Преимуществом космических телескопов перед наземными является то что
Наличие на Земле телескопов, позволяющих людям смотреть на относительно далекие небеса, было одним из наиболее трансформирующих (и противоречивых) событий в истории человечества. Установление того, что Земля не находится в центре солнечной системы, не говоря уже о всей вселенной, было оскорблением для Церкви, которая едва не стоила Галилею его жизни в 1600-х годах.
Способность размещать земные телескопы в космосе, такие как знаменитый телескоп Хаббла, также может быть описана как преобразующая, по крайней мере, в мире астрономии и астрофизики. Однако очевидно, что не все телескопы могут быть отправлены в космос и управляться дистанционно. Есть преимущества космических телескопов и есть преимущества наземных телескопов; то, что вы используете, зависит от ваших средств, ваших целей и ваших общих интересов.
Телескопы и расширение человеческих знаний
В дополнение к убедительной демонстрации того, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца и что Солнечная система, в свою очередь, вращается вокруг центра галактики Млечный путь, наземные телескопы укрепили человеческие знания об удаленных объектах, поскольку телескопы стали более могущественный.
В дополнение к тому, что телескопы обеспечивают косвенный и прямой доступ к постоянно расширяющемуся диапазону и пулу космических объектов, которые помогли ученым понять больше о «невидимых» понятиях, таких как гравитация, скорость света и основные законы физики, которые управлять всем, что существует.
Преимущества наземных телескопов
Одним простым примером преимущества телескопа, основанного на Земле, является то же преимущество, которое несут все системы без удаленных компонентов: если телескоп необходимо отремонтировать или иным образом обслуживать, это может быть сделано людьми на земле под нормальным условия гравитации и кислорода.
Большинство других преимуществ телескопов Земли также вращаются вокруг понятия удобства (или избегания чрезвычайных неудобств). Ученые отмечают, что земные телескопы по очевидным причинам не подвержены риску повреждения летающими космическими обломками.
Пример наземного телескопа: большой бинокулярный телескоп
Большой бинокулярный телескоп (LBT) в Университете Аризоны на юго-западе США является примером «наземного» телескопа с преимуществами, которые позволили ему стать частью крупных открытий. В сети с 2002 года, после того как был сделан в Италии, телескоп был первым на земле, который сделал снимки далекой планеты в процессе ее формирования, так же как Земля была сформирована примерно 4, 5-5 миллиардов лет назад.
Преимущества космических телескопов
Для оптических телескопов, подобных обсуждаемым, единственным реальным преимуществом размещения телескопа в космосе является то, что он может выполнять свою работу там намного лучше. Это не потому, что такие телескопы материально ближе к объектам исследования, а потому, что атмосфера Земли может так сильно искажать изображения. Вот почему такие телескопы часто строятся на очень большой высоте, если это возможно, например, обсерватория Мауна-Лоа на Гавайях.
Пример космического телескопа: телескоп Хаббл
Телескоп Хаббл был мировым феноменом еще до того, как он был запущен в космос, поэтому ожидалась его способность снимать ослепительные снимки за несколько миль над Землей, где его оптический аппарат не будет обременен искажающими эффектами атмосферы Земли.
Какие преимущества имеют семена перед спорами?
Шерсть обеспечивает защиту и питание, недоступные для спор. И семенные оболочки содержат полностью развитый зародыш, готовый к росту, в то время как споры должны пройти процесс размножения, прежде чем они будут готовы к росту.
Преимущества и недостатки цифровых счетчиков по сравнению с аналоговыми счетчиками
Какое значение имеют вулканы для жизни на земле?
Жизнь на Земле началась из-за вулканической активности. Вулканы выпустили газы и воду из расплавленной Земли. Водоросли, возникшие в этом раннем океане, в конечном итоге привели к современной богатой кислородом атмосфере и более сложным формам жизни. Другие преимущества вулканов включают богатую почву, новые земли и минеральные ресурсы.
Для чего, собственно, нужны космические телескопы?
