Прорыв 6. Атмосфера
Когда мы смотрим на ночное небо, мы часто видим, как мерцают звёзды. Это очень красиво, но в тоже время это является сущим наказанием для астрономов. Они вызваны искажениями в атмосфере. Свет движется быстрее через слои горячего воздуха, чем через слои холодного и это и порождает мерцания.
Атмосфера перестала быть помехой для качественных снимков космоса
Лучи от звёзд путешествуют в космическом пространстве в виде волн. Эти всегда параллельны. Иными словами они всегда находятся в фазе по отношению друг к другу. Без атмосферы искажения света бы не было. Зеркала телескопов могли бы сфокусировать свет, создавая кристально чистое изображение звезды.
Как бы то ни было, когда пучок света входит в земную атмосферу, волны, проходящие сквозь потоки тёплого воздуха ускоряются, а те, что проходят через холодный – замедляются. Это означает, что по фазе они сдвигаются относительно друг друга и это влияет на чёткость картинки.
Впечатляющие фотографии Вселенной
Учёные быстро поняли ,что установка обсерваторий на вершинах гор – всего лишь полумера в решении проблем, вызванных земной атмосферой. И тогда астрономы решили раз и навсегда устранить сложность самым радикальным способом, прикрепив телескоп к космическому аппарату.
Самая главная причина для отправки оборудования в космос – полная свобода от земных помех. Он работает в идеальном вакууме с постоянным хорошим обзором. Это стоит инженерных усилий! В 1990 году космический челнок Discovery доставил телескоп Хаббл на земную орбиту. Висящий на высоте более 500 километров, аппарат даёт очень хорошую картинку. Даже с небольшим зеркалом он делает потрясающие снимки глубин космоса.
Для одной важной фотографии астрономы специально направили телескоп на участок неба, казавшимся пустым. Затем они открыли затвор камеры для экспозиции в течении миллиона секунд (более 11 суток). Снимок самого глубокого участка видимой Вселенной, когда-либо сделанных астрономами Земли. Результат превзошёл все ожидания. То, что казалось пустотой, включает в себя 10 000 галактик, каждая из которых содержит от 10 миллиардов звёзд.
Казавшийся пустым участок неба
Но кроме всех бесспорных преимуществ у Хаббла есть серьёзный недостаток. Если одни из его инструментов откажет на орбите, инженеры должны посылать шаттл для его ремонта – далеко не идеальная ситуация. Идеальный телескоп должен быть расположен на Земле, но каким-либо способом он будет видеть сквозь атмосферу с её турбулентностью.
Специалисты считают, что нашли способ получать кристально чистые снимки глубин космоса с Земли. Их идея состоит в измерении атмосферных искажений света и сознательной деформации второго набора зеркал – для того, чтобы избавиться от помех. В таком случае атмосфера перестанет быть помехой.
Небольшие зеркала будут располагаться над главными. За ними находятся сотни приводных поршней. Они будут давить на поверхность зеркала, чтобы вытянуть её на микроскопическую ширину, чтобы постановить волны света, падающие на него. Когда волны света отразятся и сфокусируются на линзах камер, они будут идеально параллельны и снова в одной фазе.
Такая технология позволит делать снимки в 10 раз чётче космического телескопа Хаббл. Когда системы будет установлена, астрономы смогут смотреть на небо прямо сквозь атмосферу, как если бы её не существовало. Они смогут увидеть не только дальние звёзды, но и планеты, которые вращаются вокруг них.
Исследуя далёкие миры, астрономы надеются узнать, как сформировалась наша планета и как возникла наша жизнь.
