Хаббл – освоение космоса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Творческая работа

По Физике

На тему Хаббл - освоение космоса

Ученика 7 «А» класса

Школы № 166 Яшнабадского р-н

Марданова Ахада

Ташкент 2013-2014гг

Хаббл - главный телескоп мира

Удивительный прибор заставил нас взглянуть заново на все, что есть в ночном небе, он показывает небо с поразительной четкостью, он фиксирует рождение планет, и смерть звёзд он переносит нас в начало времен, где мы можем быть свидетелями рождения космоса.

Космически телескоп Хаббл кардинально изменил то, как мы видим и понимаем вселенную и своё место в ней.

Это туманность кошачий глаз

Она находится в 27 триллионов км от земли, но мы видим ёё поразительную красоту благодаря одному удивительному телескопу Хабблу. Телескоп даёт потрясающее детальное изображение гигантского газового облака, мы следим за погодой на марсе и изучаем атмосферы планет 150 в световых годах от земли.

Хаббл показывает нам вселенную в новом свете, самый мощный телескоп позволяет нам видеть звезды с невидимой для нас четкости, потому что он находится на орбите, на высоте 400 км, где на него не действуют земные искажения.

Когда далёкая звезда излучает луч света, он отправляется в путешествие на невероятное расстояние, свет распространяется со скоростью 300 000 км сквозь холодный и прозрачный космос он может мчаться миллиарды лет к своей конечной цели, нашим глазам, однако в последнюю 500-ю долю секунды свет врезается в атмосферу земли. Воздух над нами нарушает прохождение звёздного света, мы видим эти искажении каждый раз, когда рассматриваем ночное небо. Сами по себе звёзды не мерцают, дело в воздухе. Горный воздух более чище, более прозрачнее чем в низу, поэтому наземные звёздные телескопы устанавливают на величественных пиках ,чтобы увидеть звёзды с чётким изображением, но и этого не достаточно. Чтобы увидеть Звёзды действительно кристально чисто, чтобы попытаться определить возраст и размеры вселенной, учёным нужен был новый тип телескопа. Телескоп, который будет выше смога пыли и самого воздуха.

Гигантский телескоп на орбите будет улавливать свет непосредственно от звезд, но он также станет испытанием для земной инженерии. Хаббл это одно из величайших инженерных достижений 20-в Его окончательная конструкция включает 400 000 деталей и 42 км электропроводки толщиной размером школьный автобус.

Три фактора, которые ограничивали возможность Хаббла:

1 Качество оптики

2 Размер оптики

3 Устойчивость закрепления оптики

Первое конструктивное препятствие - это зеркала в сердце телескопа Хаббл. Это телескоп рефлектор он собирает фотоны света далёких звёзд при помощи гигантского вогнутого зеркала, свет, уловленный первым зеркалом попадает на второе меньшое выпуклое зеркало оно в вою очередь отражается ещё через отверстие для формирование резкого и яркого изображение.

Изготовления этой светоулавливаемой оптики это сложнейшая задача

Инженерам требуется четыре млн. человек и часов, чтобы спроектировать и построить зеркала. От качество оптики и точности её установки, вес зеркал должен быть минимальным. Поэтому они помещают его в многослойную ячеистую структуру - это снижает вес с 2000 тыс. до 800 кг, но прочность по прежнему не достаточна, чтобы выдержать старт ракеты, для наивысшей точностью главного зеркала диаметром 235 мл изготавливается на совершенно новом станке компьютерного управления. Станок аккуратно полирует блок стекла, превращая его в самую гладкую поверхность когда либо созданных.

После запуска, Хаббл будет передавать в 100 сто раз более детальное изображение, чем наземные телескопы, но такая точность будет бесполезна если сам космический телескоп не будет абсолютно неподвижен.

Для обеспечения максимальной неподвижности конструкторы выбирают высококачественный материал - угле пластик он используется для стоя опор, которые удерживают зеркала Хаббла. При проектирования Хаббла угле пластик был передовой разработкой в космической технике. Благодаря жёсткости и стойкости она играет ключевую роль в Хаббле, но наибольшая ценность углепластика связана с её реакцией на изменения температуры. На орбите Хаббл выходит и входит из тени земли 16 раз в сутки при этом температура изменяется больше чем на 30 С градуса. Большинство материалов сжимаются и расширяются при нагреве и охлаждении, но конструкция угле пластика деформируется в 13 раз меньше чем её стальной аналог. Он почти не деформируется поэтому зеркала остаются идеально выровнены.

Для дополнительной защиты весь телескоп завёрнут в отражающие тепловые экраны и облеплен 800 устроенными подогревателям. Это позволит поддерживать внутри Хаббла комнатную температуру с точность до одного градуса. При переходе из дня в ночь подогреватели включаются и выключаются, чтобы очень- очень точно регулировать температуру.

Последняя трудность сделать так чтобы Хаббл действительно работал.

