Презентация "Космические телескопы"

Автор презентации Шамшина О.А. Учитель физики МОУ Саккуловская СОШ Челябинская область КОСМИЧЕСКИЕ ТЕЛЕСКОПЫ

КОСМИЧЕСКИЕ ТЕЛЕСКОПЫ  это, как правило, телескопы, работающие за пределами атмосферы Земли и, тем самым, не утруждающие себя просвечиванием через эту атмосферу. Самым известным космическим телескопом на сегодняшний день является космический телескоп Хаббл, открывший сотни экзопланет, показавший множество живописных галактик, космических событий и расширивший горизонты нашего взгляда в космос. На смену Хабблу придет космический телескоп Джеймса Вебба, который будет запущен в космос в 2018 году и зеркало которого будет превышать диаметр зеркала Хаббла почти в три раза. После Джеймса Вебба ученые планируют отправить в космос Космический телескоп высокого разрешения (HDST), но это пока только в планах. Как бы то ни было, на долю космических телескопов приходится и будет приходиться большая часть наших открытий в глубоком космосе.

СПИТЦЕР (КОСМИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП)  «Спитцер» (англ. Spitzer; космический телескоп  «Спитцер», код обсерватории «245») —  космический аппарат научного назначения, предназначенный для наблюдения космоса в  инфракрасном диапазоне. Запущен НАСА 25 августа 2003 года, выведен на орбиту ракетой-носителем « Дельта-2», на время запуска был крупнейшим в мире космическим инфракрасным телескопом. Уступил этот титул обсерватории «Гершель», запущенной в 2009 году. Назван в честь американского астрофизика  Лаймана Спитцера.

ГЕРШЕЛЬ (КОСМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ)  Космии́ческий телескóп «Гершель»  (англ. Herschel Space Observatory), ранее FIRST [2] (англ. Far Infrared and Submillimetre Telescope) — астрономический спутник, созданный ЕКА. Первоначально предложен консорциумом европейских учёных в 1982 году. Запуск состоялся 14 мая 2009 года, в 13:12 по UTC с космодрома Куру с помощью ракеты-носителя «Ариан-5». Миссия названа в честь сэра Уильяма Гершеля, первого исследователя инфракрасногоспектра

ТЕЛЕСКОП КЕПЛЕР  «Кеи́плер» — космическая обсерватория НАСА, оснащённый сверхчувствительным фотометром, специально предназначенный для поиска экзопланет (планет вне  Солнечной системы — у других звёзд), подобных Земле[5]. Это первый космический аппарат, созданный с такой целью

2010  4 января 2010 года было объявлено об открытии первых 5 планет ( Kepler-4 b, Kepler-5 b, Kepler-6 b, Kepler-7 b и Kepler-8 b). Все эти планеты являются «горячими Юпитерами» с периодом обращения от 3,3 до 4,9 дней[16].  9 января 2010 года вышли из строя 2 из 42 фоточувствительных модулей фотометра. Поле обзора «Кеплера», начиная с этого момента, уменьшилось примерно на пять процентов[17].  15 июня 2010 года были опубликованы результаты обработки данных, собранные телескопом за первые 43 дня наблюдений. «Кеплер» непрерывно наблюдал небосвод в течение этого времени и обнаружил 706 потенциальных планет, размер которых колеблется от размера Земли до размера, слегка превышающего Юпитер. Учёные представили данные о 306 самых «неинтересных» кандидатах — тех, которые с наименьшей вероятностью могут быть обитаемыми. Сведения об оставшихся 400 кандидатах, в число которых входят похожие на Землю планеты, исследователи запланировали перепроверить и опубликовать в феврале 2011 года

