Telescópio espacial Hubble ( ESA / Hubble )

A história do Telescópio espacial Hubble 

Pode ser rastreada até 1923, quando Hermann Oberth (considerado junto com Robert Goddard e Konstantin Tsiolkovsky os pais dos foguetes modernos) publicou Die Rakete zu den Planetenräumen (O Foguete no Espaço Planetário), onde mencionou como um telescópio poderia ser lançado em órbita da Terra por um foguete.
A astronomia baseada no espaço estava apenas no início nos anos seguintes à Segunda Guerra Mundial, período em que os cientistas utilizaram a tecnologia melhorada dos foguetes. Em 1946 o astrônomo Lyman Spitzer escreveu o artigo Astronomical advantages of an extraterrestrial observatory (Vantagens Astronômicas de um Observatório Extraterrestre), onde discutiu as duas principais vantagens que um observatório baseado no espaço teria a mais do que os telescópios terrestres: primeiro, a resolução óptica (distância mínima de separação entre objetos na qual eles permaneçam claramente distintos) estaria limitada apenas pela difração, em oposição aos efeitos da turbulência da atmosfera que provocam o fenômeno do seeing. Os telescópios terrestres estão tipicamente limitados a resoluções de 0,5–1,0 segundos de arco (arcsec), comparativamente aos valores teóricos de resolução de difração limitada de cerca de 0,1 arc para um telescópio com um espelho de 2,5 m em diâmetro. A segunda maior vantagem seria a possibilidade de observar luz infravermelha e ultravioleta, que são fortemente absorvidas pela atmosfera.2 No mesmo ano, foram obtidos os primeiros espectros ultravioleta do Sol.
Em 1962, vários eventos importantes: a NASA lançou o Orbiting Solar Observatory para obter espectros de UV, raio-X e raios gama; a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos publicou um relatório recomendando o desenvolvimento de um telescópio espacial como parte integrante do programa espacial, e o Reino Unido lançou um telescópio em órbita como parte do programa espacial Ariel. Em 1965 Spitzer, que dedicou grande parte de sua carreira para estimular o desenvolvimento de um observatório espacial, foi indicado como dirigente de um comitê para a definição de objetivos científicos para um tal instrumento de grandes dimensões.
Em 1966 foi lançado o primeiro Observatório Astronômico Orbital (OAO), da NASA, cujas baterias apresentariam falhas após três dias, terminando a missão; mais tarde, o OAO-2, o projeto sucessor, permitiu fazer observações em ultravioleta das estrelas e galáxias desde o seu lançamento em 1968 até 1972, prazo muito além do tempo de vida planejado de apenas um ano. As missões OSO e OAO demonstraram o papel importante que as observações baseadas no espaço poderiam desempenhar na astronomia.4 Em 1968 a NASA iniciou a elaboração de planos para um telescópio espacial com um espelho de 3m de diâmetro, conhecido provisoriamente como Grande Telescópio Orbital ou Grande Telescópio Espacial (LST), com lançamento previsto para 1979. Os planos enfatizavam a necessidade de missões tripuladas para a manutenção do telescópio, de forma a justificar um investimento tão caro ao longo de um tempo de vida extenso, e os projetos em redor da tecnologia reutilizável do Vaivém Espacial indicavam que tal seria possível em pouco tempo.

Sistema óptico

Opticamente o Hubble é um refletor tipo Cassegrain com um projeto Ritchey-Chrétien. Este projeto, com dois grandes espelhos hiperbólicos, é bom para fotografar um largo campo de vista, mas tem a desvantagem de ser de difícil construção. Os sistemas relacionados com a óptica e espelhos do telescópio representavam a parte crucial, e seriam concebidos segundo especificações muito rígidas. Em média, os telescópios usam espelhos polidos para uma precisão de cerca de um   décimo do c
omprimento de onda da luz visível; porém, uma vez que o Telescópio Espacial seria utilizado para observações na gama do ultravioleta ao infravermelho com uma resolução dez vezes superior aos telescópios antecessores, o espelho deste teria que ser polido para uma precisão de 10 nanómetros, cerca de 1/65 do comprimento de onda da luz vermelha.
A Perkin-Elmer planeava utilizar maquinaria assistida por computador extremamente sofisticada para modelar o espelho segundo as especificações impostas,17 mas para o caso da sua tecnologia de ponta apresentar dificuldades, a Kodak estava também contratada para construir um espelho de salvaguarda utilizando as técnicas de polimento tradicionais.18 A construção do espelho foi iniciada em 1979, utilizando vidro de expansão ultra-reduzida. Para reduzir ao máximo o peso do espelho, este foi acondicionado numa espécie de sanduíche de duas placas de cerca de uma polegada de altura e uma estrutura em forma de colmeia no meio. O polimento prolongou-se de 1979 até maio de 1981. Mais tarde, relatórios da NASA questionaram a estrutura intermédia proposta pela Perkin-Elmer, o que acarretou complicações de agenda e de orçamento. O espelho foi concluído nos finais de 1981, com o acrescento de um revestimento reflectivo em alumínio, de espessura de 75 mm, e outro revestimento protetor de fluoreto de magnésio, de 25 mm de espessura, o que permitia aumentar a reflexão da luz ultravioleta.