Поиск иголки в стоге сены покажется лишь шалостью по сравнению поиска нужной вам звезды в ночном небе. Используя мощный телескоп на орбите - это всё равно что пытается найти отдельное окно при помощи мощного зум - объектива, если вы не смотрите на общую картину то вы никак не поймёте что вы смотрите на нужную вам часть, поэтому конструкторы загрузили в компьютерное видения Хаббла карту с 15 млн. ведущих звёзд.

Острые как бритва рёбра внутри трубы телескопа блокируют рассеянные лучи идущие от солнца, земли и луны. Это означает что только свет от небесных объектов дойдет до камер и других приборов за основ зеркалом.

Для успешной работы каждый элемент конструкции Хаббла должен работать безупречно.

Основная задача телескопа продолжить работу человека, в честь которого он назван Эдвина Хаббла он произвёл революцию в астрономии и продолжает вдохновлять современных учёных своими идеями.

В 20-х годах 20-ого века Хаббл точно измерил огромные космические расстояния при помаши гигантских телескопов калифорнии. Его открытия потрясли мир. Он определил, что за пределами млечного пути существуют другие галактики и почти все они удалялись от нас, Хаббл обнаружил, что вселенная больше чем кто либо - мог себе представить, и постоянно становилась ещё больше.

Но даже при помощи самых мощных телескопов на земле Хаббл не смог определить точно измерить размеры и возраст вселенной спустя десятилетие его механический тёска продолжит его работу.

24 апреля 1980г шатл дискавери находится на стартовой площадки, на его борту космический телескоп Хаббл. Без учёта самого запуска на проектирование и строительство Хаббла потрачено 2 млрд. $ эти деньги почти 10 десятилетия труда и репутации множество людей зависит от успеха космического телескопа.

После нескольких недель испытаний Хаббл передаёт первые изображения. В течение суток создатели понимают, в чём проблема такого изображения

Звёзды смазаны, детальный анализ показал, что даже за пределы воздушной среды, что - то мешает быть изображению чётким. Изображения не сфокусированы причина невероятно проста Хаббл близорук. Огромное главнее вогнутое зеркало слишком плоская, его внешние кроя на два микрона меньше. Зеркало слишком сильно отшлифовали по кроям примерно на одну 20 человеческого волоса.

Инженеры обнаружили, что устройство для проверки зеркал было не правильно собрано одна ничтожная шайба, установленная не правильно в устройстве лишила Хаббла точности Хаббл не только близорук ещё и колеблется - дрожит, солнечные панели не устойчивы каждый раз когда Хаббл переходит из дня в ночь из - за изменения температуры они изгибаются и содрогаются, серьёзные проблемы с оптикой и неподвижностью. телескоп хаббл оптика астрономия

Некоторые изображения можно откорректировать с помощью компьютерных программ, но детальные наблюдения, ради которых построен космический телескоп не будут возможны, основная миссия Хаббла измерить возраст вселенной.

Группа космонавтов отправятся на орбиту и постараются починить телескоп и установить комплект линз и зеркал, которые нейтрализуют дефекты основного зеркала.

· Линзы были размером с 10 сум монеты и имели анаморфическая сферическая терройдная заготовка (формой чипсов). Система стержней может установить линзы на место затем роботизированный манипулятор повернет их на правильные углы.

После устранения неисправностей на Хаббле производится решающая проверка изображения, первые снимки были идеальны, искажения изображения отсутствует, и проблемы с неподвижностью решены.

Хаббл передал около 40 тысяч компакт дисков с изображениями небесных тел которые помогают учёным и астрономам двигать вперёд науку.

Возможности Хаббла настолько велики, что даже фиксирует искажение света в районе так называемых «Чёрных дыр» Этот телескоп позволяет видеть звёзды не только в нашей галактике, но и в другой.

· Черная дыра - они были огромными звездами, которые обрушились внутрь себя за счёт собственной гравитации, они поглощают всё на своем пути даже свет.

· С помощи спектрографа, который по свету отражающей планеты может распознать её составляющие компоненты.

· В районе туманностей, таких как туманность Ареона Хаббл может следить как из пыли и газов могут, образовывается планеты.

· Туманность это огромное газовое облако размером в 30 световых лет от края до края, внутри него рождаются сотни звёзд.

Дальность виденья телескопа Хаббл равна 13 млрд. св. лет.

Определив дату большого взрыва - возраст вселенной которой равняется 13,5 млрд. лет по окончательному снимку телескоп решает новые задачи одна из них таинственное вещество - темная материя, которая удерживает всё то что есть во вселенной оно не видима даже для Хаббла, но её гравитация искривляет свет - гравитационное линзирование.

Тёмная материя играет важнейшую роль в строении мира, в котором мы живём.

Хаббл работает с усовершенствованными приборами которые были установлены 2008 в этом же году пройдёт последний технический полёт к Хабблу предполагается что он будет работать до 2013 года

Самое важное достижение Хаббла то, что он изменил, как мы смотрим на ночное небо, его снимки дают представление о масштабах, о величии вселенной он показал нам далёкие планеты и галактики обнаружил неизвестную материю, структуры и измерил возраст вселенной.

Размещено на Allbest.ru