Hubble Hauptamt erklärt wie das Teleskop auf den Weg gebracht

C Robert O'Dell war Chief Scientist am Hubble Space Telescope-Projekt. Fünfundzwanzig Jahre nach seiner Markteinführung, erklärt er, was nötig war, um das Projekt wieder in 1972.

Kultbilder der astronomischen Säulen aus Gas und Staub, Ansichten von Galaxien, bald nachdem sie gebildet wurden, eine beschleunigende Universum, getrieben durch die dunkle Energie... "Gebt uns mehr!", sagen die Bürger und Steuerzahler. Das Hubble-Weltraumteleskop ist zweifellos eines der beliebtesten Wissenschaftsprojekte heute. Es war nicht immer so.

Den Grundstein

Ursprünglich stammt aus einer Zeit, als fast alle Astronomen fotografische Platten zur Aufnahme von Bildern an bodengebundenen Teleskopen, wurde die Idee eines ehrgeizigen und teure Observatoriums im Raum kein populäres.

Die einflussreichsten Astronomen der 1960er Jahre hielt es besser, das Geld auf 15 Exemplare des 200-Zoll-Riesen am Palomar Mountain, anstatt spielen alle auf ein einzelnes Teleskop im Weltraum, die nicht so groß war.

Dennoch hielt NASA Hubble als langfristiges Ziel. In den frühen 1970er Jahren begann Dinge zu ändern, wie Vorentwürfe für das Raumschiff erzeugt wurden und meine Kolleginnen und Kollegen über die Hubble Potential erzogen wurden.

Dieses Weltraum Teleskop wäre in der Lage, Bilder von einen Schritt machen in der Qualität, die war so groß wie der Galileo Anwendung des ersten astronomischen Teleskops zur Ansicht mit bloßem Auge war. Es würde erkennen, Sterne und Galaxien, die jenseits der Grenze der Ohnmacht der riesigen bodengebundenen Observatorien zu legen. Ich verließ meine Professur an der University of Chicago im Jahr 1972, der wissenschaftliche Leiter des vorgeschlagenen Projekts zu werden und als das Sammeln von wissenschaftliche Unterstützung meine wichtigste unmittelbare Aufgabe.

Schließlich beteiligte sich die Idee den Zug aufgesprungen und Wissenschaftler und Gruppen aus den meisten der großen Observatorien in den USA und Europa mit dem Bau der Sternwarte, seine individuelle wissenschaftliche Instrumente und Planung der Wissenschaft zu tun. Von weit verbreiteten Skepsis änderte sich die Situation für Astronomen nicht verpassen wollen.

Die ersten Jahre verbrachte er in Vorplanung von vielen Arten von wissenschaftlichen Instrumenten, mit wettbewerbsfähigen ausgewählten Wissenschaftlern. Als wir in die Auswahl der Teams verschoben, um die Instrumente zu bauen, haben wir einen neuen Wettbewerb. Die Teams, die die modernsten Ansätze vorgeschlagen hatte wurden ausgewählt und hinterließ einige Leute beteiligt seit den frühesten Studien.

Hardware begann, Baujahr 1977, noch bevor die Hubble vom Kongress im Jahr 1978 finanziert wurde. Vorbereitungen ging auf dem holprigen und teuren Weg, der dazu führen würde, dass bereit für den Start Ende 1986. Aber dann das Space Shuttle Challenger Unfall aufgetreten und mehrjähriger Verzögerung folgte als Space Transportation System wieder in Betrieb kam. Hubble hitched schließlich eine Fahrt um Platz an Bord der Raumfähre Discovery im April 1990.

Holprige Fahrt auf den ersten

Innerhalb von ein paar Wochen sah es so aus dieser frühen Skeptiker die klugen unter uns waren. Hauptspiegel des Teleskops hatte mit großer Präzision erzeugt und mit bisher unerreichter Genauigkeit gemessen worden; aber die Messgeräte war falsch. Dieser Fehler führte ein Spiegel, der eine degradierte Bild geformt. Statt ein scharfes einkerniges wo 90 % des einfallenden Lichtes konzentrierte, gab es ein starker Kern mit 20 % des einfallenden Lichtes von einem Heiligenschein umgeben. Wir waren, untersuchten, und ein Thema von engstirnigen Karikaturen an den Pranger gestellt. Techno-Türkei war eine beliebte Beschreibung.

