Фотографирање вселенски летала од вселената и од површината на земјата. Неверојатни фотографии од длабоката вселена (20 фотографии) толку поневеројатно изгледа нашата куќа

Одвојте неколку минути за да уживате во 25 навистина воодушевувачки фотографии од Земјата и Месечината од вселената.

Оваа фотографија на Земјата е направена од астронаутите на вселенското летало Аполо 11 на 20 јули 1969 година.

Вселенските летала лансирани од човештвото уживаат во поглед на Земјата од далечина од илјадници и милиони километри.

Снимено од Suomi NPP, американски метеоролошки сателит управуван од NOAA.
Датум: 9 април 2015 година.

НАСА и НОАА ја создадоа оваа композитна слика користејќи фотографии направени од метеоролошкиот сателит Suomi NPP, кој орбитира околу Земјата 14 пати на ден.

Нивните бескрајни набљудувања ни овозможуваат да ја следиме состојбата на нашиот свет под ретките позиции на Сонцето, Месечината и Земјата.

Снимено од вселенското летало DSCOVR за набљудување на Сонцето и Земјата.
Датум: 9 март 2016 година.

Вселенското летало DSCOVR сними 13 снимки од сенката на Месечината што поминува низ Земјата за време на целосното затемнување на Сонцето во 2016 година.

Но, колку подлабоко влегуваме во вселената, толку повеќе не фасцинира погледот на Земјата.

Преземено од вселенското летало Розета.
Датум: 12 ноември 2009 година.

Вселенското летало Розета е дизајнирано да ја проучува кометата 67П/Чурјумов-Герасименко. Во 2007 година, направи меко слетување на површината на комета. Главната сонда на уредот го заврши својот лет на 30 септември 2016 година. Оваа фотографија го прикажува Јужниот пол и сончевиот Антарктик.

Нашата планета изгледа како светкав син мермер, обвиткан со тенок, речиси невидлив слој на гас.

Снимено од екипата на Аполо 17
Датум: 7 декември 1972 година.

Екипажот на вселенското летало Аполо 17 ја направи оваа фотографија со наслов „Синиот мермер“, за време на последната мисија со екипаж на Месечината. Ова е една од најтиражните слики на сите времиња. Снимен е на оддалеченост од приближно 29 илјади километри од површината на Земјата. Африка е видлива во горниот лев агол на сликата, а Антарктикот е видлив во долниот лев агол.

И таа лебди сама во црнилата на вселената.

Снимено од екипата на Аполо 11.
Датум: 20 јули 1969 година.

Екипажот на Нил Армстронг, Мајкл Колинс и Баз Олдрин ја направи оваа фотографија за време на летот до Месечината на оддалеченост од околу 158 илјади километри од Земјата. Африка е видлива во рамката.

Речиси сам.

Околу двапати годишно, Месечината минува помеѓу сателитот DSCOVR и неговиот главен објект за набљудување, Земјата. Тогаш добиваме ретка можност да погледнеме во далечната страна на нашиот сателит.

Месечина - студена камена топка, 50 пати помала од Земјата. Таа е нашата најголема и најблиска небесна пријателка.

Снимен од Вилијам Андерс како дел од екипата на Аполо 8.
Датум: 24 декември 1968 година.

Познатата фотографија „Ертрис“ направена од вселенското летало Аполо 8.

Една хипотеза е дека Месечината настанала откако прото-Земја се судрила со планета со големина на Марс пред околу 4,5 милијарди години.

Преземено од Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO, Lunar Orbiter).
Датум: 12 октомври 2015 година.

Во 2009 година, НАСА ја лансираше роботската меѓупланетарна сонда LRO за да ја проучува кратерираната површина на Месечината, но ја искористи можноста да ја сними оваа модерна верзија на фотографијата на изгрејсонцето.

Од 1950-тите, човештвото лансира луѓе и роботи во вселената.

Преземено од Lunar Orbiter 1.
Датум: 23 август 1966 година.

Роботичкото беспилотно вселенско летало Лунар Орбитер 1 ја направи оваа фотографија додека бараше место за слетување на астронаутите на Месечината.

Нашето истражување на Месечината е мешавина од тежнеење кон технолошко освојување...

Фотографиран од Мајкл Колинс од екипажот на Аполо 11.
Датум: 21 јули 1969 година.

Eagle, лунарниот модул на Аполо 11, се враќа од површината на Месечината.

и ненаситна човечка љубопитност...

Преземено од лунарната сонда Chang'e 5-T1.
Датум: 29 октомври 2014 година.

Редок поглед на далечната страна на Месечината направена од лунарната сонда на кинеската Национална вселенска администрација.

и барајте екстремни авантури.

Снимено од екипажот на Аполо 10.
Датум: мај 1969 година.

Ова видео е направено од астронаутите Томас Стафорд, Џон Јанг и Јуџин Сернан за време на тест лет без слетување на Месечината на Аполо 10. Добивањето таква слика на изгрејсонце е можно само од брод во движење.

Секогаш се чини дека Земјата не е далеку од Месечината.

Преземено од сондата Клементина 1.
Датум: 1994 година.

Мисијата „Клементина“ беше лансирана на 25 јануари 1994 година, како дел од заедничката иницијатива меѓу НАСА и Северноамериканската воздушна одбранбена команда. На 7 мај 1994 година сондата излезе од контрола, но претходно ја пренесе оваа слика, на која се гледаат Земјата и Северен полМесечини.

Преземено од Маринер 10.
Датум: 3 ноември 1973 година.

