Hobby Talks #441 - Орбитальные телескопы
В этом выпуске мы рассказываем об орбитальных телескопах - о Хаббле и Уэббе, кривых зеркалах и первом свете, рефракторах и рефлекторах.
Транскрипт
Транскрипты подкаста создаются автоматически с помощью системы распознавания речи и могут содержать неточности или ошибки.
Доброго времени суток, дорогие слушатели! В эфире 441-й выпуск подкаста «Хобби Токс», и с вами его постоянные ведущие Домнин и Ауралиен.
Спасибо, Домнин! Итак, от пронзания будущего мысленным взглядом и профессий будущего мы переходим к пронзанию пространства и времени. О чем мы, Домнин, поговорим сегодня?
Сегодня мы поговорим об орбитальных телескопах. И немного о телескопах вообще, чтобы было понятно, зачем надо тащить телескоп на орбиту. Нельзя ли сидеть спокойно в Пулковской обсерватории в какой-нибудь там… Или, например, в американской обсерватории «Джемини». «Джемини», потому что она как близнецы, она из двух обсерваторий состоит. Одна, по-моему, на Гавайях, другая еще где-то. Чтобы, видимо, разнести их в пространстве, и можно было бесперебойно следить за чем-то. Земля-то вращается, наверное, поэтому.
Да, с телескопами, как считается, все началось с начала XVII века. Причем, несмотря на то, что первооткрывателем телескопов астрономического смысла считается Галилео Галилей, в 1609 году создавший первые телескопы для наблюдения за небом, на самом деле первенство в создании фактически такой оптики за голландцами. Причем даже нельзя сказать, за каким конкретным голландцем, потому что голландцы их создавали с практической целью: они народ морской, и им нужно было подзорные трубы изобрести, чтобы лучше смотреть, не плывут ли там испанцы, не пора ли их ограбить. Или, наоборот, уносить ноги от какой-нибудь там Непобедимой армады очередной.
Конкретного изобретателя нет, есть только запись о том, что некий Липперсгей попытался получить в 1607 году патент на зрительную трубу. Ему сказали, чтобы он становился в очередь, потому что там пол-Амстердама таких же изобретателей оказалось. Все тоже понаделали этих труб и стали их внедрять.
Галилей был тем, кто, собственно, занялся изучением неба, более таким фундаментальным направлением исследований. Как мы знаем, это принесло ему кучу неприятностей: вызовы на ковер к папе, угрозы суда инквизиции, жизнь фактически под домашним арестом и публичное отречение от своих еретических идей.
Да, при этом на кострах его не жгли, как многие считают ошибочно. Многие пишут, что Галилея, что Коперника сожгли. Сожгли Джордано Бруно по более-менее связанным с этим причинам, но именно что более-менее. Потому что Джордано Бруно, если бы он только занимался изучением неба и говорил, что все-таки она вертится, скорее всего, ничего бы с ним не случилось. Лучше, чем с Галилеем, вряд ли бы произошло.
Просто Джордано Бруно был еще и мистик и утверждал, что множественные миры означают существование множественных богов: на каждую планету по богу. Да, это он не вовремя совершенно взялся такие теологические идеи озвучивать. Вот за это его, собственно, и сожгли. И он отказывался от этого отречься, считал, что он открыл новую истину. Если он от нее отречется, то, видимо, Бог скажет: что ж ты открыл и сам же отказываешься? В общем, пошел на костер как еретик, а вовсе не как астроном.
При этом мы повторимся, что голландцы в это время самые молодцы по части разных оптических приборов. И, собственно, одним из этих граждан является небезызвестный Антони ван Левенгук. Левенгук, точнее. Да, по-голландски. Который, собственно, считается отцом современных микроскопов.
Да, он микроскоп действительно создал, что потом было развито его английским коллегой с рифмующейся фамилией Гук. Но, на самом деле, конечно, Хук. Просто тогда у нас было так принято.
Несмотря на то, что это всё очень здорово и изобретение, конечно, продвинутое, даже слишком продвинутое, потому что один из папских астрономов, которому Галилей предлагал посмотреть самому в телескоп, всё увидел и сказал: «Нет, это какой-то странный предмет, я не хочу участвовать в том, чего не понимаю. Достаточно, я всё сказал. А ну как без глаза останусь еще?»
Да, если такое, пошел нахрен и всё. Просто по форме немножко другое. По сути, это обычный посыл. Это не очень научный подход к жизни.
Телескопы, на самом деле, по нынешним меркам у Галилея, тот и другой, были кривые и косые, со всеми мыслимыми аберрациями, какие только могли быть. Но, тем не менее, Галилею удалось все-таки много чего там разглядеть. И с этой поры началось развитие телескопов, которые разделились достаточно быстро на рефракторы, как у Галилея, собственно, был, которые основаны на линзах, и рефлекторы. Это уже заслуга Исаака Ньютона. Рефлекторы основаны на зеркалах.
Значит, рефрактор, по сути… Вот если вы видели подзорную трубу, или многие любительские телескопы, которые продаются, или всякие там телескопы, которыми подглядывают за соседями, вот такие вот, то вы видели рефрактор. То есть там есть линза входная, объектив, и линза выходная, окуляр, через которую смотреть. То есть вы смотрите фактически через обе линзы, свет идет через обе линзы прямо. Ничего не отражается. Именно проходит через линзы. Объектив — выпуклая линза, а окуляр, наоборот, вогнутая. Это позволяло Галилею избежать перевернутого изображения. Но, как я уже сказал, аберраций такая простая схема дает много. В частности, хроматическую аберрацию.
Хроматическую она дает потому, что цвет разных цветов имеет разную длину волны. И из-за этого он проходит через линзу немножечко по-разному, что дает размытость характерную, цветовые искажения, волнистость такую, потерю четкости. Чтобы это исправить, к выпуклой линзе сзади приделывается такая еще компенсирующая вогнутая с одной стороны. Это позволяет сгладить аберрацию.