Doch Forscher entwickelten Computerprogrammen, genau die Halo zu entfernen und der wissenschaftliche Wert der daraus resultierenden Bilder begann geschätzt werden. In den nächsten Jahren änderte die Artikel über die Hubble aus den ursprünglichen Themen "wie solch eine große Schraube-up auftreten kann," in Einführungen von "verkrüppelte Hubble zeigt dieses interessante wissenschaftliche Ergebnis" bis schließlich die Wissenschaft, die Geschichten einfach enden würde mit einer Erwähnung im letzten Absatz, die das Hubble war mit einem fehlerhaften Spiegel funktioniert, aber es war zu erwarten, dass Dinge nach der ersten Wartungsmission verbessert werden würde.

Und verbessern sie taten mit der Wartungsmission vom Dezember 1993. Dass Erfolg die Sternstunden reflektiert (Jahre tatsächlich) von NASA und Luft-und Raumfahrt-Ingenieure und Manager, Space Telescope Science Institute und die Astronautenkorps. Die wissenschaftlichen Instrumente wurden in leicht verändert-Out Boxen untergebracht. Eine leere Instrument Box worden vor dem 1990 Start gemacht, um verwendet werden, für den Fall, dass eines der wissenschaftlichen Instrumente nicht rechtzeitig fertig wurde.

Dieses Feld wurde geändert, um eine Reihe von Spiegeln zu beherbergen, die korrigieren würde den konvergenten Lichtstrahl der fehlerhaften Hauptspiegel aus, so dass es die wissenschaftlichen Instrumente in tadellosem Zustand erreichen würde. Eine backup-Image-Kamera wurde installiert, dass die Korrektur in den inneren Spiegel herausgefunden hatte, die bereits Teil des Designs. Die Hubble wurde gerettet und wurde tatsächlich produziert Bilder besser als wir öffentlich vorausgesagt hatte.

Wieder im Geschäft

Glücklich, der Rest ist Geschichte.

Vier weiteren Wartungsmissionen fehlerhafte Komponenten ersetzt, repariert in-Orbit-Instrumente und -Geräte (z. B. die Datenaufzeichnung und Computer) und wissenschaftliche Instrumente ersetzt, so dass heutige Hubble mächtiger als je zuvor ist. Ohne die Möglichkeit, zusätzliche Wartungsmissionen durchzuführen wird die Lebensdauer begrenzt. Welcher Zeit wir noch haben werden willkommen, aber auf jeden Fall muss das Hubble Space Telescope als einen Triumph.

Es ist schon erfreulich, im Erdgeschoss des Hubble-Projekt werden und Richtung mitzugestalten, die es ausgeführt wird. Engineering-Bilder meiner Lieblings astronomischen Objekts, der Orion-Nebel, wurden vor die erste Wartungsmission getätigt. Ich erhielt Zugang zu jenen und in ihrer Analyse entdeckt die Objekte jetzt genannt Proplyds. Dies sind die zirkumstellaren Material und Proto-planetarische Scheiben rund um sehr junge Sterne (im Alter von weniger als 1 Million Jahren).

Diese Entdeckungen begann eine Reihe von Untersuchungen, die mit dem Hubble, die bis heute andauert. Ich habe nur eine Papier auf die jüngste von Ihnen zur Veröffentlichung vorgelegt. Es nutzt die Tatsache, dass die lange zeitliche Differenz zwischen der ersten und letzten Bilder uns Veränderungen im Nebel zu sehen ermöglicht, und die Angelegenheit von der jüngste weggetrieben zu verfolgen der Sterne im Orion, so beleuchten den Prozess durch die Sterne und die Planeten gebildet.

Es ist nur eine der Entdeckungen, die wir sicherlich durch jetzt ohne wie das Hubble-Weltraumteleskop gemacht haben würde nicht.

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf das Gespräch. Lesen Sie den original Artikel. Obere Bild von der NASA. C Robert O'Dell ist ein Forschungs-Professor für Physik und Astronomie an der Vanderbilt University. Er wird gefördert von der NASA.