2011  11 января 2011 года учёные сообщили об обнаружении рекордно малой известной экзопланеты — Kepler-10 b, радиус которой лишь в 1,42 раза больше, чем у Земли[19][20].  2 февраля 2011 опубликованы данные результатов наблюдений с 13 мая по 16 сентября 2009 года. В них сообщается о 1235 кандидатах в планеты. Из них 68 примерно размером с Землю; 288 суперземель; 662 размером с Нептун; 165 размером с Юпитер и 19 больше чем Юпитер. 54 планет кандидатов находится в  обитаемой зоне, пять из которых по размерам близки к Земле[21].  23 сентября 2011 года опубликованы данные результатов наблюдений с 18 сентября по 16 декабря 2009 года.  В начале декабря 2011 года было объявлено об обнаружении первой, открытой «Кеплером», суперземли в обитаемой зоне ( Kepler-22 b) и чуть позже об обнаружении планеты с радиусом меньше, чем у Земли

2012  В январе 2012 года объявлено об обнаружении трёх миниземель у звезды KOI-961, одна из которых размером с Марс.  4 апреля 2012 года было объявлено о продлении миссии телескопа по меньшей мере до 2016 года.  16 июля 2012 года произошла поломка одного из четырёх двигателей-маховиков гиростабилизированной платформы[24].  Ноябрь 2012 — Кеплер завершил основную часть своей миссии, но продолжит работу ещё в течение четырёх лет

2013  7 января 2013 года на 221 съезде  Американского астрономического общества были представлены результаты наблюдений с мая 2009 года по март 2011 года, число кандидатов доведено до 2740. Относительно данных, представленных в 2012 году, наблюдался преимущественный рост числа кандидатов величиной менее двух размеров Земли[26].  12 мая 2013 года произошла поломка двигателя-маховика № 4 гиростабилизированной платформы по неизвестной причине. Ориентировка аппарата стала нестабильной и для вращения Кеплера планировалась использовать двигатели ориентации, топлива для которых, как рассчитывают в NASA, хватит ещё на несколько месяцев[27].  16 мая 2013 в прессе появились сообщения о выходе из строя телескопа[28], однако в 2014 году инженерам удалось восстановить его работоспособность

2014  30 мая 2014 года официально стартовала новая миссия «К2», которая представляет собой наблюдение за яркими звёздами разных участков в плоскости  эклиптики в течение примерно 75 суток. Вместо третьего двигателя- маховика в качестве стабилизирующего космический аппарат фактора, в этой миссии используется  давление солнечного излучения

2015  В январе 2015 года число подтверждённых планет «Кеплера» превысило 1000. По крайней мере две (Kepler-438 b и Kepler-442 b) из открытых планет, анонсированных в том месяце были подобны земным и находились в  зоне обитаемости[31]. Также в январе 2015 года NASA сообщило, что 5 подтверждённых экзопланет земного типа, каждая размером меньше  Венеры, были найдены на орбите звезды Kepler-444(en:Kepler-444) возрастом 11,2 миллиарда лет (80 % от возраста Вселенной), делающим эту звёздную систему старейшей из открытых в настоящий момент[32][33][34].  В апреле 2015 года было объявлено о завершении кампании 4[35] (7 февраля — 24 апреля 2015), включающей наблюдение около 16 000 звёзд и двух примечательных рассеянных звёздных скоплений, Плеяд и Гиад[36].  В мае 2015 года «Кеплер» наблюдал только что открытую сверхновую, KSN 2011b (типа 1a), перед, в процессе и после взрыва. Детали перед взрывом сверхновой могут помочь ученым лучше понять тёмную материю[37].  24 июля 2015 года NASA объявило об открытии Kepler-452 b, подтверждённой экзопланеты, имеющей размер с Землю и вращающейся в обитаемой зоне звезды, похожей на наше Солнце

2016  10 апреля инженеры НАСА зафиксировали аварийное состояние «Кеплера». При этом телескоп автоматически стабилизировался и направил антенну на Землю, позволив инженерам получить телеметрию. 11 апреля контроль над телескопом был восстановлен

ТЕЛЕСКОП ХАББЛ  Космический телескоп «Хаббл» (КТХ;  англ. Hubble Space Telescope, HST; код обсерватории «250») — автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли, названная в честь Эдвина Хаббла. Телескоп «Хаббл» — совместный проект НАСА и Европейского космического агентства; он входит в число Больших обсерваторий НАСА.  Размещение телескопа в космосе даёт возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна; в первую очередь — в инфракрасном диапазоне. Благодаря отсутствию влияния атмосферы разрешающая способность телескопа в 7—10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на Земле.

НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ  При помощи измерения расстояний до цефеид в Скоплении Девы было уточнено значение постоянной Хаббла. До наблюдений орбитального телескопа погрешность определения постоянной оценивалась в 50 %, наблюдения позволили снизить погрешность до 10 %.[80]  «Хаббл» предоставил высококачественные изображения столкновения  кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером в 1994 году.  Впервые получены карты поверхности Плутона[81] и Эриды[82].  Впервые наблюдались ультрафиолетовые полярные сияния на Сатурне [83], Юпитере и Ганимеде.  Получены дополнительные данные о планетах вне солнечной системы, в том числе спектрометрические.[84]  Найдено большое количество протопланетных дисков вокруг звёзд в  Туманности Ориона[85]. Доказано, что процесс формирования планет происходит у большинства звёзд нашей Галактики.  Частично подтверждена теория о сверхмассивных чёрных дырах в центрах галактик; на основе наблюдений выдвинута гипотеза, связывающая массу чёрных дыр и свойства галактики

НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ  По результатам наблюдений квазаров получена современная  космологическая модель, представляющая собой Вселенную, расширяющуюся с ускорением, заполненную тёмной энергией, и уточнён возраст Вселенной — 13,7 млрд лет.[88][89]  Обнаружено наличие эквивалентов гамма-всплесков в оптическом диапазоне.[90]  В 1995 году «Хаббл» провёл исследования участка неба (Hubble Deep Field ) размером в одну тридцатимиллионную площади неба, содержащего несколько тысяч тусклых галактик. Сравнение этого участка с другим, расположенным в другой части неба (Hubble Deep Field South), подтвердило гипотезу об изотропностиВселенной.[91][92]  В 2004 году был сфотографирован участок неба (Hubble Ultra Deep Field) с эффективной выдержкой около 106 секунд (11,3 суток), что позволило продолжить изучение отдалённых галактик вплоть до эпохи образования первых звёзд. Впервые были получены изображения протогалактик, первых сгустков материи, которые сформировались менее чем через миллиард лет после Большого взрыва

НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ  В 2012 года НАСА опубликовало изображение Hubble Extreme Deep Field (XDF), представляющее собой комбинацию центральной области HUDF и новых данных с выдержкой 2 миллиона секунд.[94]  В 2013 году, после изучения сделанных телескопом в 2004—2009 годах снимков, был открыт спутник Нептуна  S/2004 N 1.  В марте 2016 года астрономы с помощью телескопа «Хаббл» обнаружили на снимках яркую галактику GN-z1

SPACEX УСПЕШНО ВЫВЕЛА НОВЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП TESS НА ОРБИТУ  Компания SpaceX провела успешный запуск с космодрома на мысе Канаверал ракеты-носителя Falcon 9 со спутником TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) для аэрокосмического агентства NASA, которое будет использовать его для поиска землеподобных планет за пределами Солнечной системы.  В рамках его двухлетней миссии аппарат будет заниматься изучением более 200 тысяч звезд, возле которых, с помощью транзитного метода обнаружения, будет производить поиск новых экзопланет.

 Напомним, что TESS запущен для замены телескопа «Кеплер», который из-за исчерпавшегося запаса топлива окончательно выйдет из строя в ближайшие месяцы.  TESS имеет четыре телескопа с матрицами на 16,8 мегапикселя, работающими в спектральном диапазоне от 600 до 1000 нанометров. Каждый из этих телескопов имеет поле зрения 24 на 24 градуса. Они направлены таким образом, что вместе образуют единое поле зрения в виде вытянутой полосы. Раз в 27 дней телескоп будет менять зону наблюдения, что позволит ему за два года основной миссии создать карту, покрывающую 85 процентов всей небесной сферы.

ЛИТЕРАТУРА  https:// hi-news.ru/technology/spacex-uspeshno- vyvela-novyj-kosmicheskij-teleskop-tes s-na-orbitu.html список_космических_телескопов  https://ru.wikipedia.org/wiki/  https://ru.wikipedia.org/wiki/ кеплер_телескоп