Гершель (космическая обсерватория)

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
У этого термина существуют и другие значения, см. Гершель.
Herschel Space Observatory
Организация ЕКА и Thales Alenia Space как головной подрядчик
Другие названия Far Infrared and Submillimetre Telescope (FIRST)
Волновой диапазон от 60 до 670 мкм (инфракрасный)
NSSDCA ID 2009-026A
Местонахождение точка Лагранжа L2
Тип орбиты орбита Лиссажу
Высота орбиты 1,5 млн км от Земли, около 800 тыс. км от L2
Период обращения 1 год
Орбитальная скорость 7500 м/с
Дата запуска 2009-05-14 13:12:02 UTC
Место запуска Гвиана (департамент Франции) Куру
Средство вывода на орбиту «Ариан-5» ECA
Продолжительность По плану: 3 года
В действит.: 3 года, 11 мес. и 15 дн.[1]
Масса 3300 кг
Тип телескопа рефлектор системы Ричи — Кретьена
Диаметр 3,5 м, f/0,5
Площадь собирающей
поверхности		 9,6 м²
Фокусное расстояние 28,5 м f/8,7
Научные инструменты
  • HIFI
 Гетеродинный датчик для дальнего инфракрасного излучения
  • PACS
 Фотокамера со спектрометром низкого разрешения
  • SPIRE
 Приёмник спектральных и фотометрических изображений
Логотип миссии
Сайт herschel.esac.esa.int

Косми́ческий телескóп «Гершель» (англ. Herschel Space Observatory), ранее FIRST[2] (англ. Far Infrared and Submillimetre Telescope) — астрономический спутник, созданный ЕКА. Первоначально предложен консорциумом европейских учёных в 1982 году. Запуск состоялся 14 мая 2009 года, в 13:12 по UTC с космодрома Куру с помощью ракеты-носителя «Ариан-5». Миссия названа в честь сэра Уильяма Гершеля, первого исследователя инфракрасного спектра. До запуска космического телескопа Джеймс Уэбб в декабре 2021 году, являлся самый крупным космическим инфракрасным телескопом, и космическим телескопом с самым большим зеркалом (у Джеймса Уэбба сегментированное зеркало общим диаметром 6,5 метра, но монолитное зеркало самое большое всё ещё у Гершеля 3,5 метра), из когда-либо запущенных человечеством в космос[3][4][5][6][7][8][9][10][11][12].

Спутник размещён на гелиоцентрической орбите вблизи второй точки Лагранжа (L2) системы Земля — Солнце. Вместе с телескопом «Гершель» этой же ракетой-носителем был выведен на орбиту астрономический спутник «Планк». Стоимость проекта (со стоимостью объединённого запуска) составляет примерно 1,1 миллиарда евро[13].

Оборудование

Телескоп «Гершель» — первая космическая обсерватория для полномасштабного изучения инфракрасного излучения в космосе. До запуска космического телескопа имени Джеймса Уэбба в 2021 году «Гершель» был самым крупным космическим телескопом, работающим в инфракрасном спектре с зеркалом в 3,5 м. Зеркало отполировано в мастерской обсерватории Туорла в Финляндии фирмой Opteon[fi][14]. Материалом для зеркала послужил карбид кремния — благодаря этому его вес составил лишь 300 кг при толщине 20 см (зеркало из традиционных материалов весило бы 1,5 тонны). Кроме того, физические свойства карбида кремния позволяют контролировать форму зеркала с точностью до 10 мкм. Зеркало «склеено» из 12 элементов[15]. Излучение фокусируется на три прибора с датчиками, имеющими температуру ниже 2 K. Датчики охлаждаются жидким гелием при низком давлении, что позволяет понизить его температуру кипения до 1,4 K (по сравнению с 4,2 K при атмосферном давлении). Время работы спутника на орбите ограничено количеством гелия на его борту (2300 литров).

Датчики телескопа:

  • Фотокамера со спектрометром низкого разрешения (англ. Photodetecting Array Camera and Spectrometer, PACS). Диапазон спектрометра по длине волны — от 55 до 210 микрометров; спектральное разрешение R — от 1000 до 5000; чувствительность — на уровне −63 дБ. Фотокамера способна давать одновременно изображения в двух диапазонах: 60—85/85—130 мкм и 130—210 мкм при спектральной плотности потока излучения в несколько миллиянских.
  • Приёмник спектральных и фотометрических изображений (англ. Spectral and Photometric Imaging Receiver, SPIRE). Спектрометр низкого разрешения на диапазон длин волн 194—672 мкм. Спектральное разрешение R — от 40 до 1000 (на длине волны 250 мкм). Спектрометр способен фиксировать объекты со спектральной плотностью потока 100 мЯн для точечных источников и 500 мЯн — для протяжённых. Фотокамера имеет три элемента на длины волн 250, 350 и 500 мкм, с числом точек (пикселей) 139, 88 и 43, соответственно. Она способна фиксировать точечные объекты с плотностью потока 2 мЯн и протяжённые объекты с плотностью потока 4—9 мЯн. Прототип этого устройства прошёл проверку на высотном стратостате «BLAST»[en].
  • Гетеродинный датчик для излучения в дальнем инфракрасном диапазоне (англ. Heterodyne Instrument for the Far Infrared, HIFI). Этот спектрограф имеет очень высокое спектральное разрешение — на уровне R=107. Имеет два рабочих диапазона: от 157 до 212 мкм и от 240 до 625 мкм.

