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Hubble Space Telescope

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Hubble_01.jpg

Hubble ripreso dallo Space Shuttle

 

 

Hubble Space Telescope prende nome dall’astronomo americano Edwin Hubble (1889-1953), il primo a intuire la natura delle galassie al di fuori della Via Lattea. Benché non sia il primo telescopio spaziale, e nemmeno l’unico in questo momento in orbita (gli altri sono Compton Gamma Ray Observatory, Chandra X-Ray Observatory e Spitzer Space Telescope), è sicuramente il più famoso e il più grande e versatile. Concepito negli anni Trenta del secolo scorso, progettato e costruito fra il 1970 e 80, doveva essere originariamente mandato in orbita nel 1983, ma problemi tecnici, finanziari, politici e, non ultimo, il disastro del Challenger, ritardarono il lancio di anno in anno, finché il 24 Aprile 1990, la navetta Discovery lo sollevò dalla rampa del Kennedy Space Center di Cape Canaveral, Florida. Il giorno dopo fu immesso nella sua orbita per cominciare il suo prezioso lavoro di osservazione al di fuori dell’atmosfera terrestre.

 

STS-31_Launch_-_GPN-2000-000684.jpgSts31_flight_insignia.png

Il lancio di Hubble, 24 Aprile 1990

 

 

Lo scopo di mandare un telescopio nello spazio è duplice:

 

• L'atmosfera ci protegge dai pericolosi raggi cosmici e dai raggi ultravioletti provenienti dal Sole, purtroppo però questa azione filtrante blocca radiazioni di particolare interesse per l'astronomia, ad esempio l'ultravioletto vicino. Essa, inoltre, non è mai perfettamente calma: i venti di bassa e alta quota e le differenze di temperatura fanno sì che le immagini stellari, in teoria perfettamente puntiformi, vengano distorte fino a diventare "bolle" sempre in movimento.

 

• È chiaro che questo degrada pesantemente la qualità delle immagini e la sensibilità delle osservazioni, perché la luce delle stelle, già di per sé fioca, non si concentra in un punto ma viene sparsa tutto intorno.

 

• Dunque, per lo studio completo di un oggetto celeste, è necessario trasportare gli strumenti di misura al di sopra dell'atmosfera mediante palloni sonda o razzi.

 

 

 

_42260126_hubble_with_earth416.jpgGRAPHIC_HST.gif

 

 

 

In origine, il progetto prevedeva un ritorno a terra, una rimessa a nuovo e un rilancio ogni 5 anni, con un servizio in orbita di 2 anni e mezzo. I requisiti di durata e affidabilità degli strumenti erano basati su quei 2 anni e mezzo di intervallo tra due successive missioni di servizio. Nel 1985 le preoccupazioni per la contaminazione e per il carico strutturale associati al trasporto a terra a bordo dello shuttle hanno portato a eliminare dal programma il concetto di ritorno a terra.

 

La NASA decise che il servizio in orbita sarebbe stato adeguato per mantenere l'HST durante i suoi 15 anni di vita previsti. Fu adottato quindi un ciclo triennale di servizio in orbita. Un grave errore di costruzione dello specchio compromise i risultati della missione, ma la missione STS-61 (Endeavour) del Dicembre 1993 eliminò completamente gli effetti dell'aberrazione sferica e ripristinò la totale funzionalità dell'HST.

 

 

HST1.jpg

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Descrizione tecnica

 

HST ha una massa di 24500 libbre, pari a 11113 chili, è lungo 43 piedi e 6 pollici, 13 metri e 25 centimetri, ha un diametro massimo di 94 pollici, 2,39 metri, ed è costato 2 miliardi di dollari. L’ottica di osservazione è basata su un riflettore con due specchi, dei quali il primarioè uno specchio parabolico concavo di 94 pollici di diametro, pari a 2388 millimetri, che rinvia la luce su uno specchio iperbolico convesso di circa 20 pollici di diametro, pari a 509 millimetri. Due pannelli solari generano l'elettricità, che serve principalmente per alimentare le fotocamere e i tre giroscopi usati per orientare e stabilizzare il telescopio. Dal 1990, Hubble ha ripreso più di 850.000 immagini astronomiche.