Для понимания. Все, наверное, видели в учебнике физики, где рассказывается про оптику, эту картинку, где стоит такая призма треугольная, на нее попадает луч света, и он радугой расходится. Примерно то же самое происходит и в линзах этих самых телескопов. Вот эти все хроматические аберрации — это про это. Когда у вас свет за счет того, что он имеет разную длину волны, он по-разному проходит через вот эту самую линзу и раскладывается вот в этот спектр. То есть получается не так красиво, как в этой линзе на рисунке в учебнике, но всё равно этого достаточно, чтобы там образовывались какие-то контуры, полосы, пятна, вот это вот всё.
Артефакты, да, которых быть не должно. Они мешают.
Да, да. Но на уровне Галилея это всё еще не мешало, потому что там почти ничего не было открыто. Уже и достаточно было того, что видно. Но всё-таки.
Кроме того, у рефракторов есть такая проблема. Их нельзя сделать слишком… То есть можно сделать, хоть там огромные были бы деньги и желания, но ни денег, ни желания нет. Считается, что сейчас самый крупный телескоп-рефрактор стоит в Чикаго, в одной из тамошних обсерваторий. 102 сантиметра у него апертура, то есть диаметр объектива. Еще более крупные бывали. Например, когда-то в Париже, когда там в начале XX века шла Всемирная выставка, там был еще больший телескоп, 125 сантиметров диаметром объектив был. Но его через 9 лет сломали. Он выглядит вообще феерически. Это такой, представьте себе, железнодорожный состав из нескольких цистерн. Только все эти цистерны соединены друг с другом. То есть он просто каких-то гигантских размеров.
Да, и, понимаете, с линзами такая проблема, что они чем больше, тем дороже и сложнее в производстве. Кроме того, это материал достаточно тяжелый, поэтому это, во-первых, еще хуже усложняет производство, отягощает сборку. Сам телескоп должен быть монструозным, чтобы выдержать это всё, не развалилось, не разбилось под собственной тяжестью. По этой причине рефракторы большими сейчас не делают. Большими сейчас делают рефлекторы.
Рефлектор — это телескоп, который использует зеркало. То есть он представляет собой такую достаточно широкую трубу. Если рефрактор выглядит как такая относительно узкая по диаметру относительно своей длины труба… Вот почему, например, подзорные трубы в кино про всяких пиратов складные. Потому что подзорная труба не может быть слишком короткой. Иначе она будет плохо увеличивать, ничего будет не видно. Чтобы она была достаточно мощная, она должна быть длинной. Но постоянно ходить с дурой размером с бейсбольную биту, тем более на корабле, это занятие на любителя. Поэтому изобрели так называемую телескопическую схему, когда он складывается как несколько стаканчиков. Обратите внимание, что всевозможные дубинки, удочки и спиннинги называются телескопическими именно в честь телескопов-рефракторов. Не столько телескопов, сколько подзорных труб, но тем не менее.
А рефлектор использует… У него окуляр находится сбоку, это сразу позволяет узнать, а на задней поверхности цилиндра стоит зеркало. Самый простой пример — это ньютоновский телескоп. То есть свет через открытый конец попадает в трубу, отражается от зеркала на ее, так сказать, донце и попадает в еще одно зеркальце, которое косо расположено. И таким образом, если смотреть через объектив сбоку, из этого зеркальца видно, что показывает большое зеркало. Большое зеркало, разумеется, с достаточно кривой поверхностью, чтобы фокусировать всё это дело.
И чтобы… А фокусирует оно как раз на зеркальце.
Да, на это маленькое зеркальце, которое отражает. То есть примерно как перископ работает, по такому же принципу. Есть много разных схем, в том числе которые используют сразу несколько труб по такому совсем уж перископному принципу, как на подводной лодке. У них есть свои плюсы, но они достаточно громоздкие. Они позволяют там многие аберрации корректировать и поэтому используются.
В смысле диаметра рефлекторы могут сильно превосходить рефракторы. То есть если мы говорим о телескопах, у которых зеркало конструктивно единое, то так называемый Большой бинокулярный телескоп в Аризоне расположен. Выглядит как такой бинокль, глядящий в небо. Очень забавный. У него оба зеркала 8,5 метров, по-моему.
Ух ты!
Да. Но зеркало может быть не обязательно цельным. В этом, кстати, его плюс по сравнению с линзой. Его можно сделать из таких сотовых ячеек. И сейчас вот вроде как чилийцы затеяли строить в горах у себя так называемый Чрезвычайно большой телескоп. Он так и называется.
Конечно, классно.
Да, вот он, собственно, состоит из множества таких сотовых ячеек. В том же Чили вообще много чего есть. Южный телескоп из пары «Джемини», один на Гавайях, а второй тоже в Чили расположен. В Чили же планируется еще и построить так называемый Гигантский Магелланов телескоп, который будет состоять из семи круглых зеркал, которые как цветок с лепестками построены. По такой же схеме, кстати, работают и телескопы орбитальные: «Хаббл» и нововведенный «Джеймс Уэбб», о которых мы чуть позднее поговорим.
В общем, современная оптическая астрономия — это рефлекторы. Рефракторы — это в основном любители и всякие там старые модели.
Я тебе скажу по секрету, я тут время от времени прохожу мимо магазина на Сёдермальме в Стокгольме. Там продают телескопы, бинокли и вот это вот всё. То есть кто любит подглядывать в бинокль за соседями, может там закупиться. Так там большая часть биноклей, извините, телескопов, которые продаются, они вообще-то тоже рефлекторные. То есть в них смотреть надо сбоку. Я так понимаю, что вот эти, которые как подзорная труба, их уже даже приличными людьми стыдно в руки взять.