Цели

Изображение галактики Андромеды, полученное космической обсерваторией «Гершель».

Телескоп предназначен для изучения инфракрасной части излучения от объектов в Солнечной системе, в Млечном пути, а также от внегалактических объектов, находящихся в миллиардах световых лет от Земли (например, новорождённых галактик). Также предполагались исследования по следующим темам:

Завершение миссии

29 апреля 2013 года, во время сеанса связи с «Гершелем» с помощью станции дальней космической связи в западной Австралии, учёные получили данные о том, что запас жидкого гелия, необходимого для охлаждения инфракрасной ПЗС-матрицы (2300 литров), который четыре года медленно испарялся, удерживая температуру камер на уровне 271 градус Цельсия ниже нуля, закончился[16][17].

Специалисты ЕКА рассматривали две возможности: отправить «Гершель» на гелиоцентрическую орбиту, где он не встретится с Землёй ещё несколько сотен лет, или разбить его о лунную поверхность. Последний вариант был бы повторением эксперимента, проведённого с аппаратом LCROSS и разгонным блоком «Центавр», которые специально разбили о лунную поверхность в районе южного полюса. В результате падения поднялся бы шлейф газа и обломков, который позволил бы получить новые данные о составе поверхности Луны в области вечной тени, и в частности, определить наличие там воды и других летучих веществ. Этот проект прорабатывался группой из 30 учёных, работу которых координировал Нил Боулз (Neil Bowles) из Оксфордского университета. В ноябре 2012 года планировалось начать выбирать возможные места для удара, но в итоге было выбрано первое решение (перевод на гелиоцентрическую орбиту), как более дешёвое[18].

17 июня 2013 года «Гершель» официально завершил свою научную миссию. Инженеры получили информацию о том, что обсерватория исчерпала большую часть своего топлива, и в 16:25 по московскому времени «Гершель» получил свою последнюю команду, после которой был выведен на орбиту вокруг Солнца, на которой он останется навсегда[19].

Примечания

  1. ↑ Amos, Jonathan Herschel space telescope finishes mission (англ.). BBC News (29 апреля 2013). Дата обращения: 29 апреля 2013. Архивировано 11 января 2020 года.
  2. ↑ ESA: FIRST Space Telescope to be Re-named 'Herschel Space Observatory'
  3. ↑ Jet Propulsion Laboratory Herschel Mission Home Page. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 24 января 2022 года.
  4. ↑ The Herschel Satellite – Herschel Space Observatory. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  5. ↑ Mirror of the Herschel satellite - Herschel spacecraft's mirror - Inspection of the mirror of the European Herschel satellite. The Herschel Space Observatory, scheduled to.... Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  6. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  7. ↑ Самый мощный и большой космический телескоп Джеймс Вебб развернули в космосе | Украинская правда. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  8. ↑ ESA - The largest telescope mirror ever put into space. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  9. ↑ James Webb Space Telescope - an overview | ScienceDirect Topics. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  10. ↑ A Mirror of the Past – Herschel and the James Webb Space Telescope – Bath Royal Literary and Scientific Institution. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  11. ↑ Comparison: Webb vs Hubble Telescope - Webb/NASA. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 21 января 2022 года.
  12. ↑ The James Webb Space Telescope and Herschel | ESA/Hubble. Дата обращения: 11 января 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
  13. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 30 ноября 2016. Архивировано 13 октября 2012 года.
  14. ↑ Новости финского канала YLE
  15. ↑ ESA: Herschel Primary Mirror Fabrication
  16. ↑ Телескоп «Гершель» закрыл «глаза» Архивная копия от 3 мая 2013 на Wayback Machine, РИА Новости.
  17. ↑ Космическая обсерватория «Гершель» завершила свою работу Архивная копия от 20 июня 2013 на Wayback Machine на Элементы.ру
  18. ↑ Atkinson, Nancy. Herschel Spacecraft Won’t 'Bomb' the Moon, But GRAIL Will, Universe Today (11 декабря 2012). Архивировано 18 декабря 2012 года. Дата обращения 4 мая 2013.
  19. ↑ Космический телескоп «Гершель» официально завершил свою миссию.. Дата обращения: 7 июля 2020. Архивировано 7 апреля 2016 года.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Гершель_(космическая_обсерватория)&oldid=18354113