, który oderwał się od zbiornika i uderzył w skrzydło orbitera, wyrywając dziurę o średnicy ok. 25 cm. W efekcie podczas przelotu przez termosferę gorące gazy mogły dostawać się do środka. Zdarzenie to zostało zaobserwowane już po dotarciu promu na orbitę, jednak w czasie trwającej kilka dni misji, głównie z powodów organizacyjnych, nie udało się sprawdzić, czy uszkodzenie było wystarczająco poważne, by podejmować jakiekolwiek radykalne działania (np. wysłanie drugiego promu na orbitę). Trzeba wspomnieć też, że gdy śledczy zażądali zdjęć satelitarnych promu, NASA odmówiła.

Spitzer poświęcił większość kariery na realizację projektu kosmicznego teleskopu. W 1962 roku Amerykańska Akademia Nauk zasugerowała rozwój programu w ramach lotów kosmicznych, a w 1965 roku Spitzer został mianowany przewodniczącym komisji, której zadaniem było zdefiniowanie zadań naukowych dla dużego teleskopu kosmicznego.

Teleskop kosmiczny Comptona (ang. Compton Gamma Ray Observatory, CGRO) został wyniesiony 5 kwietnia 1991 roku na orbitę na pokładzie promu Atlantis w misji STS-37. Teleskop prowadził obserwacje w zakresie promieniowania gamma. Nosił imię Arthura Comptona, amerykańskiego fizyka, który odkrył nazwany jego imieniem efekt, polegający na rozpraszaniu promieniowania gamma na elektronach wewnątrz atomu.
Voyager 2 - (pl. Podróżnik 2) bezzałogowa sonda kosmiczna wysłana w 1977 roku w przestrzeń kosmiczną z Przylądka Canaveral przez amerykańską agencję kosmiczną NASA. Z początku jej zadaniem było dokładne zbadanie Jowisza oraz Saturna, jednak sprawowała się na tyle dobrze, że przeprogramowano ją, aby przeprowadziła badania również pozostałych planet zewnętrznych. Sonda spisała się bardzo dobrze i przesłała obrazy wszystkich czterech planet, ich księżyców i pierścieni. Do dnia dzisiejszego Voyager 2 jest jedyną sondą, która dotarła do Urana i Neptuna.

Astronomia oparta na badaniach z przestrzeni kosmicznej rozpoczęła się na niewielką skalę podczas II wojny światowej, kiedy naukowcy zaczęli wykorzystywać coraz bardziej rozwijającą się technologię rakietową. Pierwsze zdjęcie Słońca w ultrafiolecie zostało zrobione w 1946 roku. Orbitujący teleskop słoneczny został wystrzelony w 1962 roku przez Wielką Brytanię jako część programu kosmicznego Ariel, a w 1966 NASA przeprowadziła pierwszą misję w ramach Orbitalnych Obserwatoriów Astronomicznych (OAO). Niestety bateria pierwszego satelity OAO-1 zepsuła się niespełna po trzech dniach pracy, kładąc kres misji. Kolejny satelita, oznaczony jako OAO-2, prowadził obserwacje gwiazd i galaktyk w ultrafiolecie w latach 1968-1972 pomimo, iż planowany czas pracy był szacowany na rok.

Niemcy (Republika Federalna Niemiec, RFN; do traktatu pomiędzy RFN a Polską Rzecząpospolitą Ludową (1970) w Polsce stosowana była oficjalnie nazwa Niemiecka Republika Federalna, NRF; niem.: Deutschland lub Bundesrepublik Deutschland, BRD) – państwo federacyjne położone w Europie, będące członkiem Unii Europejskiej (UE), Unii Zachodnioeuropejskiej (UZE), G8, ONZ oraz NATO. Stolicą Niemiec jest Berlin (przed połączeniem z NRD – Bonn, obecnie noszące tytuł miasta federalnego). Językiem oficjalnym jest język niemiecki.
Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu (teleskop soczewkowy) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany), połączonych tubusem. Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony lub prosty.