Комбинација од две фотографии (едната од Земјата, другата од Месечината) направени од роботската меѓупланетарна станица на НАСА Маринер 10, која беше лансирана кон Меркур, Венера и Месечината со помош на интерконтинентална балистичка ракета.

толку поневеројатно изгледа нашата куќа...

Преземено од вселенското летало Галилео.
Датум: 16 декември 1992 година.

На пат да го проучува Јупитер и неговите месечини, вселенското летало Галилео на НАСА ја сними оваа композитна слика. Месечината, која е околу три пати посветла од Земјата, е во преден план, поблиску до гледачот.

и колку поосамено изгледа.

Преземено од вселенското летало Near Earth Asteroid Randevous Shoemaker.
Датум: 23 јануари 1998 година.

Вселенското летало NEAR на НАСА, испратено до астероидот Ерос во 1996 година, ги сними овие снимки од Земјата и Месечината. Вклучено Јужниот полАнтарктикот е видлив на нашата планета.

Повеќето слики не го прикажуваат точно растојанието помеѓу Земјата и Месечината.

Преземено од роботската сонда Војаџер 1.
Датум: 18 септември 1977 година.

Повеќето фотографии од Земјата и Месечината се композитни слики, составени од неколку слики, бидејќи предметите се оддалечени. Но, горе ја гледате првата фотографија на која нашата планета и нејзиниот природен сателит се снимени во една рамка. Фотографијата е направена од сондата Војаџер 1 на пат кон својата „голема турнеја“ низ Сончевиот систем.

Само откако ќе поминеме стотици илјади, па дури и милиони километри, а потоа ќе се вратиме, можеме вистински да го цениме растојанието што се наоѓа помеѓу двата света.

Преземено од автоматската меѓупланетарна станица „Марс-Експрес“.
Датум: 3 јули 2003 година.

Роботската меѓупланетарна станица на Европската вселенска агенција Макс Експрес (Марс Експрес) ја сними оваа слика на Земјата оддалечена милиони километри на пат кон Марс.

Ова е огромен и празен простор.

Снимено од орбитарот Марс Одисеја на НАСА.
Датум: 19 април 2001 година.

Оваа инфрацрвена фотографија, направена од далечина од 2,2 милиони километри, го прикажува огромното растојание помеѓу Земјата и Месечината - околу 385 илјади километри, или околу 30 земјини дијаметри. Вселенското летало Марс Одисеја ја направи оваа фотографија додека се движеше кон Марс.

Но, дури и заедно, системот Земја-Месечина изгледа незначително во длабоката вселена.

Преземено од вселенското летало Џуно на НАСА.
Датум: 26 август 2011 година.

Вселенското летало Џуно на НАСА ја сними оваа слика за време на своето речиси 5-годишно патување до Јупитер, каде што спроведува истражување за гасниот џин.

Од површината на Марс, нашата планета се чини дека е само уште една „ѕвезда“ на ноќното небо, што ги збуни раните астрономи.

Преземено од Spirit Mars Exploration Rover.
Датум: 9 март 2004 година.

Околу два месеци по слетувањето на Марс, роверот Spirit сними фотографија од Земјата која изгледа како мала точка. НАСА вели дека тоа е „првата слика на Земјата направена од површината на друга планета надвор од Месечината“.

Земјата се губи во сјајот ледени прстениСатурн.

Преземено од автоматската меѓупланетарна станица Касини.
Датум: 15 септември 2006 година.

Вселенската станица Касини на НАСА направи 165 фотографии од сенката на Сатурн за да го создаде овој мозаик со позадинско осветлување на гасниот џин. Земјата се вовлекла во сликата лево.

Милијарди километри од Земјата, како што се шегуваше Карл Саган, нашиот свет е само „бледо сина точка“, мала и осамена топка на која се играат сите наши триумфи и трагедии.

Преземено од роботската сонда Војаџер 1.
Датум: 14 февруари 1990 година.

Оваа фотографија на Земјата е една од рамките во серијата „портрети соларниот систем“, што Војаџер 1 го направи на оддалеченост од околу 4 милијарди милји од дома.

Од говорот на Саган:

„Веројатно нема подобра демонстрација на глупава човечка ароганција од оваа одвоена слика на нашиот мал свет. Ми се чини дека тоа ја нагласува нашата одговорност, нашата должност да бидеме пољубезни еден кон друг, да ја зачуваме и негуваме бледо сината точка - нашиот единствен дом“.

Пораката на Саган е постојана: има само една Земја, затоа мораме да направиме се што е во наша моќ за да ја заштитиме, да ја заштитиме главно од нас самите.

Јапонскиот вештачки лунарен сателит Кагуја (исто така познат како SELENE) го сними ова видео на издигнување на Земјата над Месечината со 1000% забрзување за да ја одбележи 40-годишнината од фотографијата на изгрејсонцето направена од екипажот на Аполо 8.

Денес во 11:24 часот

Вака научниците првпат го „виделе“ Марс
Пред 51 година, 14 јули 1965 година, вселенска станицаМаринер 4 се приближи до Марс и за прв пат во историјата на човештвото направи неколку фотографии од друга планета. За да фотографирам, морав да користам голема аналогна камера, која беше поставена на дното на уредот. Откако камерата фотографирала, сликата била испратена како дигитален код на Земјата. Откако оваа шифра беше примена на Земјата, таа мораше да се изврши преку декодер. Работата на овој уред траеше неколку часа.
Но, ова беа првите слики од Марс во историјата на човештвото, а вработените во НАСА не сакаа да чекаат. Затоа, беше одлучено да ја декодираме сликата самостојно, рачно.

