Кос­ми­че­ская даль­но­зор­кость

Стре­ми­тель­ное раз­ви­тие ин­фор­ма­ци­он­ных тех­но­ло­гий се­рьез­ней­шим об­ра­зом по­вли­я­ло на на­блю­да­тель­ную аст­ро­но­мию, снаб­див ее ин­стру­мен­та­ми, воз­мож­но­сти ко­то­рых вы­гля­дят фан­та­сти­кой. И впе­ре­ди нас ждет еще мно­же­ство по­ра­зи­тель­ных от­кры­тий.

Veliky Providents - - Заглянем В Будущее - Ан­тон ПЕРВУШИН

Вне­зем­ная аст­ро­но­мия

Ос­но­во­по­лож­ни­ки кос­мо­нав­ти­ки, обос­но­вы­вая необ­хо­ди­мость вы­хо­да че­ло­ве­че­ства во вне­зем­ное про­стран­ство, сре­ди про­чих це­лей на­зы­ва­ли раз­ви­тие аст­ро­но­мии. Они ука­зы­ва­ли, что на­блю­де­ние небес­ных тел за­труд­не­но неста­биль­но­стью ат­мо­сфе­ры, по­это­му вы­не­се­ние те­ле­ско­пов за ее пре­де­лы поз­во­лит на по­ряд­ки уве­ли­чить их даль­но­зор­кость.

Пер­вые по­пыт­ки пред­при­ни­ма­лись еще до на­ча­ла кос­ми­че­ских по­ле­тов: во вре­мя пол­но­го сол­неч­но­го за­тме­ния 19 июня 1936 го­да аст­ро­ном Петр Ку­ли­ков­ский со­вер­шил подъ­ем на суб­стра­то­ста­те для фо­то­гра­фи­ро­ва­ния ко­ро­ны Солн­ца. В 1960-х го­дах, в свя­зи с успе­ха­ми прак­ти­че­ской кос­мо­нав­ти­ки, началось про­ек­ти­ро­ва­ние уль­тра­фи­о­ле­то­вых ор­би­таль­ных те­ле­ско­пов. На­при­мер, в НАСА при­сту­пи­ли к раз­ра­бот­ке се­рии спут­ни­ков под на­зва­ни­ем ОАО (Orbital Astronomical Observatory), ко­то­рые мог­ли на­во­дить­ся на небес­ное те­ло и с вы­со­кой точ­но­стью удер­жи­вать его в по­ле зре­ния при­бо­ров. Спут­ник ОАО-2, вы­ве­ден­ный на ор­би­ту в де­каб­ре 1968 го­да, успеш­но про­ра­бо­тал бо­лее го­да. По­след­ний ап­па­рат этой се­рии, на­зван­ный «Ко­пер­ник», был за­пу­щен в ав­гу­сте 1972 го­да, а его экс­плу­а­та­ция про­дол­жа­лась 9 лет.

Со­вет­ские уче­ные пред­по­чи­та­ли раз­ме­щать на­блю­да­тель­ное обо­ру­до­ва­ние на ор­би­таль­ных стан­ци­ях «Салют». Тем не ме­нее в 1980-х го­дах ими бы­ли за­пу­ще­ны об­сер­ва­то­рии «Астрон», «Гра­нат» и «Гам­ма» для ис­сле­до­ва­ний в рент­ге­нов­ском и гам­ма-диа­па­зо­нах из­лу­че­ния, а к ком­плек­су «Мир» был при­сты­ко­ван аст­ро­фи­зи­че­ский мо­дуль «Квант» с об­сер­ва­то­ри­ей «Рент­ген». С рас­па­дом СССР мно­гие аст­ро­но­ми­че­ские про­ек­ты бы­ли за­мо­ро­же­ны.