Misje OAO ukazały jak ważną rolę w astronomii mogą odgrywać obserwatoria pozaziemskie. W 1968 NASA zaplanowała umieszczenie w przestrzeni kosmicznej 3-metrowej średnicy teleskopu zwierciadlanego, nazwanego prowizorycznie Wielkim Teleskopem Kosmicznym (LST), z datą startu szacowaną na rok 1979. Plany te wzmocniły nacisk na potrzebę załogowych misji remontowych, aby zapewnić długie funkcjonowanie bardzo drogiego programu. Zbieżność rozwoju programu statków kosmicznych wielokrotnego użytku dawała nadzieję, iż niebawem pomysł doczeka się realizacji.

Grawitacja (ciążenie powszechne) - jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.
Ponowne wejście w atmosferę - proces w którym pojazdy znajdujące się poza atmosferą planety są zdolne do wejścia w nią i osiągnięcia powierzchni w stanie nienaruszonym. Zazwyczaj proces ten wymaga specjalnych metod ochrony przed nagrzewaniem aerodynamicznym.

Poszukiwanie funduszy

Sukces programu OAO doprowadził do zgody w środowisku astronomów, które uznało, iż budowa LST jest celem priorytetowym. W 1970 roku NASA powołała dwie komisje: jedną odpowiedzialną za stronę techniczną projektu, drugą do wyznaczenia naukowych celów misji. Po ich ustaleniu, głównym problemem NASA stało się znalezienie funduszy na realizację projektu, wielokrotnie przewyższającego koszty teleskopu naziemnego. Kongres Stanów Zjednoczonych zakwestionował wiele punktów proponowanego budżetu i wymusił cięcia kosztów przygotowań, skupiających się w owym czasie na doborze przyrządów i narzędzi dla teleskopu. W 1974 roku, w wyniku nacisków Geralda Forda, Kongres Stanów Zjednoczonych wstrzymał jego finansowanie.

Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0019%. Stabilnymi izotopami azotu są 14N i 15N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości). Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).
Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang.: United States, United States of America, US, USA) – państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu, Oceanem Atlantyckim od wschodu.

W tej sytuacji, wielu astronomów spotkało się osobiście z kongresmenami i senatorami, zostały również zorganizowane kampanie pisania listów na wielką skalę. Narodowa Akademia Nauk opublikowała raport podkreślający potrzebę kosmicznego teleskopu. Ostatecznie senat zgodził się na połowę budżetu początkowo zaakceptowanego przez Kongres.

Absorpcja – w optyce proces pochłaniania energii fali elektromagnetycznej przez substancję. Natężenie światła wiązki przechodzącej przez substancję ulega zmniejszeniu nie tylko w wyniku absorpcji, lecz również na skutek rozpraszania światła. O ile jednak promieniowanie rozproszone opuszcza ciało, to część zaabsorbowana zanika powodując wzrost energii wewnętrznej tego ciała.
Zanieczyszczenie świetlne – termin używany na określenie nadmiernego oświetlenia nocnego, obecne zwłaszcza w miastach. "Zanieczyszczenie" tego typu utrudnia obserwację astronomiczną nieba oraz ma negatywny wpływ na faunę i florę naturalnie przystosowaną do życia w ciemności w czasie nocy. Może mieć również niekorzystne działanie na zdrowie człowieka.