Бидејќи беше познат кодот на нијанси на црно-бело за добиениот код, експертите решија да ја обојат добиената порака со моливи, со бои од жолта до кафена. Затоа, се покажа дека првата слика на Марс во светот не е фотографија, туку скица обоена со рака.


Зголемена област на сликата

Сликата покажува дел од површината на Марс во близина на екваторот. Од овој агол, сликата изгледа како да е направена додека сте на површината на Црвената планета. Но, всушност, „наклонот“ во средината на рамката е заоблениот раб на планетата. Еве црно-бела слика што ја прави јасна вистинската позиција на уредот.

Маринер 4 е автоматска меѓупланетарна станица. Таа е наменета да се спроведе научни истражувањаМарс од траекторијата на прелетување, пренесувајќи информации за меѓупланетарниот простор и за просторот околу Марс. Беше планирано да се добијат слики од површината и да се спроведе експеримент на радио затемнување на сигнал од станицата од страна на планета за да се добијат информации за атмосферата и јоносферата. Водечката организација за дизајн, производство и тестирање е лабораторијата за млазен погон на НАСА или JPL. Развој индивидуални системиспроведено од различни индустриски организации и високообразовни институции.

Вака изгледаа Маринер 3 и 4 Подолу не е топ, како што може да изгледа, туку видео камера (Слика: НАСА)

Овој уред стана првото вселенско летало кое направи снимки од друга планета одблиску и ги пренесе на Земјата. Маринер 4 направи 21 комплетна фотографија од Марс и 1 нецелосна. Нецелосната фотографија е добиена поради фактот што Марс го затворил уредот и радио комуникацијата со Земјата била прекината. Ова се случи од 14 до 15 јули.

Како и во случајот со Венера, фотографии од атмосферата и површината до кои човештвото можеше да ги добие неколку години по приближувањето на Маринер 4 до Црвената планета, фотографиите од Марс овозможија да се премине од шпекулации за структурата на површината на факти и теории. Митот за каналите на површината на Марс, чии несвесни автори се астрономите Џовани Скиапарели и Персивал Лоуел, постои многу долго време. Тоа беше причина што научниците и обичните луѓе долго време ги сметаа каналите за дело на Марсовци. Скиапарели, набљудувајќи го Марс, ги именувал откриените линии со италијанскиот збор „canali“, што значи какви било канали (и природно и вештачко потекло), а на англиски може да се преведе како „канали“, „канали“ или „жлебови“ (канали, вештачки канали или бразди). При преведувањето на неговите дела на англиски, се користел зборот „канали“, употребен во Англиски јазикда назначат канали од вештачко потекло. Тој самиот не прецизираше на што точно мисли. Но, малкумина се сомневаа во способноста за живеење на Марс: некој мораше да ги создаде овие канали на планетарна скала.

Картата на Марс создадена во 1962 година од страна на специјалисти на американските воздухопловни сили покажа присуство на канали на неговата површина. Оваа карта беше искористена од НАСА за планирање на рутата на Маринер. Правоаголниците означуваат локации фотографирани од камерите Маринер 4

Но, уредот не виде никакви канали - ниту вештачки, ниту природен. Фотографиите и податоците обезбедени од инструментите на станицата покажаа дека Марс е сува и студена планета со негативни температури на површината. Планетата е преполна со космичко зрачење - нема јоносфера за да ја заштити од честички со висока енергија. Маринер 4 не најде траги од цивилизација на Марс. Затоа, во 1965 година, митот за присуството на канали на површината на планетата беше отфрлен.

Сега, половина век подоцна, луѓето имаат доволно алатки за проучување на Марс. Curiosity и Oppotunity работат на неговата површина. Има неколку во орбитата одеднаш вселенско летало, вклучувајќи ги и Mars Reconnaissance Orbiter и Mangalyaan. Сето ова ни овозможува темелно да го проучуваме Марс, правејќи интересни откритија. На пример, орбитерите ни помогнаа да научиме за периодичното појавување на течна вода на површината на Црвената планета.

Оваа студија започна со Маринер 4. Нејзината 50-годишнина се совпадна со прелетувањето на Нови хоризонти на Плутон.

Пред само половина век, научниците сликаа кодирани слики добиени од вселената со моливи, а сега астрономите добиваат детални слики од објекти оддалечени од Земјата, како што се Плутон и кометата Чурумов-Герасименко, Харон и Церера. Се прашувам што ќе се случи за уште 50 години?

Веќе помина цел месец откако вселенското летало Parker Solar Probe тргна на својот лет. Сега е познато дека секој од неговите четири инструменти вклучени во товарот ја виде „првата светлина“. Овие рани набљудувања сè уште не се значајни научни настани, но покажуваат дека секој од инструментите на занаетот работи добро. Инструментите работат во тандем за да ги измерат електричното и магнетното поле на Сонцето, соларните честички и сончевиот ветер и да произведат слики животната срединаоколу леталото.

„Сите инструменти вратија податоци кои не само што служат како калибрација, туку и доловуваат скокови во она што очекуваме да го измериме во близина на Сонцето за да ги решиме мистериите. сончева атмосфераи круни“, - Нур Рауафи, истражувачПроектот Паркер соларна сонда во лабораторијата за применета физика на Универзитетот Џон Хопкинс.