 

HubbleBreakout.jpglightpath.jpgopticalpathfineguidancesensor.jpgopticaltelescope.jpgwidefieldplanetary.jpghubble26.jpg

 

Suite strumentale

 

Wide Field/Planetary Camera 2 (WFPC2) - Camera planetaria a grande campo

 

L'originale Wide Field/Planetary Camera (WF/PC1) fu sostituita con la WFPC2 durante la missione STS-61 del Dicembre 1993.

Gli specchi secondari del WFPC2 sono affetti da un errore uguale e contrario a quello dello specchio principale, in modo da compensarsi a vicenda. (Lo specchio primario dell'HST è di 2 micron troppo piatto verso il bordo, così, le ottiche correttive del WFPC2 sono deformate della stessa quantità ma in modo contrario). Il "cuore" del WFPC2 consiste di un trio di sensori a largo campo a forma di L e di una sensore per riprese di pianeti ad alta risoluzione, che va ad occupare l'angolo rimanente.

 

Jfader_hubble.jpg

Esempio di immagine ripresa con l'Wide Field Planetary Camera

 

 

Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS)

 

Uno spettrografo scompone la luce raccolta da un telescopio nelle varie frequenze che la compongono, in modo da poterla analizzare. Lo studio dello spettro fornisce alcune importanti proprietà di un corpo celeste quali: la composizione chimica qualitativa e quantitativa, la temperatura, la velocità radiale, la velocità di rotazione e i campi magnetici.

 

Lo STIS può studiare le radiazioni prodotte dai corpi celesti comprese tra la lunghezza d'onda dell'ultravioletto (115 nanometri) e quella del vicino infrarosso (1000 nanometri).

 

STIS utilizza tre rilevatori: il fotocatodo Multi-Anode Microchannel Array (MAMA) a ioduro di cesio per le lunghezze d'onda comprese tra i 115 nm e i 170 nm, un MAMA a tellururo di cesio per i 165-310 nm, e un CCD (Charge Coupled Device) per l'intervallo dai 305 ai 1000 nm.

Tutti e tre i rilevatori hanno un formato di 1024x1024 pixel. Il campo visivo per ciascun MAMA è di 25x25 secondi d'arco mentre il campo del CCD è di 50x50 secondi d'arco.

 

Il principale vantaggio dello STIS è la sua capacità bidimensionale rispetto a quella unidimensionale di un normale spettroscopio. Ad esempio è possibile registrare simultaneamente lo spettro di diversi punti di una galassia, invece di eseguire una registrazione alla volta di ciascun punto. Lo STIS può anche rilevare in una sola volta una serie di varie lunghezze d'onda dello spettro di una stella.

 

HubbleExploded.png

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Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS)

 

Il NICMOS è uno strumento in grado di eseguire sia osservazioni nell'infrarosso, che osservazioni spettroscopiche di oggetti astronomici. Esso è sensibile alla radiazione con lunghezza d'onda compresa tra 0,8 e 2,5 micron, oltre il limite della sensibilità dell'occhio umano. La matrice sensibile HgCdTe che costituisce i rilevatori dell'infrarosso nel NICMOS deve operare a temperature molto basse, perciò il NICMOS mantiene i suoi rilevatori all'interno di un condensatore criogenico contenente ghiaccio di azoto. Il condensatore mantiene freddi i detector per anni, più a lungo che in qualsiasi altro esperimento spaziale.

 

full-nicmos.jpg

NICMOS

 

 

Advanced Camera for Surveys (ACS)

 

La ACS è composta da tre camere fotometriche a multibanda, e ciascuna camera ha un rivelatore appropriato.

 

La prima, la Wide Field Camera, WFC, utilizza due CCD thinned back-illuminated da 2048 x 4096 pixel (pixel size = 15 micron) realizzati dalla SITe che vengono montati a mosaico per un totale di 4096 x 4096 pixel, ed ha un campo di vista di 200" x 204" ed una scala di 0.051"/pixel. Questa camera viene utilizzata per le osservazioni nelle bande V ed I.