Redukcja środków pieniężnych doprowadziła do zmniejszenia skali projektu. Ze względu na cięcia budżetowe, jak i chęć otrzymania efektywniejszej konfiguracji oprzyrządowania teleskopu, średnica lustra została zmniejszona z zakładanych 3 metrów do 2,4. Planowane wystrzelenie prototypu z 1,5-metrowym lustrem do przetestowania systemów użytych w głównym projekcie zostało zaniechane, kwestie pieniężne zadecydowały również o współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną. Zgodziła się ona na sfinansowanie i dostarczenie oprzyrządowania pierwszej generacji wraz z zasilającymi je panelami słonecznymi oraz powołania kadry obsługującej projekt na terenie USA, w zamian za gwarancję, że europejscy astronomowie będą mieli udostępnione przynajmniej 15% czasu obserwacji. Kongres ostatecznie wyasygnował 36 mln dolarów na rok 1978. Rozpoczęło się projektowanie LST, ustalono datę wystrzelenia na rok 1983. Na początku lat 80. teleskop został nazwany nazwiskiem Edwina Hubble'a, który dokonał jednego z największych odkryć XX wieku, polegającym na stwierdzeniu, że wszechświat się rozszerza.

Teleskop kosmiczny Chandra (ang. Chandra X-ray Observatory, CXO) – teleskop kosmiczny pracujący w zakresie promieni rentgenowskich wyniesiony na orbitę przez prom kosmiczny Columbia 23 lipca 1999 roku podczas misji STS-93.
Jowisz – piąta w kolejności oddalenia od Słońca i największa planeta Układu Słonecznego. Posiada wiele księżyców (odkryto 63) oraz system pierścieni. Jowisz wraz z Saturnem, Uranem i Neptunem to planety gazowe, czasem nazywane również planetami jowiszowymi.

Konstruowanie

Polerowanie głównego lustra teleskopu w firmie Perkin-Elmer, w mieście Danbury w maju 1979 roku. Na zdjęciu widoczny jest inżynier Martin Yellin.

Od tego momentu praca nad programem została przydzielona wielu instytucjom. Centrum Lotów Kosmicznych imienia George'a C. Marshalla było odpowiedzialne za zaprojektowanie, rozwój i konstrukcję teleskopu, natomiast Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda za całkowitą kontrolę nad instrumentami badawczymi oraz naziemne centrum dowodzenia misją. Centrum Marshalla zleciło firmie optycznej Perkin-Elmer zaprojektowanie i wyprodukowanie Optical Telescope Assembly (OTA) oraz Fine Guidance Sensors. Lockheed został upoważniony do skonstruowania statku kosmicznego w którym będzie ulokowany teleskop.

Cień – obszar, do którego nie dociera światło bezpośrednio ze źródła światła na skutek obecności przeszkody ustawionej na drodze promieni świetlnych, nieprzepuszczającej światła. W zależności od źródła światła mówi się o cieniu słonecznym, księżycowym i in. W zależności od obiektu przesłaniającego światło mówi się o cieniu np. Księżyca (podczas zaćmienia Słońca cień ten pada na Ziemię), cieniu budynku, człowieka.
Planeta karłowata – rodzaj obiektu astronomicznego, pośredni między planetami a małymi ciałami niebieskimi. Planety karłowate, wbrew nazwie, nie zaliczają się do planet.

Optical Telescope Assembly (OTA)

Najważniejszym elementem teleskopu było zaprojektowane do wymagających warunków zwierciadło wraz z systemami optycznymi. Teleskopy optyczne mają zazwyczaj zwierciadła wypolerowane z dokładnością do dziesiątej części długości fali świetlnej, lecz ze względu na szerokie spektrum wykonywanych obserwacji (od ultrafioletu aż po podczerwień) zwierciadło Hubble'a musiało być wykonane z dokładnością do 10 nanometrów (około 1/65 długości światła czerwonego).