Помимо оптических есть и радиотелескопы, которые ловят радиацию, то есть излучение, испускаемое разными небесными телами. Есть разные другие телескопы, которые, например, ловят конкретно ультрафиолетовое или инфракрасное излучение, или рентгеновское излучение, или гамма-излучение. Такие более старые и более грубые инструменты. Тем не менее, они позволили тоже изрядно продвинуть астрономию. Причем начало всё еще в 30-е годы. И, как это ни странно, с телефонной компании Белла.
Да ладно!
На самом деле она уже к тому времени занималась много чем, не только телефонами, это всё так начиналось. Но название было старое: Bell Telephone. Вот такое осталось.
Исследованиями занимался Карл Янский, натурализовавшийся американец. Построил антенну. Она, разумеется, выглядела совсем не так, как современные радиотелескопы с параболической антенной. Она выглядела как такая, знаете, ажурная решетка. Вроде как раньше были для телевизоров такие вот, из палочек и жердочек в Советском Союзе еще и в 90-е. Вот у него такая была. Потом уже, конечно, построили параболические телескопы.
Но мы сейчас не про радиотелескопы. Это я так упомянул для общей информации. А именно про орбитальные.
Первые идеи орбитального телескопа выдвигал еще Циолковский. Потому что Циолковский вообще много чего…
Всё выдвигал, да.
Всё выдвигал, да. И в 30-е годы, по-моему, Беляев написал «Звезду КЭЦ». Там тоже какие-то вели наблюдения с орбиты.
Попытки еще до выхода на орбиту подняться выше в слоях атмосферы и наблюдать за небесными явлениями оттуда предпринимались тоже достаточно давно. Вот у нас в 1936 году, когда было затмение, астроном Куликовский на стратостате поднимался очень высоко и оттуда наблюдал за этим небесным явлением. У американцев тоже были такие же работы, тоже с использованием стратостатов.
Да. Им удалось в итоге поднять телескоп в 1957 году, по-моему, на 25 километров. Он, разумеется, автоматический, без экипажа. Позволял снимать на пленку, как кинокамера, по сути. Потом аппарат спустили, пленку проявили и задействовали. Ну а к концу 50-х — началу 60-х, спутник, Лайка, Гагарин и всё остальное, стало понятно, что надо выходить на околоземную орбиту.
Зачем вообще тащить телескоп в космос? Почему не смотреть с Земли, как все нормальные люди? Это очень просто понять, если поглядеть на небо. Потому что вообще, скажем прямо, над нами находится несколько километров воздуха. Это еще в идеальных условиях.
Воздуха, воды.
Да, воды, всех этих газов там разнообразных. И всё это дело дрожит, мерцает, воздух нагревается, начинает дрожать. Вот как, например, над асфальтом летом, смотришь вдаль куда-нибудь.
Или над пустыней. Или, я не знаю, кто смотрел американские фильмы, ткните пальцем того, кто не смотрел, где какие-нибудь главные герои едут на автомобиле через какой-нибудь штат Аризона, и там такая дорога…
Интерстейт 76.
Да, да, да. Такая вот прямиком идет, там где-то теряется за горизонтом дорога. И вот над ней такое мерцание происходит. Потому что горячий воздух, он вот так поблескивает, парит, всякое такое. То есть видно, как дорога отражается, вот это вот всё.
Друзья, ровно то же самое происходит, только в меньших масштабах, если смотреть телескопом вверх. Все эти атмосферные явления, облако какое-нибудь, еще что-нибудь — всё это мешает. А если облако, то тем более мешает, да. Как ты посмотришь через облако, тем более если у вас оптический телескоп?
Да, ну и не будем забывать, что, во-первых, смотреть можно только ночью. Что обсерваторию нельзя просто в центре Москвы поставить и смотреть, потому что вы ничего не увидите из-за светового загрязнения, так называемого. Опять же, если мы про оптические телескопы говорим, а не про какие-то другие, не про радиотелескопы.
Поэтому, если по логике рассуждать, надо как-то это всё устранить. Самый простой способ — поднять телескоп вверх, где атмосфера не мешает. То есть да, это первая проблема, которую позволяет решить вывод телескопа на околоземную орбиту: убрать влияние атмосферы.
Атмосфера достаточно плотная. И второй момент: вести наблюдения в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне с Земли тяжело. Просто потому, что атмосфера наша поглощает и то, и другое. Это для нас хорошо, потому что если бы она не поглощала, мы бы все уже умерли давно. Те, кто где-нибудь там высоко в горах, где оно поглощается плохо, могут страдать от рака кожи и тому подобного. Потом, когда про озоновые дыры была шумиха, тоже все опасались вредного для человека излучения. Но для телескопа это грустно.
По этой причине достаточно давно уже, еще с 1946 года, когда астрофизик Спитцер, в том числе работавший над программой по подъему на стратостатах телескопов, высказывал идею, что надо выходить на орбиту. Тогда еще было непонятно, как это делать. Но в 60-е годы дело пошло.
У американцев появилась серия спутников, называющаяся OAO. Только это не открытое акционерное общество. Кстати, таких уже нет, у нас теперь ПАО. А «Орбитальная астрономическая обсерватория». Что приятно, и по-английски, и по-русски аббревиатура совершенно одинаковая.
Несмотря на первую неудачу, когда они пытались запустить первый спутник в 1966 году, он не смог открыть солнечные батареи и не заработал, они не огорчились и через два года, в 1968-м, вывели второй. Такой спутник с кодовым названием Stargazer, то есть «смотрящий на звезды». Stargazer — это такое хобби у людей, которые ночью уходят в поле и звезды считают без оптического прибора, просто так, для медитативного удовольствия. И этот Stargazer заработал 4 года, передавал сведения.