Првото пробно приближување на мисијата до Сонцето ќе се случи во ноември 2018 година, но дури и сега инструментите можат да собираат податоци за тоа што се случува со сончевиот ветер додека сè уште е поблиску до Земјата. Еве брз преглед на овие резултати.

WISPR (Wide-field Imager for Solar Probe, Оптички телескоп за сликање на сончевата корона и хелиосфера)

Всушност, WISPR е единствениот уред на уредот што ќе го покаже најразбирливиот резултат за секого - слики во видливиот опсег. Тоа ќе овозможи јасно, но многу кратко, да се набљудува сончевиот ветер од внатрешноста на короната. Инструментот се состои од два телескопа и се наоѓа зад топлинскиот штит помеѓу две антени од комплетот со инструменти FIELDS. За да бидат безбедни, телескопите беа покриени со заштитен штит при лансирањето.

WISPR беше вклучен на почетокот на септември 2018 година и веќе испрати тест слики на Земјата за калибрација, добиени со затворен заштитниот штит. На 9 септември 2018 година, неговите врати беа отворени, овозможувајќи и на опремата да ги направи првите слики за време на своето патување до Сонцето.

Десната страна на оваа слика - од внатрешниот телескоп WISPR - има видно поле од 40 степени. Левата странаслики од надворешниот телескоп WISPR, кој има видно поле од 58 степени. Извор: НАСА/Поморска истражувачка лабораторија/Паркер соларна сонда

Рас Хауард, главен истражувач за програмата WISPR во Поморската истражувачка лабораторија, ги проучувал сликите за да утврди што гледа инструментот во споредба со очекуваното, користејќи различни небесни знаменитости како водичи.

„Постои многу карактеристичен кластер на ѕвезди во преклопувањето на двете слики. Најсјајната ѕвезда е Антарес, која се наоѓа во соѕвездието Скорпија на околу 90 степени од Сонцето“, рече Хауард.

Сонцето, невидливо на оваа слика, е далеку десно од работ на сликата. На сликата е видлива и планетата Јупитер. Беше снимен со внатрешниот телескоп WISPR - светол објект веднаш од центарот на десната страна на сликата.

„На левата страна на фотографијата се гледа прекрасна слика Млечен Пат, гледајќи во галактичкиот центар“.

Времето на експозиција, односно времето кога светлината била изложена на отворениот сензор за да се добие таа слика, е интервал што може да се скрати или продолжи за да се направи сликата потемна или посветла. За време на ова снимање, времето на експозиција беше минимално и со добра причина:

„Намерно ја одржувавме експозицијата кратка затоа што ако имаше нешто многу светло таму кога првпат ја вклучивме камерата, тоа едноставно би издувало сè“.

Како што леталото се приближува до Сонцето, неговата ориентација ќе се менува, како и сликите од WISPR. Со секоја нова орбита околу Сонцето, WISPR ќе снима слики од структури кои излегуваат од неговата корона. И додека други мерења претходно беа направени со инструменти блиску до една астрономска единица, WISPR ќе работи многу поблиску до Сонцето, намалувајќи го тоа растојание за околу 95 проценти. Ова драматично ја зголемува можноста да се види што се случува во овој регион во многу помал обем од кога било досега, фотографирајќи нови слики од претходно недопрени соларна корона.

ISʘIS (Интегрирано научно истражување на сонцето, истражување на електрони, протони и тешки јони)

Извор: НАСА/Универзитет Принстон/Сончева сонда Паркер

ISʘIS (се изговара „исис“, акронимот едноставно го вклучува симболот за Сонцето) ги мери честичките со висока енергија поврзани со соларна активност, односно блесоци и коронарни масовни исфрлања. (Другиот сет на инструменти на мисијата, SWEAP, се фокусира на честичките со ниска енергија што го сочинуваат сончевиот ветер.) ISʘIS се состои од два инструменти кои го покриваат опсегот на енергија за овие активни честички: EPI-Lo се фокусира на долниот крај на енергетски спектар, а EPI-Hi мери повисоки активни честички. Двата инструменти ги собраа своите први податоци под услови на низок напон, дозволувајќи им на научниците да потврдат дека детекторите работат како што се очекуваше. Како што Соларната сонда Паркер се приближува до Сонцето, таа ќе биде целосно оперативна за мерење на честичките во нејзината корона.

Податоците од EPI-Lo од левата страна покажуваат заднински космички зраци - наелектризирани честички кои дошле во нашиот Сончев систем од други делови на галаксијата. Како што се применува повеќе напон на EPI-Lo и сондата се врти кон Сонцето, инструментот ќе почне да мери повеќе од оние честички кои се веќе поврзани со сончевиот ветер.

Од десната страна се податоците од EPI-Hi, кои ги покажуваат концентрациите на водород и честички на хелиум. Поблиску до Сонцето, научниците очекуваат да набљудуваат многу повеќе од овие честички, заедно со потешки елементи, како и некои честички со многу повисоки енергии, особено за време на настаните на исфрлање.

„Тимот на ISʘIS е воодушевен што уредот работи добро. Има уште неколку чекори напред, но досега сè изгледа одлично!“ - Дејвид МекКомас, професор по астрофизички науки на Универзитетот Принстон и главен истражувач на програмата ISʘIS.

FIELDS (Мерење на електрични и магнетни полиња, радио бранови, Poynting вектор, температура на плазма и електрони)

Извор: НАСА/УЦ Беркли/Паркер соларна сонда

Пакетот инструменти FIELDS на сондата Паркер ќе ги проучува размерите и обликот на електричните и магнетните полиња во сончевата атмосфера. Ова се клучни мерења за разбирање зошто Сончевата корона е стотици пати потопла од нејзината површина.