II wojna światowa – największy konflikt zbrojny w historii świata, trwający od 1 września 1939 do 2 września 1945 (w Europie do 8 maja 1945), obejmujący zasięgiem działań wojennych prawie całą Europę, wschodnią i południowo-wschodnią Azję, północną Afrykę, część Bliskiego Wschodu i wszystkie oceany. Niektóre epizody wojny rozgrywały się nawet w Arktyce i Ameryce Północnej. Poza większością państw europejskich i ich koloniami, brały w niej udział państwa Ameryki Północnej i Ameryki Południowej oraz Azji. Głównymi stronami konfliktu były państwa osi i państwa koalicji antyhitlerowskiej (alianci).
Euro, ευρώ, евро (znak: €, kod ISO 4217: EUR) – europejska waluta wprowadzona w miejsce walut krajowych. Jest prawnym środkiem płatniczym w 16 państwach tworzących strefę euro w Unii Europejskiej - obejmującym ponad 322,5 mln Europejczyków. Waluta euro używana jest także w 11 krajach i terytoriach nienależących do UE (Watykanie, Monako, San Marino, Andorze, Kosowie, Czarnogórze) oraz we francuskich posiadłościach na Atlantyku i Oceanie Indyjskim oraz w brytyjskich bazach wojskowych na Cyprze.

Perkin-Elmer korzystała przy polerowaniu z systemów komputerowego wspomagania wytwarzania, jednak na wypadek problemów z najnowocześniejszą technologią NASA zażądała od PE zlecenia firmie Kodak wykonania zapasowego zwierciadła przy użyciu tradycyjnych technik polerowania (Zespół złożony z firm Kodak i Itek również składał swoją ofertę pierwotnego polerowania. Wymagała ona zaangażowania dwóch firm, w celu podwójnego sprawdzenia finalnego produktu, co z dużym prawdopodobieństwem przyczyniłoby się do znalezienia wady, która spowodowała późniejsze problemy teleskopu). Obecnie zwierciadło wykonane przez firmę Kodak jest stałą ekspozycją w Instytucie Smithsona. Zwierciadło firmy Itek jest używane w 2,4 metrowej średnicy teleskopie Magdalena Ridge Observatory.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, MSK (ang. International Space Station, ISS; ros. Международная Космическая Станция, МКС; trb.: Mieżdunarodnaja Kosmiczeskaja Stancyja, MKS) – pierwsza stacja kosmiczna wybudowana z założenia przy współudziale wielu krajów. Składa się obecnie z 14 głównych modułów (docelowo ma ich liczyć 16) i umożliwia jednoczesne przebywanie sześciu członków stałej załogi (trzech do roku 2009). Pierwsze moduły stacji zostały wyniesione na orbitę i połączone ze sobą w 1998 roku. Pierwsza stała załoga zamieszkała na niej w roku 2000. Źródłem zasilania ISS są baterie słoneczne, transportem ludzi i materiałów zajmują się amerykańskie wahadłowce programu STS (od lutego 2003 do 26 lipca 2005 wstrzymane z powodu katastrofy Columbii) oraz rosyjskie statki kosmiczne Sojuz i Progress.
Astrofizyka jest dziedziną leżącą na pograniczu fizyki i astronomii, zajmującą się badaniem procesów fizycznych w skali astronomicznej oraz budową i prawami rządzącymi obiektami astronomicznymi. Tematem badań astrofizyki są procesy fizyczne we Wszechświecie takich obiektów jak gwiazdy, galaktyki, materia międzygwiezdna oraz ich wzajemne oddziaływanie.

Prace nad zwierciadłem rozpoczęły się w 1979 roku, kiedy Perkin-Elmer otrzymała od firmy Corning półfabrykat ze szkła. Aby zredukować jego masę do minimum, wierzchnia i spodnia warstwa o grubości 1 cala każda, przykryły kratownicę o strukturze plastra miodu. W celu redukcji nakładów finansowych, NASA zaniechała prac nad zapasowym zwierciadłem i ustaliła datę wystrzelenia na październik 1984. Pokrycie wierzchniej warstwy 65 nm grubości refleksyjną powłoką aluminiową i 25 nm warstwą ochronną fluorku magnezu zakończyło w 1981 roku prace nad zwierciadłem.