Ре­во­лю­ци­он­ный «Хаб­бл»

Раз­ви­тие ор­би­таль­ной аст­ро­но­мии за­труд­ня­ло несо­вер­шен­ство си­стем управ­ле­ния, на­ве­де­ния и пе­ре­да­чи дан­ных. Бла­го­да­ря внед­ре­нию со­вре­мен­ных ин­фор­ма­ци­он­ных тех­но­ло­гий по­яви­лась воз­мож­ность со­зда­вать кос­ми­че­ские об­сер­ва­то­рии с боль­шим сро­ком жиз­ни и вы­со­чай­шей раз­ре­ша­ю­щей спо­соб­но­стью.

Наи­боль­шую из­вест­ность в этой свя­зи по­лу­чил те­ле­скоп «Хаб­бл», ко­то­рый был до­став­лен на ор­би­ту 24 ап­ре­ля 1990 го­да в гру­зо­вом от­се­ке шатт­ла «Дис­ка­ве­ри». Имея глав­ное зер­ка­ло диа­мет­ром 2,4 мет­ра, «Хаб­бл» дол­гое вре­мя оста­вал­ся са­мым боль­шим оп­ти­че­ским ин­стру­мен­том в кос­мо­се, по­ка в 2009 го­ду Ев­ро­пей­ское кос­ми­че­ское агент­ство не за­пу­сти­ло ту­да ин­фра­крас­ный те­ле­скоп «Гер­шель» с диа­мет­ром зер­ка­ла 3,5 мет­ра.

С «Хаб­б­лом» мо­жет по­ра­бо­тать лю бой че­ло­век, име­ю­щий ди­плом аст­ро­но­ма. Од­на­ко при­дет­ся по­до­ждать в оче­ре­ди: кон­ку­рен­ция сре­ди на­блю­да­те­лей вы­со­ка и за­про­шен­ное вре­мя в 6–10 раз пре­вы­ша­ет до­ступ­ное! За го­ды ра­бо­ты «Хаб­бл» по­лу­чил 700 ты- сяч изоб­ра­же­ний 22 ты­сяч небес­ных объ­ек­тов: пла­нет, звезд, ту­ман­но­стей и га­лак­тик. По­ток дан­ных, ко­то­рые он еже­днев­но ге­не­ри­ру­ет в про­цес­се на­блю­де­ний, со­став­ля­ет око­ло 15 ги­га­байт. С его по­мо­щью впер­вые бы­ли по­лу­че­ны изоб­ра­же­ния кар­ли­ко­вых пла­нет — Це­ре­ры и Эри­ды, да­ле­ко­го Плу­то­на. «Хаб­бл» предо­ста­вил вы­со­ко­ка­че­ствен­ные сним­ки столк­но­ве­ния ко­ме­ты Шу­мей­ке­ра — Ле­ви-9 с Юпи­те­ром в 1994 го­ду. С его по­мо­щью бы­ло най­де­но боль­шое ко­ли­че­ство про­то­пла­нет­ных дис ков во­круг звезд в Боль­шой ту­ман­но­сти Ори­о­на. По ре­зуль­та­там на­блю­де­ний ква­за­ров бы­ла по­стро­е­на со­вре­мен­ная кос­мо­ло­ги­че­ская мо­дель. Те­ле­скоп «Хаб­бл», все от­кры­тия ко­то­ро­го труд­но пе­ре­чис­лить, бу­дет про­дол­жать ра­бо­ту до 30 июня 2021 го­да, на­мно­го пе­ре­крыв экс­плу­а­та­ци­он­ный ре­сурс. Пре д п о л а - га­ет­ся, что осе­нью то­го же го­да его за­ме­нит ин­фра­крас­ная об­сер­ва­то­рия «Джеймс Уэбб» с со­став­ным зер­ка­лом диа­мет­ром 6,5 мет­ра. Сре­ди за­дач, ко­то­рые бу­дет ре­шать но­вый те­ле­скоп, опре­де­ле­ны по­иск све­та са­мых пер­вых звезд и га­лак­тик, изу­че­ние их эво­лю­ции и фор­ми­ро­ва­ния скоп­ле­ний ве­ще­ства в юной Все­лен­ной. Кро­ме то­го, «Джеймс Уэбб» поз­во­лит об­на­ру­жи­вать от­но­си­тель­но хо­лод­ные пла­не­ты у со­сед­них звезд, но, са­мое глав­ное, сни­мет спек­тры их ат­мо­сфер, что по­мо­жет бо­лее уве­рен­но го­во­рить о при- род­ных усло­ви­ях, ко­то­рые там ца­рят, и да­же за­фик­си­ро­вать при­зна­ки жиз­ни.