Сензорите FIELDS се состојат од четири двометарски антени за електрично поле. Тие се поставени на предниот дел на бродот, се протегаат надвор од термичкиот штит, така што тие се изложени на целосната сила на сончевата средина. Вклучени се и три магнетометри и петта кратка антена за електрично поле, поставена на прачка што се протега од задниот дел на бродот.

Горенаведените податоци, собрани за време на распоредувањето на јарболот кратко време по лансирањето на леталото во август 2018 година, покажуваат како магнетното поле се менува додека јарболот се оддалечува од сондата. Раните податоци се магнетното поле на самото летало, инструментите измериле остар пад магнетно поледодека стрелката се оддалечуваше од апаратот. Откако ќе бидат распоредени, инструментите ќе го мерат магнетното поле на сончевиот ветер. Горенаведениот графикон елоквентно ја илустрира причината зошто таквите сензори треба да се наоѓаат далеку од вселенското летало.

На почетокот на септември 2018 година, четири антени на електрично поле беа успешно распоредени на предната страна на леталото, а потписите на соларни изливи почнаа да се забележуваат речиси веднаш потоа.

Илустрација која ги споредува податоците од Соларната сонда Паркер (средишна и долу) и Ветер (горе).

Историски снимки - ова беше прв пат луѓето да ги видат планетите од непосредна близина. Изборот на фотографии е претставен по хронолошки редослед.

Соучениците

Земјата

Се разбира, првата планета што беше фотографирана од вселенско летало беше нашата матична планета. Во 1946 година, Американците ги тестираа германските ракети V-2 што ги наследија по крајот на Втората светска војна. Просторот наменет за експлозиви беше исполнет со научна опрема. Тие исто така поставија камера која ги снимаше фотографиите направени на касета скриена во „црна кутија“ со висока јачина. На крајот од суборбиталниот лет, ракетата се урна, но научните податоци останаа во „црната кутија“. Ова е една од фотографиите направени од височина од 65 километри за време на летот, кој се одржа на 24 октомври 1946 година:

Со одредено истегнување, ракетата V-2 може да се нарече првото вселенско летало, бидејќи некои од нив, за време на тестирањето, влегоа во вселената на надморска височина до 160 km.

Марс

Јули 1965 година, вселенското летало Маринер 4 на НАСА, по 8-месечно патување, прелета на растојание од околу 10.000 km над црвената планета, и пренесе 22 фотографии од нејзината површина на Земјата. Сликите покажуваат кратери покриени на места со мраз кои се населиле на слоновите во студената марсовска вечер, и бројни раседи и пукнатини. Еве една од тие фотографии:

Се покажа дека Марс е повеќе сличен на Месечината отколку на Земјата. Многумина беа разочарани од овие резултати, бидејќи очекуваа да видат планета со реки, езера и мориња како на Земјата, а можеби и населена со живи суштества. Последователно, со помош на други сонди и лендери, беше откриено дека во далечното минато навистина имало многу течна вода на Марс.

Јупитер

1973 година, вселенската сонда Pioneer 10 се приближува до Јупитер. Тој ја прави првата фотографија од овој гасен џин од далечина од 25 милиони километри. Pioneer 10 го истражуваше магнетното поле на планетата, нејзините ленти и познатата „Црвена точка“. Исто така, за прв пат во историјата, беше можно да се добијат фотографии од сателитите на Јупитер од непосредна близина, иако квалитетот на овие фотографии не беше целосно задоволителен.

Венера

На 5 февруари 1974 година, вселенското летало Маринер 10 прелета покрај Венера на минимално растојание од помалку од 6.000 km и пренесе фотографии од оваа планета на Земјата, од кои едната, направена со помош на ултравиолетовиот филтер, ја гледате подолу. За прв пат, беше можно детално да се испита структурата на атмосферата на Венера со нејзината густа и многу динамична облачност.

Главната цел на мисијата Маринер 10 беше Меркур, додека Венера во овој проект беше искористена како „гравитациска прашка“ за да му даде дополнителна брзина на вселенското летало и беше истражена според многу скратена програма.

Меркур

Оваа фотографија е една од речиси 3 илјади пренесени од Маринер 10 за време на неговото истражување на Меркур во 1974 година:

Се покажа дека Меркур е планета со екстремно кратери, дури и повеќе од Месечината. Еден од неговите кратери, наречен „Caloris Planitia“ („Планита на топлина“), има дијаметар од 1550 km. Спротивно на предвидувањата на астрономите, сондата откри постоење на магнетно поле на планетата. Исто така, сондата ја мери температурата на површината, која се покажа дека е -183°C на ноќната страна и +187°C на дневната страна (малку погрешно - всушност од -200 до +500). Севкупно, сондата фотографираше 45% од површината на Меркур. Целосната карта на планетата добивме дури во 2008 година, благодарение на мисијата Месинџер.

Сатурн

Првата посета на Сатурн се случи во 1979 година, кога друга сонда на НАСА, Pioneer 11, прелета на растојание од 20 илјади километри над нејзините надворешни облаци. Сликите пренесени на Земјата, иако не се со висок квалитет, сепак содржеа редослед на големина повеќе детали отколку што можеа да покажат најдобрите копнени телескопи од тоа време. Откриен е претходно непознат Ф прстен, измерена е температурата на горните слоеви на атмосферата на Титан (месечината на Сатурн), измерен е интензитетот на магнетното поле на Сатурн, кое се покажало дека е најмалку 1000 пати помоќно од Земјиното и многу повеќе.