В 1972-м запустили третий, кодовое название «Коперник», в честь того самого астронома, который первым выдвинул идею о том, что всё-таки Вселенная устроена гелиоцентрически. И очень умно сделал это на смертном одре, когда его уже не могли достать, сжечь. Так что книги его, правда, всё равно запретили, но ему было ни жарко ни холодно от этого.
Потом у американцев была такая орбитальная станция Skylab, то есть «Небесная лаборатория». Не путать со Spacelab. Spacelab — это лаборатория, которая устанавливалась в грузовом отсеке Space Shuttle и являлась его составной частью. А вот Skylab — это отдельная совершенно конструкция.
У нее тоже интересная история. Там и всякие с ней случались аварии. Даже была угроза для жизни космонавтов. Но всё обошлось, к счастью, благодаря их усилиям. Ну вот. И, помимо всего прочего, что делал Skylab, там еще был такой телескоп «Аполлон», который должен был наблюдать за Солнцем. И это позволило, кстати, внести серьезный корректив в тогдашние представления о Солнце. Считалось, что Солнце — такая достаточно инертная, грубо говоря, звезда. А оказалось, что внутри него всё бурлит постоянно. Еще с этой же Skylab наблюдали в телескоп за кометами и сделали правильные выводы о том, как они образуются.
Советский Союз тоже запускал такие спутники. Вернее, не спутники, а даже станции целые. У нас на «Салюте-1» стоял телескоп «Орион», ультрафиолетовый. И мы наблюдали за звездой Вега и за Бета Центавра. Это позволило лучше понять, как высокотемпературные звезды внутри устроены. После этого «Ориона» мы еще второй «Орион» запустили на «Союзе-13». Это было в 1973-м же году. И занимались исследованием всяких далеких звезд. Причем наснимать удалось столько всего, что на обработку информации ушло потом 10 лет.
Ух ты!
Да, только в 80-х годах, в середине 80-х, вышла научная работа, где это всё проанализировалось и суммировалось. Потом у нас был солнечный телескоп ОСТ, так называемый, который, к сожалению, должен был работать автоматически, но система эта не заработала, пришлось космонавтам вручную его крутить и вручную его ремонтировать. Из-за производственного брака там была проблема не только с системой наведения, но и с зеркалом. И таким образом исследовали вспышки на Солнце. Это позволило лучше понять, как они выглядят, как долго длятся и так далее.
Ну и потом у нас на других «Салютах» тоже было несколько телескопов. Но стало понятно, что, так сказать, телескоп на орбитальной станции — это неудобно, дорого и не очень надолго. Потому что станция существовать может ограниченное время. Если бы он был совершенно автономный и висел там сам автоматически, это было бы лучше. На станции «Мир» тоже, кстати, была своя обсерватория. Там был рентгеновский телескоп, по-моему.
Ну а дальше у нас началась гласность, перестройка и рыночная экономика. Нам стало совершенно не до того. Да и станцию «Мир» тоже списали в итоге. Правда, справедливости ради, ее списали гораздо позже, чем планировалось.
Да, чем планировалось. То они продолжали работу, то к ней что-то пристраивали, то ее консервировали. В итоге, когда я в средней школе учился, ее затопили в Тихом океане. В Тихом океане вообще много чего топят, потому что он большой, с относительно ограниченным судоходством во многих местах. Поэтому обычно всякое ненужное с орбиты валят туда.
И мы подбираемся к телескопу «Хаббл». Несмотря на то, что разговоры на эту тему начались еще в самом начале космической эры, получить какие-то деньги на всё это удалось только к концу 60-х. «Хабблом» его называть изначально не планировалось. Он должен был называться просто Large Space Telescope, то есть Большой космический телескоп.
Да, как BFG.
Да. Это техническое такое название. Вообще всяких технических названий в астрономии бывает много. Например, есть такой трансплутоновый объект, за которым, кстати, и «Хаббл» в том числе следил, который назывался некоторое время Зена, в честь Зены — королевы воинов из сериала.
Класс.
Почему-то они его так обозвали. Потом была идея назвать его Персефоной или Прозерпиной, но оказалось, что такие уже есть. Потом его как-то по-другому назвали. Я сейчас уже не вспомню, это несущественно. Факт в том, что часто бывает так, что у всяких астрономических объектов есть временное название, потом приходится переименовывать из-за того, что оказывается, что там что-то напутано или какие-то еще соображения высказываются. Это нормально.
Несмотря на то, что предполагалось сгоряча запускать его еще в 70-х, стало понятно, что проект обойдется дороже, будет стоить больше и займет больше времени. Так что дату пришлось сдвинуть на 1983 год. Заказы раздали. Собственно, телескопом занимался Космический центр Маршалла. По общим вопросам, а также как центр управления, был назначен Центр имени Годдарда. Мы уже упоминали Годдарда, одного из пионеров ракетостроения. А, собственно, оптику для телескопа было поручено делать компании Perkin-Elmer. Вот это было большой ошибкой.
Кто это Perkin-Elmer? Какие-то, не знаю. Кто такие Perkin-Elmer? Я с ними не знаком.
Факт в том, что эти Perkin с Elmer’ом всё запороли благополучно. Perkin-Elmer срывали сроки, завышали стоимость, постоянно подавали какие-то бессвязные фантастические планы работ. Была мысль сделать запасное зеркало на Kodak, но, в общем, от этого первоначально отказались из соображений экономии: и так там вышли из бюджета. Зеркало это, по-моему, сейчас в Смитсоновском институте в музее лежит, непригодившееся.
Работали они над этим зеркалом два года, с 1979 по 1981. NASA этих Perkin-Elmer ругала с каждым днем всё сильнее.
И в хвост и в гриву.