 

La High Resolution Camera, HRC utilizza un CCD (SITe) da 1024 x 1024 pixel (pixel size = 24 micron) che ha uno speciale trattamento per ottenere elevate sensibilità nel range spettrale 200 - 400 nm. La HRC permette un campo di vista di 26" x 29" ed una scala di 0.025"/pixel, e viene utilizzata per le osservazioni ad alta risoluzione nella banda 200 - 1000 nm.

 

La Solar Blind Camera, SBC è ottimizzata per ottenere una elevata efficienza di rivelazione nel range spettrale 150 - 170 nm. Essa fa uso di un rivelatore a "conteggio di fotoni" chiamato Multi Anode Microchannel Array (MAMA) formato da un Micro Channel Plate (MCP) a canali curvi con un fotocatodo allo Ioduro di Cesio (CsI) e da un anodo a multi-elettrodi capace di ottenere una area di 1024 x 1024 pixel con ciascun pixel da 25 micron. La SBC permette un campo di vista di 26" x 29" ed una scala di 0.030"/pixel e viene impiegata per osservazioni nella banda 150 - 200 nm.

 

acs-schematic-3d_labeled.jpg

Advanced Camera for Surveys, ACS

 

 

 

Nonostante numerosi problemi tecnici, tutti risolti da successive missioni Shuttle, ha fornito dati importanti per la comprensione dell’Universo e permesso nuove e inaspettate scoperte, benché, contrariamente a quanto si crede, sia stato utilizzato pochissimo nell’osservazione di pianeti extrasolari e solo in un caso sia riuscito a fotografarne uno (potrebbe anche trattarsi di una nana bruna, comunque). Negli ultimi anni si è discusso molto della sua utilità, alla luce dei costi elevati di gestione, un telescopio terrestre con la medesima capacità di risoluzione garantita dalle nuove tecniche interferometriche , costa annualmente cento volte meno di Hubble. C’è da dire però che solo una piccola percentuale degli oggetti celesti è accessibile dall’osservazione basata a terra, mentre HST può ottenere immagini ad alta risoluzione di ogni parte del cielo.

 

fgs1.jpgbench_labeled_trans_6bit.gif

 

 

Piazzato su un’orbita relativamente bassa (559 km), e quindi esposto all’attrito di una pur tenue atmosfera presente anche a quelle quote, Hubble sta lentamente riavvicinandosi alla superficie della terra. Il suo rientro finale è previsto fra il 2011 e il 2030 (dipende dall’attività solare, le cui tempeste ionizzano gli strati alti dell’atmosfera, aumentano l’attrito sui corpi orbitanti a quelle altitudini). Definitivamente tramontato il progetto per riportarlo a terra ed esporlo allo Smithsonian (il costo di una missione Shuttle si aggira sul mezzo miliardo di dollari), Hubble terminerà la sua carriera in una fiammata probabilmente visibile a occhio nudo da terra. Sic transit gloria mundi.

 

 

hst_inside.jpg

 

Il 12 Maggio prossimo, dovrebbe prendere il via la missione STS125 Atlantis, con il compito di effettuare le ultime manutenzioni e sostituzioni della vita operativa dello Hubble.

 

Il sostituto di Hubble, un tempo noto un tempo come Next Generation Space Telescope e ora James Webb Space Telescope, dovrebbe essere lanciato non prima del 2013.

 

 

http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html

 

http://hubble.nasa.gov/

 

http://hubblesite.org/

 

http://www.spacetelescope.org/

 

http://www.vialattea.net/hubble/

 

http://www.gsfc.nasa.gov/gsfc/service/gall...ope_systems.htm

 

Consiglio caldamente gli ultimi due link, da me saccheggiati per la realizzazione del topic: pieni di grafici e notizie interessanti.