Уран

Првата фотографија на Уран одблиску е направена од Војаџер 2, кој ја прелета планетата во јануари 1986 година. Ова е прва и единствена мисија на оваа планета во моментов (2015). За време на летот, кој траеше 6 часа, беа извршени мерења на температурата, атмосферскиот притисок и проучување на неговиот состав. Утврдено е присуството и интензитетот на магнетно поле, кое се покажа дека е ротирано за 60 ° до оската на ротација на планетата. Добиени се фотографии од сателитите на Уран.

Нептун

Фотографијата од Нептун што ја гледате подолу е направена од Војаџер 2 во 1989 година од оддалеченост од 7 милиони километри и 20 часа пред неговото најблиско приближување до планетата. Овде е видлива Големата темна точка на Нептун, опкружена со бели облаци. Ваквите бели облаци на сина позадина се карактеристични за атмосферата на Нептун.

Се ближи моментот кој сите астрономи во светот со нетрпение го очекуваа долги години. Станува збор за лансирањето на новиот вселенски телескоп Џејмс Веб, кој се смета за своевиден наследник на познатиот Хабл.

Зошто се потребни вселенски телескопи?

Пред да почнеме да ги разгледуваме техничките карактеристики, ајде да откриеме зошто воопшто се потребни вселенски телескопи и какви предности имаат во однос на комплексите лоцирани на Земјата. Факт е дека земјината атмосфера, а особено водената пареа содржана во неа, го апсорбира лавовскиот дел од зрачењето што доаѓа од вселената. Ова, се разбира, го отежнува проучувањето на далечните светови.

Но, атмосферата на нашата планета со нејзините изобличувања и облачност, како и бучавата и вибрациите на површината на Земјата, не се пречка за вселенскиот телескоп. Во случајот со автоматската опсерваторија Хабл, поради отсуството на атмосферско влијание, нејзината резолуција е приближно 7-10 пати поголема од онаа на телескопите лоцирани на Земјата. Многу фотографии од далечни маглини и галаксии кои не можат да се видат на ноќното небо со голо око се добиени благодарение на Хабл. Во текот на 15 години работа во орбитата, телескопот доби повеќе од еден милион слики од 22 илјади небесни објекти, вклучувајќи бројни ѕвезди, маглини, галаксии и планети. Со помош на Хабл, научниците, особено, докажаа дека процесот на формирање на планети се случува во близина на повеќето светлини на нашата Галаксија.

Но, Хабл, лансиран во 1990 година, нема да трае вечно, а неговите технички можности се ограничени. Навистина, во текот на изминатите децении, науката постигна голем напредок, а сега е можно да се создадат многу понапредни уреди кои можат да откријат многу од тајните на Универзумот. Џејмс Веб ќе стане токму таков уред.

Способности на Џејмс Веб

Како што веќе видовме, целосното проучување на вселената без уреди како Хабл е невозможно. Сега да се обидеме да го разбереме концептот на "Џејмс Веб". Овој уред е орбитална инфрацрвена опсерваторија. Со други зборови, неговата задача ќе биде да го проучува топлинското зрачење на вселенските објекти. Да се ​​потсетиме дека сите тела, цврсти и течни, загреани до одредена температура, емитуваат енергија во инфрацрвениот спектар. Во овој случај, брановите должини што ги емитува телото зависат од температурата на загревање: колку е повисока температурата, толку е пократка брановата должина и поголем е интензитетот на зрачење.

Меѓу главните задачи на идниот телескоп е да ја открие светлината на првите ѕвезди и галаксии кои се појавиле по голема експлозија. Ова е исклучително тешко, бидејќи светлината што се движи во текот на милиони и милијарди години претрпува значителни промени. Така, видливото зрачење на одредена ѕвезда може целосно да се апсорбира од облак од прашина. Во случајот со егзопланетите, тоа е уште потешко, бидејќи овие објекти се екстремно мали (по астрономски стандарди, се разбира) и „затемнети“. За повеќето планети, просечната температура ретко надминува 0°C, а во некои случаи може да падне под -100°C. Многу е тешко да се детектираат такви предмети. Но, опремата инсталирана на телескопот Џејмс Веб ќе овозможи да се идентификуваат егзопланети чии површински температури достигнуваат 300 К (што е споредливо со температурата на Земјата), лоцирани подалеку од 12 астрономски единици од нивните ѕвезди и на растојание до 15 светлина. години од нас.

Новиот телескоп го доби името по вториот шеф на НАСА. Џејмс Веб беше на чело на американската вселенска агенција од 1961 до 1968 година. На неговите раменици лежеше контролата врз спроведувањето на првите лансирања со екипаж во вселената во Соединетите држави. Тој даде голем придонес во програмата Аполо, чија цел беше да слета човек на Месечината.

Севкупно, ќе биде можно да се набљудуваат планети лоцирани околу неколку десетици ѕвезди „соседни“ на нашето Сонце. Покрај тоа, Џејмс Веб ќе може да ги види не само самите планети, туку и нивните сателити. Со други зборови, можеме да очекуваме револуција во проучувањето на егзопланетите. А можеби дури ни сам. Ако зборуваме за Сончевиот систем, тогаш може да има ново важни откритија. Факт е дека чувствителната опрема на телескопот ќе може да детектира и проучува објекти во системот со температура од -170°C.