Да, там, по-моему, в итоге задержки начались так: на каждый день еще один день задержки. То есть, по сути дела, как бы не двигалось. С трудом, кучей затраченных денег и двумя переносами старта удалось всё это к 1986 году закончить и попытаться его запустить.
Тут опять сложность. Дело в том, что запускать его предлагалось на чем? Первоначальные идеи были разные. В итоге возобладала мысль о том, что надо использовать Space Shuttle для вывода «Хаббла» на орбиту. К тому времени название уже появилось, в честь знаменитого ученого.
Проблема в том, что в 1986 году, в котором предполагалось запускать «Хаббл», взорвался Space Shuttle Challenger. Внешний топливный бак, вот этот толстенький, похожий на кубинскую сигару, красненький такой, возьми и взорвись при запуске.
И все такие: что это он?
Да, но самое главное, что по итогам этого было постановлено прекратить полеты и заняться выяснением причин, устранением проблем и тому подобного.
Проблема в том, что орбитальный телескоп нельзя просто убрать куда-нибудь в ящик, поставить в угол, и всё, он будет стоять. В месяц на то, чтобы его поддерживать в рабочем состоянии, вылетало по 6 миллионов долларов.
А что же они с ним делали?
Его пришлось поместить в специальное помещение со специальной стерильной атмосферой.
Чтобы пылинка там какая-нибудь не прилипла.
Да. А его же надо было на шаттле и везти. Поэтому пришлось опять всё откладывать. Кроме того, чтобы он поддерживался в рабочем состоянии, ему пришлось частично включить.
Да, чтобы он, так сказать, был на низком старте.
Пока он там стоял, раз уж он всё равно никуда не летит, его дальше достраивали и улучшали. Провели апгрейд, по-моему, солнечных же батарей. Внесли какие-то изменения в конструкцию внешнего кожуха с прицелом на то, что его придется на орбите еще чинить силами космонавтов. Еще я встречал, по крайней мере, в нескольких источниках упоминание того, что если бы шаттл не взорвался, всё равно бы вывод на орбиту в 1986-м не состоялся. Потому что софт для «Хаббла» еще был не готов.
Вообще, да, это настолько сложное техническое устройство, что сделать всё правильно с одной попытки просто чудовищно сложно, скажем прямо. Поэтому с ним, конечно, носились как с писаной торбой. И это апгрейдили, и то проверяли. Там работы было полно.
Да, проблема с «Хабблом» была еще и… Вернее, я хотел сказать, проблема с программным обеспечением косвенно подтверждает и другой факт. Несмотря на то, что в 1988-м, через два года после катастрофы, запуски шаттлов возобновили, «Хаббл» куда-то полетел только в 1990-м году. То есть, вероятно, действительно не врут, и с софтом там были какие-то отдельные проблемы. Шаттлы тут ни при чем совершенно.
В итоге в 1990 году наконец на шаттле Discovery его вывели. К тому времени первоначальный бюджет в 400 миллионов был превышен, по-моему, в шесть раз уже к тому времени.
Класс.
Да. Когда его вывели, вскрылась еще одна проблема. То есть первые же полученные изображения стали горьким разочарованием. Они не сильно превосходили те, которые можно с Земли получить, не тратя 2,5 миллиарда долларов и не таская ничего на орбиту.
И все такие: что?
Да, и все такие: что? Как бы всё в труху, так сказать, все наши усилия превратились в деньги. Тогда «Хаббл» вообще превратился не то что в посмешище, а скорее в такой печальный символ. Те, кто смотрел художественный фильм «Голый пистолет 2», там есть момент, где грустный и одинокий Фрэнк Дребин идет в такой, знаете, стереотипный грустный бар с печальной музыкой, с сидящими депрессивными всякими мужиками. И там соответствующее убранство. То есть там на картинах, на фотографиях разрушенный землетрясением Сан-Франциско, «Титаник», «Гинденбург», дирижабль, Майкл Дукакис — это у нас никто не знает, это был соперник Джорджа Буша на выборах тогда — и телескоп «Хаббл» тоже. То есть такие печальные картины ужасных провалов.
Да, да, да.
Стали трясти этих чертей, которые срывали сроки, затягивали всё и в итоге сделали дефектный телескоп.
Да, уважаемые, вы что сделали?
Да. Оказалось, что погрешность в десять раз по фокусировке происходит из-за того, что главное зеркало имеет дефект. То есть в центре всё нормально, а вот по краям всё плохо.
Безобразие.
Да. Края получались неровные и давали очень серьезную аберрацию. В принципе, его можно было использовать. Правда, не для всего, для чего предназначался «Хаббл». То есть очень яркие объекты можно было нормально обозревать. Спектроскоп тоже работал хорошо. Вернее, там, по-моему, два спектроскопа было: для тусклых объектов и ультрафиолетовый какой-то. Вот они, по-моему, работали нормально. А с точки зрения оптики всё было скверно.
Оказалось, что, несмотря на то, что, по идее, кривизну поверхности должны были контролировать три прибора, так называемые нуль-корректоры, один из них, который считался за основной, показывал, что всё прекрасно. Два других, которые были как бы вспомогательными и должны были контролировать первый, основной, показывали аберрацию.
Класс.
Но решили, что один-то показывает, что всё хорошо, значит, всё хорошо. Молодцы.
А почему же, собственно, произошла эта неприятность? Дело в том, что там немножко напутали при монтаже, и получился маленький зазор между линзой и окружающей ее конструкцией. И что же сделал обнаруживший это сотрудник? Подоткнул туда шайбу.
Пипец. Господи, телескоп, который стоит 2,5 миллиарда, который надо везти в космос, шайбой там, синей изолентой чинят, отверткой подтыкают, гвоздик там, спичку вставляют.