Cal (ang. inch) – pozaukładowa jednostka miary długości odpowiadająca szerokości kciuka. Jedna z tzw. jednostek imperialnych. W USA ta jednostka miary jest podstawową jednostką miary używaną m.in. w budownictwie, medycynie, policji (np. do pomiaru wzrostu człowieka), mechanice i wielu innych dziedzinach.
Discovery (oznaczenie NASA dla orbitera – OV-103) - skonstruowany przez NASA amerykański wahadłowiec kosmiczny, przystosowany do odbywania wielokrotnych podróży na orbitę. Jest trzecim promem NASA, który odbył lot w przestrzeń kosmiczną (wcześniej taką podróż odbyły Columbia i Challenger) i jednocześnie najstarszym pozostającym w służbie. Jego pierwsza podróż kosmiczna miała miejsce 30 sierpnia 1984. Jego zadaniem jest transport załogi i wymiana zaopatrzenia Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Wraz z rosnącymi opóźnieniami w terminarzu prac nad pozostałymi częściami OTA, oraz stale powiększającym się budżetem, zaczęły narastać wątpliwości co do kompetencji Perkin-Elemer. W odpowiedzi na terminarz określony jako "chwiejny i codziennie zmienny", NASA przełożyła datę startu na kwiecień 1985. Opóźnienia firmy rosły w tempie jednego miesiąca na kwartał, a na każdy dzień pracy przypadał jeden przerwy. Z tego też względu NASA została zmuszona do przesunięcia startu kolejno na marzec i wrzesień 1986 roku. Do tego momentu całkowity budżet projektu wzrósł do 1,175 mld dolarów.

Dyfrakcja (ugięcie fali) to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.
Lyman Spitzer Jr. (ur. 26 czerwca 1914 w Toledo w stanie Ohio, zm. 31 marca 1997 w Princeton w stanie New Jersey) - amerykański astrofizyk i fizyk teoretyczny.

Systemy pokładowe

Konstrukcja teleskopu Hubble'a

Kolejnym, równie wymagającym elementem teleskopu był statek kosmiczny, w którym zamontowane miały być instrumenty pokładowe. Konstrukcja miała wytrzymywać częste przejścia z bezpośredniego działania promieni słonecznych w cień Ziemi (generujące duże zmiany temperatury), a przy tym pozostawać wystarczająco stabilna do wykonywania precyzyjnych pomiarów. Powłoka zintegrowanej izolacji wielowarstwowej utrzymuje stałą wewnętrzną temperaturę i otacza lekki aluminiowy kadłub teleskopu. W jego wnętrzu szkielet wykonany z tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem węglowym sztywno utrzymuje pracujące części teleskopu.

Robert Hutchings Goddard (1882 - 1945), amerykański konstruktor i wynalazca lotniczy, pionier techniki rakietowej i astronautyki. W latach 1919-43 był profesorem uniwersytetu Clarka w Worcester. Uzyskał 214 patentów za opracowania z dziedziny techniki rakietowej. W 1926 roku odbył się udany start rakiety eksperymentalnej konstrukcji Goddarda.
Lockheed - amerykańska wytwórnia zbrojeniowa specjalizująca się w produkcji statków powietrznych, założona w 1932, w 1995 przekształcona w Lockheed Martin.

Katastrofa promu Challenger

Na początku 1986 roku planowane na październik wystrzelenie teleskopu wydawało się realne, jednak katastrofa promu Challenger wstrzymała program lotów kosmicznych, tym samym program kosmicznego teleskopu został odroczony na wiele lat. Wszystkie części Hubble'a musiały być przetrzymywane w specjalnych pomieszczeniach, systematycznie podnosząc całkowity koszt programu.