Способностите на новиот телескоп ќе овозможат да се разберат многу од процесите што се случуваат во зората на постоењето на Универзумот - да се погледне во неговото потекло. Ајде да го разгледаме ова прашање подетално: како што знаете, гледаме ѕвезди што се оддалечени 10 светлосни години од нас точно како што беа пред 10 години. Следствено, набљудуваме објекти лоцирани на растојание од повеќе од 13 милијарди светлосни години како што се појавиле речиси веднаш по Големата експлозија, за која се верува дека се случила пред 13,7 милијарди години. Инструментите инсталирани на новиот телескоп ќе овозможат да се видат 800 милиони подалеку од Хабл, кој постави рекорд во свое време. Така, ќе биде можно да се види Универзумот како што беше само 100 милиони години по Големата експлозија. Можеби ова ќе ги промени идеите на научниците за структурата на Универзумот. Останува само да се почека почетокот на работата на телескопот кој е закажан за 2019 година. Се очекува уредот да биде во функција 5-10 години, така што ќе има доволно време за нови откритија.

Општ уред

За лансирање на Џејмс Веб, тие сакаат да ја искористат ракетата за лансирање Ariane 5, создадена од Европејци. Генерално, и покрај доминантната улога на американскиот вселенски оддел, проектот може да се нарече меѓународен. Самиот телескоп е развиен од американските компании Northrop Grumman и Ball Aerospace, а во програмата учествуваа вкупно експерти од 17 земји. Покрај специјалистите од САД и ЕУ, значаен придонес дадоа и Канаѓаните.

По лансирањето, уредот ќе биде во орбита на ореол во точката L2 Лагранж на системот Сонце-Земја. Ова значи дека, за разлика од Хабл, новиот телескоп нема да орбитира околу Земјата: постојаното „треперење“ на нашата планета би можело да се меша со набљудувањата. Наместо тоа, Џејмс Веб ќе орбитира околу Сонцето. Во исто време, за да се обезбеди ефективна комуникација со Земјата, таа ќе се движи околу ѕвездата синхроно со нашата планета. Растојанието на Џејмс Веб од Земјата ќе достигне 1,5 милиони километри: поради толку големо растојание нема да може да се модернизира или поправа како Хабл. Затоа, доверливоста е во првите редови на целиот концепт на Џејмс Веб.

Но, што е новиот телескоп? Пред нас е вселенско летало тешко 6,2 тони. Да биде појасно, Хабл тежи 11 тони - речиси двојно повеќе. Во исто време, Хабл беше многу помал по големина - може да се спореди со автобус (новиот телескоп по должина е споредлив со тениско игралиште, а по висина со куќа на три ката). Најголемиот дел од телескопот е сончевиот штит, кој е долг 20 метри и широк 7 метри. Изгледа како торта со огромен слој. За изработка на штитот, користен е специјален специјален полимерен филм, обложен со тенок слој од алуминиум од едната страна и метален силициум од другата страна. Празнините помеѓу слоевите на топлинскиот штит се полни со вакуум: ова го отежнува преносот на топлина во „срцето“ на телескопот. Целта на овие чекори е да се заштитат од сончева светлина и да се изладат ултра чувствителните матрици на телескопот на -220° C. Без ова, телескопот ќе биде „заслепен“ од инфрацрвениот сјај на неговите делови и ќе мора да заборавите на набљудување на далечни објекти.

Она што најмногу ви привлекува внимание е огледалото на новиот телескоп. Неопходно е да се фокусираат светлосните зраци - огледалото ги исправа и создава јасна слика, додека изобличувањата на бојата се отстрануваат. Џејмс Веб ќе добие главно огледало со дијаметар од 6,5 m. За споредба, истата бројка за Хабл е 2,4 m измерете ја светлината на најоддалечените галаксии. Мора да се каже дека чувствителноста на телескопот, како и неговата резолуција, зависи од големината на површината на огледалото (во нашиот случај тоа е 25 m²), која ја собира светлината од далечните вселенски објекти.

Се користи за огледалото Webb посебен типберилиум, кој е фин прав. Се става во контејнер од нерѓосувачки челик и потоа се притиска во рамна форма. По отстранувањето на челичниот сад, парчето берилиум се сече на два дела, со што се прават огледални празнини, од кои секоја се користи за создавање на еден сегмент. Секој од нив се меле и полира, а потоа се лади на температура од -240 °C. Потоа се разјаснуваат димензиите на сегментот, се врши неговото финално полирање, а на предниот дел се нанесува злато. Конечно, сегментот повторно се тестира на криогени температури.

Научниците разгледале неколку опции за тоа од што би можело да се направи огледалото, но на крајот експертите избрале берилиум, лесен и релативно тврд метал, чија цена е многу висока. Една од причините за овој чекор беше тоа што берилиумот ја задржува својата форма на криогени температури. Самото огледало е обликувано како круг - ова овозможува светлината да се фокусира на детекторите што е можно покомпактно. Ако Џејмс Веб, на пример, имал овално огледало, сликата би била издолжена.
Главното огледало се состои од 18 сегменти, кои ќе се отворат откако возилото ќе биде лансирано во орбитата. Кога би бил цврст, тогаш поставувањето на телескопот на ракетата Ariane 5 би било едноставно физички невозможно. Секој од сегментите е хексагонален, што ви овозможува најдобро да го искористите просторот. Елементите на огледалото се со златна боја. Позлата обезбедува најдобар одраз на светлината во инфрацрвениот опсег: златото ефективно ќе го рефлектира инфрацрвеното зрачење со бранова должина од 0,6 до 28,5 микрометри. Дебелината на златниот слој е 100 нанометри, а вкупната тежина на облогата е 48,25 грама.