Да, это, конечно, мрак. NASA тут же объявило, что Perkin-Elmer — негодяи, всё испортили. Правда, к NASA самим возникали вопросы: а вы куда смотрели? Почему не проверили? Почему не обнаружили? В общем, стали думать, что теперь делать.
Вариант номер один: приземлить его, выкинуть это кривое зеркало и поставить другое, хорошее. То самое, которое Kodak делали, которое сейчас в Смитсоновском… Но потом прикинули, сколько это будет стоить, и решили, что нет. Проще надеть на «Хаббл» очки.
Что?
Да. То есть фактически аберрация, которую он давал, была аналогична миопии. Изображение как бы получается перед сетчаткой, а не на ней. Вот у меня, например, так было до операции. Поскольку операцию «Хабблу» было сделать нельзя, решили на «Хаббл» надеть очки.
Буквально?
Да, буквально. Так называемая система COSTAR — два зеркала, которые должны были уравновесить минус плюсом своим и таким образом восстановить полную работоспособность. Это тоже было тяжело. Космонавтам пришлось пять выходов в космос сделать в тяжелых условиях. И всё-таки установили на него эти очки.
Пока всё это делалось, прошло 3 года. Телескоп работал хорошо и много чего наснимал в пределах своих возможностей. После того как в 1994-м наконец всё привели в чувство… На самом деле еще в 1993-м. В 1994-м окончательно стало понятно после съемок, что всё работает хорошо. Эти снимки были показаны общественности, и на них как раз всё хорошо было видно. Именно поэтому сейчас эта шутка из «Голого пистолета 2» непонятна никому. Наверное, еще меньше, чем Дукакис, этот давно забытый всеми.
Потом туда отправляли еще четыре раза космические корабли и продлевали ему жизнедеятельность, а также производили всякие там работы. Кстати, для того чтобы поставить COSTAR, там пришлось выкинуть, по-моему, фотометр. Не помещалось, я так понимаю, без него.
Короче говоря, вот этот фотометр заменили, потом они меняли широкоугольную камеру, они меняли солнечные батареи в очередной раз, они несколько раз меняли гироскопы, поставили потом туда еще один более новый спектрометр, заточенный на инфракрасный диапазон. Всякий мелкий ремонт тоже делали. И, в общем, к 2009 году стало понятно, что всё. Телескоп уже сдает, и уже надо думать, что с ним делать дальше.
Дело в том, что его орбита… Его нельзя просто так там оставить, его орбита деградирует. То есть, проще говоря, он снижается. Это значит, что рано или поздно он доснижается до того, что провалится вниз под действием гравитации и упадет. Разумеется, не целиком, потому что он в значительной части сгорит в плотных слоях атмосферы. Но достаточно крупные куски упадут. И вопрос, куда они упадут, — это очень интересный вопрос. То есть его надо, видимо, как-то снижать, снимать оттуда и топить в Тихом океане, чтобы избежать риска падения его кому-нибудь на голову, как в кино это бывает.
В общем, пока непонятно, что с ним делается. Сейчас у всех другие заботы. Во-первых, вывели новый телескоп, «Уэбб». Сейчас мы про него тоже поговорим немного. И опять же, сейчас коронавирус, то да сё, локдауны, все бунтуют. Тяжело.
За годы работы «Хаббл» много чего сделал. Например, когда в 1994-м в Юпитер комета ударилась.
Да, что-то такое припоминаю.
Припоминаю. Было, да, такое. Мы, кажется, были маленькие, по ящику показывали. Были даже всякие панические слухи, что вот если она не ударится в Юпитер, то она пролетит мимо и ударится в Землю, мы все умрем. Хотя на чем этот бред был основан, я не знаю.
На чьих-то фантазиях был основан, очевидно. Что в том, что она пролетит мимо Юпитера, говорит о том, что она не пролетит мимо Земли? Не понимаю.
Это была комета Шумейкеров — Леви 9. Открыта, соответственно, мужем, женой Шумейкерами и примкнувшим к ним Леви. И «Хаббл» показал нам, как волнуется атмосфера Юпитера после падения. Такие прям волны кругами шли, как если камешек бросить в воду. Еще, кстати, зонд «Галилео» тоже транслировал. Он с другой стороны мог это наблюдать и тоже передавал всякие данные.
Удалось снять поверхность Плутона и вот этой самой, которая изначально называлась Зеной, а теперь называется Эридой, по-моему. Если опять не переименовали, а я не уследил. Удалось их заснять. Удалось же обнаружить, насколько я помню, то, что на Ганимеде есть какой-то подледный океан. Если я не путаю, это не было каким-то другим из орбитальных телескопов зафиксировано.
Потом было, например, замечено то, что Вселенная расширяется. Что существует темная энергия, заполняющая, наверное, вот эти пустоты. Пока что темная энергия является гипотетической, мы ее еще не смогли обнаружить и потрогать, это пока гипотеза. Но как раз «Хаббл» позволил сделать такие выводы.
Да, здесь в двух словах поясним для тех, кто далек от астрономии, чуть-чуть дальше, чем мы от астрономии, скажем так. Есть темная материя, которая материя, и мы ее не видим. Есть темная энергия. Вот о темной материи мы можем судить по тому, как звезды на периферии нашей галактики крутятся. То есть они крутятся быстрее, чем они должны. За счет этого мы делаем вывод, что есть какая-то темная материя, которую мы не видим, которая никак не взаимодействует со светом, и как-то мы ее можем наблюдать только за счет сил гравитации. Это темная материя, извините, темная материя, да. А темная энергия — это энергия, которая, собственно, предположительно существует. И мы о ней знаем по тому, что, собственно, наша вся Вселенная расширяется. И расширяется она как раз за счет этой самой темной энергии.
Еще был открыт гиппокамп относительно недавно.