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Non potevano mancare le ultime notizie sullo Hubble, parzialmente anticipate da me sopra:

 

 

Hubble Payload Installation Under Way

 

Workers at Kennedy Space Center started loading new instruments, gyros batteries and other hardware for the Hubble Space Telescope into the space shuttle Atlantis April 22, as the preliminary flight readiness review cleared the final servicing mission to the orbiting observatory for a May 12 liftoff.

 

Payload installation started at 7 a.m. EDT, and launch-preparation crews were working no issues that might delay the launch, according to a KSC spokesperson. Launch is tentatively set for 1:31 p.m. EDT May 12, although managers are discussing moving the date forward by one day. The final launch time will be confirmed at an executive-level flight readiness review on April 30.

 

The mission - delayed from last year when a data-handling computer on the telescope failed and replacement hardware had to be flight-qualified - will deliver two new instruments to the Hubble. The Cosmic Origins Spectrograph will allow astronomers to begin mapping the "cosmic web" of structure in the universe shaped by so-called dark matter, while the Wide Field Camera will increase the "observational efficiency" of the telescope dramatically.

 

Also on the agenda for the mission's five spacewalks will be an attempt to repair electronics in the Space Telescope Imaging Spectrograph and the Advanced Camera for Surveys, and replacement of the telescope's batteries and gyros to give it as much additional service life as possible.

 

Because the shuttle fleet is set to retire at the end of next year, the STS-125 mission will be the last to the Hubble telescope. And because Atlantis won't be able to reach the safe haven of the International Space Station from the telescope's orbit, the shuttle Endeavour is standing by on Launch Complex 39B to mount a rescue mission in case Atlantis is damaged on ascent.

 

www.aviationweek.com

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Hubble Back In Its Own Orbit

 

By Frank Morring, Jr aviationweek.com

 

 

Hubblerelease-NASA.jpg

 

 

The crew of the Space Shuttle Atlantis released the Hubble Space Telescope early May 19, dropping it off the robotic arm with a full set of functional instruments for the first time since it was launched."Hubble has been released," Atlantis Commander Scott Altman radioed. "It's safely back on its mission of exploration."

 

Live video of the release, which came at 8:57 a.m. EDT, wasn't available because the Ku-band antenna needed to deliver it was being used in radar mode to track the telescope.

 

Astronaut Megan McArthur, the robotic arm operator, unberthed the telescope from its mount at 7:26 a.m. EDT and maneuvered it into position above the payload bay for deployment.

 

Astronauts Mike Massimino and Mike Good were standing by in their extravehicular activity (EVA) undergarments, ready to don spacesuits and go outside to release the telescope manually if the berthing mechanism failed.

 

Hubble controllers at Goddard Space Flight Center opened the telescope's aperture door, which was closed to prevent contamination of its optics while it was in the payload bay, and the release went off without a hitch.

 

Hubble now carries the new Cosmic Origins Spectrograph and the Wide Field Camera 3 instruments, as well as two repaired instruments that were largely out of commission before the astronauts arrived - the Advanced Camera for Surveys and the Space Telescope Imaging Spectrograph. A fifth instrument - the Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer - is out of commission with a stalled cooling system, but the Hubble program has a plan for restoring it to service once it finishes recommissioning the telescope with its new hardware.

 

Atlantis pilot Greg Johnson slowly backed the orbiter away from the telescope after McArthur opened the grapple fixture holding it to the robotic arm. Once clear of the telescope, he executed a six-foot-per-second burn of the orbiter thrusters to drop into an elliptical orbit with an average altitude comparable to the 200-mile altitude of the International Space Station, where the orbital-debris environment is more benign than the 350-mile altitude where the Hubble operates.

 

To ensure none of that debris damaged the thermal protection system that will shield them from the heat of re-entry on May 22, the crew was set to use the rest of the day May 19 examining the ceramic tiles and reinforced carbon-carbon panels on the belly, nose and wing leading edges of Atlantis with the robotic arm and the 50-foot-long Orbiter Boom Sensor System.