Ми­ры на вы­бор

Се­го­дня раз­дел аст­ро­но­мии, за­ни­ма­ю­щий­ся изу­че­ни­ем эк­зо­пла­нет, пе­ре­жи­ва­ет бур­ный рас­цвет. Ес­ли рань­ше твер­дые ми­ры в звезд­ных си­сте­мах об­на­ру­жи­ва­ли по кос­вен­но­му при­зна­ку — гра­ви­та­ци­он­но­му вли­я­нию на собственное све­ти­ло, то те­перь наи­бо­лее по­пу­ляр­ным ме­то­дом стал тран­зит­ный, за счет фик­са­ции мик­ро­за­тме­ний звез­ды. Ра­зу­ме­ет­ся, он тре­бу­ет вы­со­кой точ­но­сти из­ме­ре­ний, а луч­ший ре­зуль­тат по­лу­ча­ет­ся имен­но у кос­ми­че­ских те­ле­ско­пов, по­сколь­ку на из­ме­не­ния блес­ка да­ле­ких све­тил не мо­жет ока­зы­вать вли­я­ние на­ша бес­по­кой­ная ат­мо­сфе­ра.

Вы­со­кие стан­дар­ты в этой об­ла­сти ис­сле­до­ва­ний за­дал аме­ри­кан­ский те­ле­скоп «Кеплер», за­пу­щен­ный 7 мар­та 2009 го­да. Он мог на­блю­дать од­но­вре­мен­но до 100 ты­сяч звезд, со­би­рая ста­ти­сти­че­ские дан­ные по эк­зо­пла­не­там. За 3 го­да ра­бо­ты бы­ло от­кры­то 4 700 кан­ди­да­тов в эк­зо­пла­не­ты, свы­ше ты­ся­чи из них под­твер­жде­ны. По­чти по­ло­ви­на от­кры­тых ми­ров ока­за­лась со­по­ста­ви­ма по раз­ме­рам с Зем­лей. Так­же бы­ло до­ка­за­но су­ще­ство­ва­ние си­стем, вклю­ча­ю­щих мно­же­ство ми­ров, в том чис­ле у двой­ных звезд. Бы­ли най­де­ны зем­ле- по­доб­ные эк­зо­пла­не­ты в зо­нах оби­та­е­мо­сти, то есть на та­ком рас­сто­я­нии от ро­ди­тель­ско­го све­ти­ла, ко­то­рое удоб­но для воз­ник­но­ве­ния жиз­ни. На­при­мер, пла­не­та Kepler- 438b, на­хо­дя­ща­я­ся от нас на рас­сто­я­нии 470 све­то­вых лет, счи­та­ет­ся се­го­дня наи­бо­лее под­хо­дя­щим ми­ром на роль вто­рой Зем­ли.