Гиппокамп?
Не тот гиппокамп, который в голове, а Гиппокамп — спутник Нептуна.
О-о-о.
Да. Есть и такой. Это не тот, который через лимбическую систему, это именно космический гиппокамп.
А еще удалось уточнить возраст галактики: 13,7 миллиарда лет. Короче, телескоп поработал, конечно, на славу. На все, так сказать, деньги.
Да, да.
Помимо «Хаббла», хорошие результаты дали и другие орбитальные телескопы. Например, американцы запустили в 2009 году «Кеплера». «Кеплер» занимался тем, что изучал экзопланеты. Причем использование именно орбитальных телескопов позволило продвинуться в обнаружении экзопланет. Раньше мы экзопланеты обнаруживали как? Чисто теоретически, за счет гравитационного воздействия на звезду. То есть если там есть такое гравитационное эхо, значит, какие-то планеты вокруг этой звезды должны болтаться.
А с использованием орбитальных телескопов стало возможно применять другой метод. Смотреть на микрозатмение звезд. То есть если звезда мигнула, это означает что? Что что-то между нами и этой звездой пролетело.
Да, да.
Если оно пролетает с равными промежутками, это, вероятнее всего, экзопланета. Соответственно, можно сделать также вывод о том, на каком расстоянии от звезды она находится. Потому что чем дальше, тем будет более длинная орбита. Это так, очень грубо. То есть если планета близко к звезде, то она будет летать вокруг нее быстро, один оборот делать. Если далеко, то медленнее. При прочих равных, разумеется. Это всё сферическое в вакууме, но грубо прикинуть можно.
Например, вот одна из планет, открытых благодаря «Кеплеру», Kepler-438b, другого названия пока не придумали, сейчас считается потенциально способной поддерживать жизнь.
На ней.
Это, конечно, ничего не означает, что там действительно что-то есть, но мало ли что. «Кеплер», к сожалению, долго не прожил. Там технический сбой произошел, и поэтому он прекратил свою деятельность.
В 1999-м, за 10 лет до «Кеплера», запускали обсерваторию «Чандра». «Чандра» — это сокращение от фамилии Субрахманьяна Чандрасекара, специалиста по белым карликам. Астрофизик такой был. Изначально должен был служить 5 лет, но в итоге прослужил значительно дольше. Изучали всякие черные дыры, темную материю, кстати, тоже, взорвавшиеся звезды, сверхновые, например, Кассиопею А. Там очень красивый такой снимок, такая блямба от нее осталась. Собственно, благодаря «Чандре» существование темной материи перестало быть чисто гипотетическим и стало, в общем, доказанным фактом по нынешним представлениям.
В 2008-м запускали телескоп «Ферми».
В честь Энрико Ферми?
Да, в честь Энрико Ферми. Физик был такой, нобелевский лауреат, по-моему, 1938 года. Изучал пульсары и, по-моему, и сейчас продолжает.
Продолжает. Последнее, что я от него слышал, по-моему, в 2021-м, что ли, было. Вот он до сих пор есть.
Благодаря Илону Маску был запущен еще телескоп TESS — Transiting Exoplanet Survey Satellite, тоже посвященный поискам экзопланет, как нетрудно понять из названия. То есть Илон Маск не только «Теслы» запускает в космос, а еще и телескоп. Что-то полезное тоже запускает. Хотя, надо сказать, что Илон Маск запустил же еще эти спутники, которые интернет должны раздавать. И теперь астрономы матерятся, что эти спутники им там засвечивают всё. Летают, светят собой, Солнце отражают и мешают наблюдать. Так что да, Илон Маск, он такой, неоднозначный.
Да, но тем не менее, всё-таки благодаря ему, в том числе его «Фалконам», был запущен этот TESS. К самому телескопу Маск, разумеется, касательства не имеет. Он просто позволил вывести его на орбиту.
Что удалось интересного TESS’у сделать? Удалось найти несколько экзопланет, близких по параметрам к Земле. Я имею в виду, разумеется, по размерам и массе. Какие там параметры на поверхности — это большой вопрос еще. Например, в созвездии Reticulum была обнаружена планета HD 21749c.
Не иначе, как оттуда ретикулане прилетали.
Только хотел сказать. Я почему, собственно, и отметил конкретно эту планету? Потому что подозрительно. Не ретикулане ли там сидят какие-нибудь? В планах — 20 тысяч планет, которые TESS должна открыть. Из них около тысячи так называемых землеподобных. Неизвестно, удастся ли это сделать в полном объеме, но уже достаточно много чего удалось.
Наши тоже запускали в относительно недавнее время радиотелескоп, так называемый «Радиоастрон». Занимался нейтронными звездами и черными дырами. Он до сих пор работает в таком как бы урезанном режиме. Предполагалось, что он до 2016 года будет действовать, но оказалось, что он как-то дожил до 2019-го. Сейчас он неуправляемый, только передает данные какие-то. С ним, по-моему, пытались не так давно восстановить связь. Я не знаю, удалось это или нет. В общем, что-то и мы тоже сделали хорошее для этого.
Ну и, наконец, «Джеймс Уэбб». Значит, «Джеймс Уэбб» интересен тем, что зеркало у него состоит из вот этих сотовых ячеек. Почему так? Потому что зеркало такого диаметра, 6,5 метров, не влезало в ракетоноситель.
Слишком здоровое.
Да, очень симпатично выглядит. Значит, он способен на гораздо более широкий диапазон наблюдений, чем старичок «Хаббл». Поэтому на него сейчас возлагаются большие надежды.
С ним, правда, тоже было много всяких проблем при разработке. Никак не могли найти деньги, потом никак не могли уложиться в те деньги, которые нашлись. Были там целые ссоры и дебаты в конгрессе с попытками привлекать прессу, ругавшую всяких обскурантов, зажимающих деньги на космические исследования. Сейчас про это уже почти не помнят, но было такое дело.