 

In case that late inspection turns up irreparable damage, the shuttle Endeavour remains on standby at Kennedy Space Center to mount a rescue mission if necessary. Otherwise, the crew will have most of May 20 off, and will set up May 21 for a first landing opportunity at 10:03 a.m. EDT May 22 at Kennedy.

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Sorprendente la notizia che Hubble riuscirà a campare per altri 10 anni! anche se penso che, con la messa in orbita dei nuovi telescopi europei e americani hubble verà relegato a missioni di minor importanza perchè ormai è un pò vecchiotto come tecnologia

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anche se con un po' di ritardo ti faccio i complimenti per il topic...

le immagini e gli schemi sono fantastici...(sopratutto quella della partenza dello shuttle, dove c'è anche il secondo shutlle pronto sulla rampa))

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La NASA ha presentato le nuove immagini del Telescopio Spaziale Hubble dopo l'Upgrade della missione Space Shuttle Atlantis STS-125, che ha comportato la sostituzione della vecchia fotocamera WFPC-2 con la nuova Wide Field Camera 3 (WFC3). Il nuovo occhio che NASA ed ESA hanno nello Spazio è in grado di vedere più lontano con maggior risoluzione e sensibilità sia nel range della luce visibile che ad altre lunghezze d'onda. ecco alcune foto:

384572main_ero_ngc6302_full_full.jpg

384522main_ero_carina_label_full.jpg

 

straordinario, la vita del telescopio(lanciato nel 1990), sembra essere ancora più lunga e probablimente andrà ad affiancare il nuovo James Webb Space Telescope, il cui lancio è previsto nel 2014

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Se è vero come molti "ruors" vogliono che è un derivato molto prossimo ai satelliti spia Americani che da anni ci osservano benevolmente dall'alto del cielo, non dubito che sia stato costruito "per durare"...

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Se è vero come molti "ruors" vogliono che è un derivato molto prossimo ai satelliti spia Americani che da anni ci osservano benevolmente dall'alto del cielo, non dubito che sia stato costruito "per durare"...

 

 

Dire che hubble sia derivato da satelliti spia è assolutamente falso, ti basti pensare che è basato su un' ottica rct che sarebbe perfettamente inutile nell'osservazione terrestre.

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Questa discussione langue ormai da nove anni  ... sarà il caso di ravvivarla ...

Quote

NASA’s Hubble Space Telescope returned to normal operations late Friday, Oct. 26, and completed its first science observations on Saturday, Oct. 27 at 2:10 AM EDT. 
The observations were of the distant, star-forming galaxy DSF2237B-1-IR and were taken in infrared wavelengths with the Wide Field Camera 3 instrument. 
The return to conducting science comes after successfully recovering a backup gyroscope, or gyro, that had replaced a failed gyro three weeks earlier.
A gyro is a device that measures the speed at which the spacecraft is turning, which is necessary to help Hubble turn and lock on to new targets. 
One of Hubble’s gyros failed on Oct. 5, and the spacecraft’s operations team activated a backup gyro the next day. 
However, the backup incorrectly returned rotation rates that were far in excess of the actual rates.

L'intero articolo ... nasa.gov ... NASA’s Hubble Space Telescope Returns to Science Operations ...

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I giroscopi sono sempre stati un punto debole di questa straordinaria macchina, cui l'astronomia moderna deve tantissimo.

 Ripetutamente sostituiti nel corso degli anni, anche dopo essere stati smontati in una missione, riparati e reinstallati in una missione successiva.

Non esendo previste altre manutenzioni col pensionamento degli Shuttle é plausiblile pensare che Hubble resterà in vita finché lo consentiranno i suoi giroscopi.

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26 minuti fa, Flaggy ha scritto:

Non essendo previste altre manutenzioni col pensionamento degli Shuttle è plausibile pensare che Hubble resterà in vita finché lo consentiranno i suoi giroscopi.

nella speranza che durino almeno finché non entrerà in servizio il suo successore ... il nuovo telescopio spaziale James Webb ... il cui lancio, dopo innumerevoli rinvii, è atteso per il Marzo 2021 ...

https://en.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope

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