Dysk protoplanetarny jest to zagęszczenie pyłów i gazów wokół młodej gwiazdy w kształcie dysku. Zaczyna powstawać jeszcze przed rozpoczęciem reakcji jądrowej w centrum układu (protogwiazdy). Materia, z której się składa, pochodzi z obłoku wokół gwiazdy.
Pluton (oznaczenie oficjalne: 134340 Pluton) – planeta karłowata, najjaśniejszy obiekt pasa Kuipera. Został odkryty w 1930 roku przez amerykańskiego astronoma Clyde’a Tombaugha. Od odkrycia do 2006 r. Pluton był uznawany za dziewiątą planetę Układu Słonecznego. 24 sierpnia 2006 r. Zgromadzenie Generalne Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze odebrało Plutonowi status planety, co oznacza, że w Układzie Słonecznym jest teraz tylko 8 planet. Pluton należy do szerszej grupy obiektów transneptunowych. Płaszczyzna, po której się porusza, jest mocno nachylona do płaszczyzny ekliptyki, z silnie ekscentryczną orbitą, która częściowo przebiega wewnątrz orbity Neptuna. Pluton posiada cztery obiegające go księżyce, z których jeden, Charon, jest tylko o połowę mniejszy od niego. Nazwa została zapożyczona od rzymskiego boga Plutona, zaś jego symbol – złożenie liter P i L – pochodzi od inicjałów Percivala Lowella, amerykańskiego astronoma.

Ostatecznie, po wznowieniu lotów wahadłowców w 1988 roku, wystrzelenie teleskopu zostało zaplanowane na rok 1990. W ramach przygotowań cały kurz, który osadził się na głównym lustrze, został usunięty za pomocą dysz z azotem. W celu sprawdzenia pełnej funkcjonalności systemów wszystkie zostały poddane skrupulatnym testom. Wreszcie, 23 kwietnia 1990 roku, misja STS-31 promu Discovery zakończyła się sukcesem i teleskop został umieszczony na orbicie.

Europa – część świata (określana zwykle tradycyjnym, acz nieścisłym mianem kontynentu), leżąca na półkuli północnej, na pograniczu półkuli wschodniej i zachodniej, stanowiąca wraz z Azją kontynent Eurazję.
Terminem supernowa określa się kilka rodzajów kosmicznych eksplozji, które powodują powstanie na niebie niezwykle jasnego obiektu, który już po kilku tygodniach bądź miesiącach staje się niemal niewidoczny. Istnieją dwie możliwe drogi prowadzące do takiego wybuchu: w jądrze masywnej gwiazdy przestały zachodzić reakcje termojądrowe i pozbawiona ciśnienia promieniowania zaczyna zapadać się pod własnym ciężarem, lub też biały karzeł tak długo pobierał masę z sąsiedniej gwiazdy, aż przekroczył masę Chandrasekhara, co spowodowało eksplozję termojądrową. W obydwu przypadkach, następująca eksplozja supernowej z ogromną siłą wyrzuca w przestrzeń większość lub całą materię gwiazdy. Utworzona w ten sposób mgławica jest bardzo nietrwała i ulega całkowitemu zniszczeniu już po okresie kilkudziesięciu tysięcy lat, znikając zupełnie bez śladu. Z tego powodu w naszej Galaktyce znamy obecnie zaledwie 265 pozostałości po supernowych, choć szacunkowa liczba tego rodzaju wybuchów w ciągu ostatnich kilku miliardów lat jest rzędu wielu milionów.

Początkowo program miał kosztować 400 mln dolarów, ostatecznie skonstruowanie teleskopu pochłonęło 2,5 mld dolarów. Całkowity koszt okazał wielokrotnie wyższy, wydatki USA oszacowano na około 4,5 do 6 mld dolarów, europejskie na 593 miliony euro (dane na rok 1999).

Załogowy lot kosmiczny - badanie przestrzeni kosmicznej za pomocą statków kosmicznych z ludzką załogą na pokładzie, co jest przeciwieństwem eksploracji kosmosu przy pomocy sond lub zdalnie sterowanych bezzałogowych misji kosmicznych.
Niska orbita okołoziemska (ang. low Earth orbit - LEO) jest orbitą dookoła Ziemi, przebiegającą między powierzchnią Ziemi a Pasami Van Allena, czyli na wysokości od 200 do 2000 kilometrów nad Ziemią. Nad nią znajdują się średnia orbita okołoziemska i orbita geostacjonarna.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)