Космический телескоп «Хаббл» известен всем, очень многие слышали о телескопе «Джеймс Уэбб». Но в космосе работает немало и других, менее известных телескопов. Так зачем же они там и чем они вообще занимаются?
Современные космические телескопы дают возможность получать новые представления о далеких галактиках, формировании вселенной или звезд. © Neo Edmund, Shutterstock
Астрономы и любители астрономии уже много лет с нетерпением ожидают, что космический телескоп «Джеймс Уэбб» наконец будет запущен. Изначально он должен был быть готов еще в 2014 году, но, как и во многих крупных проектах, здесь были и технические задержки, и дополнительные расходы. Согласно самым свежим прогнозам, совместный американо-европейский проект должен стартовать в 2021 году, а затем и заменить легендарный «Хаббл». Хотя эти два проекта наиболее известны и пользуются относительно высоким уровнем популярности, в космосе работает большое количество и других космических телескопов. Все они серьезно различаются не только по своим размерам, но и по способностям, своему расположению в космосе и по задачам.
Типы излучений
Инструменты телескопов «Джеймс Уэбб» и «Хаббл» измеряют свет в видимом и близких к нему диапазонах, причем более современный из них фактически оптимизирован для работы в инфракрасном диапазоне, который невидим невооруженным глазом. Но разные космические телескопы способны также принимать сигналы в совершенно разных областях электромагнитного спектра. Это варьируется от особенно высокоэнергетических гамма-лучей до рентгеновского излучения, ультрафиолетового света, микроволн и радиочастот.
Наблюдаемые явления
В каждом из этих диапазонов частот в космосе могут наблюдаться совершенно разные явления. С помощью гамма-телескопов можно обнаружить нейтронные звезды, пульсары, черные дыры и сверхновые. Рентгеновские телескопы показывают структуры скоплений галактик и протяженность вселенной. Ультрафиолетовый свет раскрывает состав особенно горячих звезд. В инфракрасном диапазоне можно наблюдать образование звезд даже до того, как они начнут светиться. А с помощью микроволновой и радиоастрономии было обнаружено космическое фоновое излучение, которое лежит в основе теории Большого взрыва.
Преимущества в космосе
Различия в размерах
Космические телескопы бывают совершенно разных размеров. Телескопы наноспутников BRITE (совместный проект Канады, Польши и Австрии) имеют апертуру размером около трех сантиметров. А у телескопа «Джеймс Вебб» диаметр зеркала будет 6,5 метра. Чем больше диаметр телескопа, тем более детально можно захватывать объекты в космосе. Но для некоторых целей достаточно и более мелких датчиков. Аппаратная конфигурация BRITE, состоящая из шести спутников, наблюдает за изменениями температуры особенно ярких звезд в течение продолжительных периодов времени. А вот телескоп «Джеймс Уэбб», наряду с прочим, должен захватывать свет, который прошел уже особо большие расстояния. Это открывает возможность заглянуть в прошлое, чтобы изучить и понять образование первых звезд и галактик вселенной.
Специализации
Другие космические телескопы, такие как «охотник за планетами» TESS от NASA, специализируются на обнаружении экзопланет. Телескоп Swift разработан для того, чтобы исследовать большую часть пространства на предмет вспышек гамма-излучения, возникновение которых все еще представляет собой загадку. А вот с помощью телескопа Gaia Европейское космическое агентство ESA хочет осуществлять самые точные измерения расстояний в космосе.
Позиционирование
Недостатки в космосе
Однако очевидно и то, что космические телескопы имеют перед наземными приборами не только преимущества. Прежде всего, они несопоставимо дороже. Они должны быть чрезвычайно прочными, чтобы противостоять силам запуска ракеты и пребывания в космосе. Если в нем что-то ломается, отремонтировать его крайне проблематично. А насколько сложным является техническое обслуживание космического телескопа, было видно на примере «Хаббла». Уже вскоре после начала эксплуатации весной 1990 года стало ясно, что была допущена ошибка в полировке зеркала, которая поставило под угрозу всю миссию. А экипаж космического челнока смог решить проблему только через три года.
Прогресс