В ап­ре­ле 2018 го­да на ор­би­ту вы­шел аме­ри­кан­ский те­ле­скоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), ко­то­рый, в от­ли­чие от «Кепле­ра», на­це­лен­но­го на даль­ний кос­мос, бу­дет ис­кать эк­зо­пла­не­ты в ра­ди­у­се до 200 све­то­вых лет от нас. Пред­по­ла­га­ет­ся, что он от­кро­ет не ме­нее 20 ты­сяч но­вых ми­ров, сре­ди ко­то­рых как ми­ни­мум ты­ся­ча ока­жут­ся зем­ле­по­доб­ны­ми. Го­то­вят­ся к за­пус­ку и дру­гие кос­ми­че­ские ин­стру­мен­ты для изу­че­ния эк­зо­пла­нет. В 2019 го­ду на ор­би­ту от­пра­вит­ся те­ле­скоп «Хеопс », в 2026-м — те­ле­скоп «Пла­то », в 2035-м — мощ­ная об­сер­ва­то­рия ATLAST (Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope). Ра­бо­тая вме­сте с на­зем­ны­ми ин­стру­мен­та­ми, они смо­гут не толь­ко опре­де­лить ха­рак­те­ри­сти­ки бли­жай­ших эк­зо­пла­нет, но и со­ста­вить кар­ты их по­верх­но­сти!

За пре­де­лы Га­лак­ти­ки

Га­лак­ти­че­ская аст­ро­но­мия то­же не сто­ит на ме­сте. В ап­ре­ле 2018 го­да ев­ро­пей­цы опуб­ли­ко­ва­ли пред­ва­ри­тель­ные ре­зуль­та­ты на­блю­де­ний те­ле­ско­па «Гея», за­пу­щен­но­го 5 лет на­зад. На их ос­но­ве по­стро­е­на де­та­ли­зи­ро­ван­ная трех­мер­ная кар­та Млеч­но­го Пу­ти, со­дер­жа­щая ин­фор­ма­цию о точ­ном рас­по­ло­же­нии, ха­рак­те­ри­сти­ках и пе­ре­дви­же­нии 1,7 мил­ли­ар­да звезд! Кро­ме то­го, «Гея» со­бра­ла ин­фор­ма­цию о 14 ты­ся­чах асте­ро­и­дов Сол­неч­ной си­сте­мы. Те­ле­скоп бу­дет пе­ре­да­вать ин­фор­ма­цию до кон­ца 2020 го­да, рас­ши­ряя на­ши зна­ния о ближ­нем и даль­нем кос­мо­се.

На ор­би­те на­хо­дит­ся те­ле­скоп «Ра­дио­астрон» («Спектр-Р»), за­пу­щен­ный в июле 2011 го­да и за­ни­ма­ю­щий­ся изу­че­ни­ем чер­ных дыр, ней­трон­ных звезд и дру­гих объ­ек­тов, из­лу­ча­ю­щих в элек­тро­маг­нит­ном спек­тре. Пла­ни­ру­ет­ся, что в бли­жай­шие го­ды к нему до­ба­вят­ся об­сер­ва­то­рии «Спектр-РГ» и «Спектр-УФ». Ра­бо­тая вме­сте, три те­ле­ско­па по­мо­гут со­ста­вить са­мую по­дроб­ную из воз­мож­ных кар­ту вне­га­лак­ти­че­ской Все­лен­ной.

В 2025 го­ду пла­ни­ру­ет­ся за­пу­стить и чет­вер­тый ап­па­рат — «Мил­ли­мет­рон» («Спектр-М») с крио­ген­ным те­ле­ско­пом диа­мет­ром 10 мет­ров, улав­ли­ва­ю­щим из­лу­че­ние в мил­ли­мет­ро­вом и ин­фра­крас­ном диа­па­зо­нах. Он поз­во­лит до­пол­нить гло­баль­ную кар­ту дан­ны­ми о хи­ми­че­ском со­ста­ве небес­ных тел — от бли­жай­ших пла­нет до даль­них га­лак­ти­че­ских скоп­ле­ний.

Ор­би­таль­ные об­сер­ва­то­рии XXI ве­ка по­мо­га­ют уче­ным не толь­ко по-но­во­му вгля­ды­вать­ся в без­дны про­стран­ства, но и де­лать бо­лее уве­рен­ные про­гно­зы о бу­ду­щей эво­лю­ции кос­мо­са, от ко­то­рых в ко­неч­ном ито­ге за­ви­сит и во­прос на­ше­го вы­жи­ва­ния.

Newspapers in Russian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.