Пред 18-те сегменти, секундарно огледало е инсталирано на специјална монтажа: ќе прима светлина од главното огледало и ќе ја насочува кон научните инструменти лоцирани на задниот дел од уредот. Секундарното огледало е многу помало од главното и има конвексна форма.

Како што е случајот со многу амбициозни проекти, цената на телескопот Џејмс Веб се покажа повисока од очекуваната. Првично, експертите планираа дека вселенската опсерваторија ќе чини 1,6 милијарди долари, но новите проценки велат дека цената може да се зголеми на 6,8 милијарди Поради тоа, во 2011 година дури сакаа да го напуштат проектот, но потоа беше одлучено да се врати на неговата имплементација. . И сега „Џејмс Веб“ не е во опасност.

Научни инструменти

За проучување на вселенските објекти, на телескопот се инсталирани следните научни инструменти:

- NIRCam (во близина на инфрацрвена камера)
- NIRSpec (близу инфрацрвен спектрограф)
- MIRI (средно инфрацрвен инструмент)
- FGS/NIRISS (Сензор за фино водење и уред за блиско-инфрацрвена слика и спектрограф без процеп)

Телескоп Џејмс Веб / ©wikimedia

NIRCam

Близу инфрацрвената камера NIRCam е главната единица за сликање. Ова се еден вид „главни очи“ на телескопот. Опсегот на работа на камерата е од 0,6 до 5 микрометри. Сликите направени од него последователно ќе бидат проучувани од други инструменти. Со помош на NIRCam научниците сакаат да ја видат светлината од најраните објекти во Универзумот во зората на нивното формирање. Покрај тоа, инструментот ќе помогне во проучувањето на младите ѕвезди во нашата галаксија, создавање мапа на темната материја и многу повеќе. Важна карактеристика на NIRCam е присуството на коронаграф, кој ви овозможува да гледате планети околу далечните ѕвезди. Ова ќе стане возможно поради потиснување на светлината на второто.

NIRSpec

Со користење на близу инфрацрвен спектрограф, ќе биде можно да се соберат информации за тоа како физички својствапредметите и нивните хемиски состав. Спектрографијата трае многу долго, но со помош на технологијата на микробленда ќе биде можно да се набљудуваат стотици објекти на небото од 3 × 3 лачни минути. Секоја NIRSpec микропорта има капак што се отвора и затвора под влијание на магнетно поле. Ќелијата има индивидуална контрола: во зависност од тоа дали е затворена или отворена, се обезбедуваат информации за делот од небото што се проучува или, обратно, блокирани.

МИРИ

Средно-инфрацрвениот инструмент работи во опсег од 5-28 микрометри. Овој уред вклучува камера со сензор кој има резолуција од 1024х1024 пиксели, како и спектрограф. Три низи арсенско-силиконски детектори го прават MIRI најчувствителниот инструмент во арсеналот на телескопот Џејмс Веб. Се очекува дека средно-инфрацрвениот инструмент ќе може да прави разлика помеѓу новите ѕвезди, многу претходно непознати објекти од Кајперовиот појас, поместувањето на црвено на многу далечни галаксии и мистериозната хипотетичка Планета X (позната и како деветта планета во Сончевиот систем) . Номиналната работна температура за MIRI е 7 К. Само пасивниот систем за ладење не може да го обезбеди тоа: за ова се користат две нивоа. Прво, телескопот се лади до 18 K со помош на пулсирачка цевка, а потоа температурата се спушта на 7 K со помош на адијабатски разменувач на топлина.

FGS/NIRISS

FGS/NIRISS се состои од два инструменти - прецизен сензор за покажување и блиску инфрацрвен сликар и спектрограф без пресеци. Всушност, NIRISS ги дуплира функциите на NIRCam и NIRSpec. Работејќи во опсег од 0,8-5,0 микрометри, уредот ќе ја открие „првата светлина“ од далечните објекти со насочување на опремата кон нив. NIRISS ќе биде корисен и за откривање и проучување на егзопланети. Што се однесува до сензорот за прецизно покажување FGS, оваа опрема ќе се користи за насочување на самиот телескоп за да може да се добијат подобри слики. Камерата FGS ви овозможува да формирате слика од две соседни области на небото, чија големина е 2,4 × 2,4 лачни минути секоја. Исто така, чита информации 16 пати во секунда од мали групи од 8x8 пиксели: ова е доволно за да се идентификува соодветната референтна ѕвезда со 95% веројатност насекаде на небото, вклучувајќи ги и големите географски широчини.

Опремата инсталирана на телескопот ќе овозможи висококвалитетна комуникација со Земјата и пренос на научни податоци со брзина од 28 Mbit/s. Како што знаеме, не сите истражувачки возила можат да се пофалат со оваа способност. Американската сонда Галилео, на пример, пренесуваше информации со брзина од само 160 bps. Ова, сепак, не ги спречи научниците да добијат огромна количина на информации за Јупитер и неговите сателити.

Новото летало ветува дека ќе стане достоен наследник на Хабл и ќе ни овозможи да одговориме на прашања кои остануваат запечатена мистерија до ден-денес. Меѓу можните откритија на „Џејмс Веб“ е и откривањето на светови слични на Земјата и погодни за живеење. Податоците добиени од телескопот би можеле да бидат корисни за проекти кои ја разгледуваат можноста за постоење на вонземски цивилизации.