Instrumentos originais

Lançamento do Hubble pela Discovery na Missão STS-31Quando lançado, o Hubble transportava cinco instrumentos científicos: a Wide Field and Planetary Camera (câmera de campo largo e planetário - WF/PC), o Goddard High Resolution Spectrograph (espectrógrafo de alta resolução Goddard - GHRS), o High Speed Photometer (fotômetro de alta velocidade - HSP), a Faint Object Camera (câmera de objetos pálidos - FOC) e o Faint Object Spectrograph (espectrógrafo de objetos pálidos - FOS). A WF/PC era um dispositivo de imagem de alta resolução destinado principalmente para observações ópticas. Foi construído pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA, e incorporou um conjunto de 48 filtros de isolamento das linhas espectrais de particular interesse astrofísico. O instrumento continha oito chips CCD divididos entre duas câmeras, cada uma com quatro CCDs. A câmera de campo largo WF abrangeu um campo de grande angular em detrimento da resolução, enquanto a câmera planetária PC tomava imagens em um comprimento focal mais eficaz do que os chips WF, dando-lhe uma maior ampliação.O GHRS foi um espectrógrafo projetado para operar no ultravioleta. Foi construído pelo Goddard Space Flight Center, e pode alcançar uma resolução espectral de 90.000.27 Também otimizadas para observações ultravioleta eram a FOC e a FOS, que conseguiram a mais alta resolução de todos os instrumentos no Hubble. Ao invés de CCDs, estes três instrumentos utilizaram a contagem digital de fótons como detector. A FOC foi construído pela ESA, enquanto a Universidade da Califórnia em San Diego e a Martin Marietta Corporation construiu o FOS.O instrumento final era o HSP, projetado e construído na Universidade de Wisconsin-Madison. Foi otimizado para observações em luz visível e ultravioleta de estrelas variáveis ​​e outros objetos astronômicos variando de brilho. Poderia fazer até 100.000 medições por segundo com uma precisão fotométrica de cerca de 2% ou melhor. O sistema de orientação HST também pode ser usado como um instrumento científico. Seus três Fine Guidance Sensors (sensores de orientação fina - FGS) são utilizados principalmente para manter o telescópio apontado com precisão durante a observação, mas também pode ser usado para realizar astrometria extremamente precisa. Já foram obtidas medições de 0,0003 arcsecs.

Transmissão para a Terra

Os dados recolhidos pelo Hubble eram inicialmente armazenados na nave. À data do seu lançamento, o equipamento de armazenamento consistia em gravadores de fita (cassete), sendo substituídos por dispositivos não-mecânicos durante as missões de assistência 2 e 3A. Depois de armazenados, os dados são transferidos para as instalações em terra através de uma rede de satélites concebida de modo que outros satélites em órbitas baixas possam comunicar com as respectivas instalações de controle de missão durante cerca de 85% do seu tempo em órbita. Esta rede de satélites foi batizada de Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS). Os dados são então retransmitidos para as estações terrestres do TDRSS e, posteriormente, para o Goddard Space Flight Center para arquivação, ( Arquivo )Todos os dados recolhidos pelo Hubble são eventualmente disponibilizados ao público através dos websites do STSI, CADC e ESO. Porém, o acesso a esses dados é restringido, durante um ano, ao Investigador Principal e alguns outros astrónomos por ele designados. No entanto, o Principal pode requerer junto do STSI o alargamento deste prazo.As observações realizadas durante o tempo atribuído são publicadas imediatamente, sem prazo. Dados sobre a calibragem dos instrumentos e outras frames inutilizadas são também publicados sem qualquer atraso. Toda informação constante neste arquivo encontra-se no formato FITS, muito recomendado para análise astronómica, mas não para utilização generalizada. O Hubble Heritage Project processa e publica uma pequena selecção das imagens mais impressionantes nos formatos JPEG e TIFF , (Redução do pipeline ) Os dados astronómicos recolhidos com CCDs devem ser processados/calibrados em várias operações até estarem preparados para análise astronómica. O STSI desenvolveu software sofisticado que automaticamente calibra os dados sempre que são requisitados do arquivo, usando os melhores ficheiros de calibração possíveis. Este processamento em tempo real implica que requisições de grandes volumes de dados podem demorar um dia ou mais para serem processadas e devolvidas. Este processo de calibração automática é designado de redução do pipeline, e é cada vez mais comum nos observatórios. No entanto, os próprios astrónomos podem requisitar os ficheiros de calibração e executar o sofware de redução do pipeline localmente, aconselhável quando é necessário utilizar outros ficheiros de calibração que não aqueles seleccionados automaticamente.

Da câmara aos cientistas

O Hubble Heritage Project foi criado para produzir imagens de alta qualidade para consumo público dos objetos mais interessantes e marcantes observados. A equipe do projeto é constituída por astrônomos amadores e profissionais, bem como de pessoas com experiência além da astronomia, e enfatiza o caráter estético das imagens do Hubble. O projeto dispõe de um certo tempo de observação no cronograma do telescópio para produzir imagens inéditas em cores.87 Além disso, o STSI mantém vários sites para o público em geral, contendo imagens do Hubble e informações sobre o telescópio. A divulgação é coordenada pelo Office for Public Outreach, que foi criado em 2000 para garantir que os contribuintes dos EUA vejam os benefícios de seus investimentos no programa do telescópio espacial.Desde 1999 as atividades do Hubble são divulgadas na Europa pelo Hubble European Space Agency Information Centre (HEIC).92 Este departamento foi criado no Space Telescope - European Coordinating Facility (ST-ECF), em Munique, na Alemanha. A missão do HEIC é cumprir as tarefas de divulgação e educação do Hubble para a Agência Espacial Europeia (ESA). O trabalho é centrado na produção de notícias e fotos interessantes que destacam os resultados do Hubble para a ciência e a contribuição de cientistas europeus para o observatório. O grupo também produz versões em vídeo e outros materia
is de ensino. O Telescópio Espacial Hubble já recebeu dois prêmios Space Achievement Awards da Space Foundation por suas atividades de divulgação, em 2001 e 2010 .


Algumas Imagens que selecionei no site oficial , 10 imagens que achei incrível tamanho expansão do nosso universo . quem quiser ver o site é esse http://www.spacetelescope.org/images/heic1110a/ .