Потом, когда его всё-таки начали делать, правительство ввело режим секретности.
Как?
Да, это вызывало вопросы к тому, что на самом-то деле будет целью телескопа «Уэбб». Может быть, это какой-нибудь орбитальный лазерный спутник, который своим зеркалом будет испускать тепловые лучи какие-нибудь.
Короче.
Да, всякие конспирологи тогда отрывались. Сейчас вроде он ничего не испускает, так что секретность, скорее всего, была так, чисто для порядка привнесена.
Сейчас он выведен на орбиту и 9 января в этом месяце успешно раскрыл всё, что надо было раскрывать, и долетел куда надо было долететь.
Да, и буквально вот пять дней назад он долетел до точки на орбите.
Точки Лагранжа, да, второй точки Лагранжа.
Сейчас он пока не работает, потому что он еще не принял рабочую температуру, он сейчас перегретый.
А-а-а.
Да. Он должен сперва остыть. Считается, что где-то летом он начнет работать после того, как его откалибруют, наладят, и тогда он и заработает.
Есть версия, что мы даже сможем благодаря нему ловить первый свет.
В смысле? После того, как он появился, да?
После Большого взрыва.
Да, да, да. Имеется в виду свет в самом прямом смысле. То есть когда после Большого взрыва была тьма, так называемые Темные века, это официальное название, а потом появился, так сказать, «да будет свет». И таким образом мы сможем его поймать и лучше понять, каким образом происходил Большой взрыв, что там было и так далее.
Сколько «Уэбб» будет работать? Считается, что он может проработать до 10 лет. Такая, в общем, ясная цифра проистекает из того, сколько на нем холодильного агента в запасе, чтобы его охлаждать. Вот он сейчас перегрет, и он как раз охлаждается благодаря системе охлаждения. И пока не кончится хладагент, он будет работать.
Предполагается, что летать к нему и чинить не будут, потому что это дорого и сложно. Когда с «Хабблом» возились, уже налетались, видимо, решили: хватит с нас. NASA больше не хочет этим заниматься. Чтобы он не сломался точно, там, по-моему, почти все системы продублированы. Даже если что-то откажет, включится резервная система.
Помимо изучения последствий Большого взрыва и поиска галактик, которые образовались сразу после него, он будет в том числе обнаруживать новые звезды. Я имею в виду новые, которые только появились. Не в смысле неизвестные нам, а новые в прямом смысле. Кометы, которых мы до этого не видели. Изучать пояс Койпера. Пояс Койпера — это вот у нас в Солнечной системе есть внутренние планеты, пояс астероидов, потом газовые гиганты, а потом за Нептуном пояс Койпера. Вот его в том числе будет изучать «Джеймс Уэбб».
Так что будем следить за тем, что с ним происходит, и следить за новыми телескопами, которые тоже сюда. Китайцы запускать грозятся свой, так называемый «Сюньтянь». Наши участвуют в том числе в работе над космической обсерваторией «Спектр-УФ», ультрафиолетовой. Короче, будем следить. Космосом мы интересуемся. Может быть, что-то и узнаем интересное про то, как загорались звезды и не грозят ли нам жнецы.
И на этой позитивной ноте будем заканчивать.
Позитив, конечно, в том, что жнецы нам пока не грозят. Я надеюсь на это.
Как и обычно, мы благодарим наших подписчиков на Patreon. На этой неделе мы особенно благодарны Аделю Сачкову, Алексу Лепкало, Дараксу Фортуна, Саргасу, Виткусу, Денису Лукашевичу, Льву Дмитриеву и, конечно же, Ноубу. Огромное спасибо вам, ребята, за то, что остаетесь с нами.
Также напоминаем всем, что у нас есть группа во «ВКонтакте», канал на YouTube, Instagram. Приходите и туда, там тоже разное интересное происходит.
Ну и у Домнина будет мероприятие.
Да, действительно будет мероприятие. 27 февраля в уже знакомом нам клубе «Де Факто» на Большой Лубянке пройдет сеанс одновременной игры. Ну, вернее, пройдет квиз по образцу «Своей игры», в которой Анатолий участвует. Сразу говорю, что вопрос-аукцион и кот в мешке будут. Мы уже проводили, так сказать, пробную игру. Я буду ведущим и сразу судьей, то есть принимать, не принимать ответы. Сразу говорю, что я буду следить за точностью формулировок, а также за порядком, чтобы никто не лез по перебивчатости и так далее. В случае чего вломят кому-нибудь, думаю. Мы будем поддерживать доброжелательную атмосферу.
У нас вообще была мысль сделать так, чтобы я был одной командой сам по себе, и со мной соревновались остальные. Но потом было решено, что это контрпродуктивно получится. И призов в итоге никому не достанется. В качестве приза мы предлагаем пожизненный доступ к двум существующим спецциклам и к новому, который в этом году появится. Мы уже, в общем, готовимся к его записи. Так что пока мы не анонсируем название, но победитель получит всё. Две другие команды получат утешительные призы с автографами и всяким таким прочим.
Сразу говорю, что команду иметь не надо. Все команды мы сформируем там. Но если вы хотите прям командой участвовать, конечно, никто вам запретить не может. Участников будет 30, плюс 50 мест есть для зрителей. Места участников уже, в общем, расходятся. Так что, если хотите, не тяните. Приобрести билеты можно на сайте, ссылка на который расположена в нашей группе во «ВКонтакте». Там есть кнопочка «Купить билет». Приходите, будет весело. После мероприятия, разумеется, я останусь для неформального общения с публикой.
Да, да.
Ну а на этом наш основной выпуск сегодня завершен. Мы будем перетекать в послешоу.