Журнал «Знание-сила» - Знание-сила, 1997 № 08 (842)

Телескоп первым сфотографировал поверхность Плутона с таким разрешением, что можно стало говорить о карте планеты. Он нашел новые спутники за внешним кольцом Сатурна. Сделал первую карту поверхности астероида, пролетающего неподалеку от .Земли. Открыл первый ультрафиолетовый лазер в космическом пространстве. Обнаружил новый класс гравитационных линз, которые будут использоваться в качестве «телескопов» для исследования Вселенной. Нашел в межгалактическом пространстве гелий, оставшийся со времени Большого взрыва. Взглянул в самые удаленные уголки космоса, на самые ранние стадии возникновения Вселенной и исследовал, как тогда выглядели галактики.

Можно привести целый перечень того, что еще не до конца понято в находках телескопа Хаббл или что стало настоящим откровением, — ясно, что о его работе будут написаны десятки томов. Наша задача — первое знакомство с ним и с его результатами. Однако не стоит ли поначалу ответить на вопрос: чье имя носит телескоп?

Этот человек сумел кардинально изменить наше представление о Вселенной — открыл закон, связывающий расстояние до галактики с ее скоростью удаления от нас. Он показал, что галактики — это маленькие Вселенные, и создал для них классификацию, которая применяется до сих пор.

С детства Эдвин любил читать, особенно про приключения. Его любимыми книгами были романы Жюля Верна и «Копи царя Соломона» Хаггарда. Переписывался с дедом и в двенадцатилетнем возрасте послал тому рассказ о Марсе. Деду письмо так понравилось, что он поместил его в местной газете.

Как и многие сверстники, в детстве он подрабатывал, разнося газеты. В школе предпочитал заниматься спортом. Во время выпускного вечера классный руководитель сказал, что никогда не видел, чтобы Хаббл изучал что-либо дольше десяти минут. Тем не менее его направили в университет Чикаго.

Чтобы платить за обучение, приходилось давать частные уроки и помогать в лаборатории Роберта Милликена — будущего, кстати, нобелевского лауреата. Стены его студенческой комнаты были завешаны множеством грамот по легкой атлетике, боксу, баскетболу. В 1910 году он получает степень бакалавра и продолжает обучение в Оксфорде, откуда возвращается 1в Штаты в 1913 году. Там он год изучает право, но затем вновь перебирается в Чикагский университет, где изучает астрономию и получает в 1917 году степень доктора.

Он был сразу же приглашен в калифорнийскую обсерваторию Маунт Вильсон, но посылает отказ директору, несмотря на престижность предложения: «Извините, не могу приехать, ухожу на войну». Записывается добровольцем в пехотную дивизию, где становится капитаном, а потом и майором. Служба его проходила во Франции. Возвращается Хаббл в Штаты летом 1919 года и немедленно едет в Ма- унт Вильсон. В 1924 году Эдвин Хаббл женится. Первое, что сказал супруге его руководитель: «Эдвин много работает, он хочет узнать побольше о Вселенной — это показывает, что он совсем молод».

I. Декабрь 1993 года.

Ремонтные работы на телескопе Хаббл.

Хаббл работал в Маунт Вильсоне до своей смерти с четырехлетним перерывом (1942—1946) на какой- то секретный военный проект, за участие в котором был награжден медалью «За заслуги».

Он очень много сделал на сто- дюймовом телескопе обсерватории и был инициатором создания двухсотдюймового зеркала. «С новым зеркалом мы ухватим то, что сейчас едва нащупываем», — говорил он в одном из интервью. А на вопрос корреспондента о том, что же он рассчитывает найти, Хаббл ответил: «Нечто совсем неожиданное...»

И вот в наши дни его космический «однофамилец» стал преподносить одну неожиданность за другой.

2. Институт космического телескопа в Балтиморе. Телескоп отремонтирован.

Полвека назад — еще был жив Хаббл — астрономы стали мечтать о выходе за пределы земной атмосферы. Она, конечно, дает жизнь всему живому и прочее, но наблюдениям за космическими объектами явно мешает: из-за колебаний воздуха перед «оком» наблюдателя и его инструмента все изображения оказываются смазанными и невозможно различить мелкие детали.

Мечты начали воплощаться в жизнь лишь в конце семидесятых, когда НАСА совместно с Европейским космическим агентством приступило к разработке проекта космического телескопа Хаббл. Сразу же планировали, что это будет космическая обсерватория, которую станут посещать каждые два-три года корабли с Земли для технического обслуживания и устранения поломок. Первое такое «техобслуживание» было проведено в декабре 1993 года и оказалось фантастически успешным (о чем еще будет разговор). Следующие намечались на начало 1997, середину 1999 и середину 2002 года. Весь проект рассчитан на пятнадцать лет.

На телескопе установлено несколько научных приборов. Широкоугольная камера предназначена для фотографирования поверхностей планет и их спутников. Камера для слабо светящихся объектов усиливает в сто тысяч раз попадающий на нее свет. Спектрограф для этого слабого света анализирует излучение и может выявить химический состав и температуру того, что его испустило. Так называемый спектрограф Годдарда определяет, как движется объект, испустивший свет.

Но началась трудовая вахта телескопа Хаббл совсем не так благополучно, как звучат сегодня перечисления его достижений.

а

б

3. Изображение галактики M100 до (а) и после (6) починки телескопа.

Через два месяца после запуска стало ясно, что основное зеркало телескопа диаметром в два с половиной метра отклоняется у своих краев от расчетного размера на несколько микронов — пятидесятую часть толщины человеческого волоса. И такая, с позволения сказать, пустяковина практически перечеркнула труд тысяч людей — изображение было неясным и расплывчатым.

Этот эффект давно известен в оптике, он называется аберрацией. Из-за неидеальности поверхности линзы или зеркала лучи сходятся не в одну точку, как обычно показано в учебниках физики, а в пятнышко. Изображение оказывается чуть-чуть смазанным. Это вполне можно вытерпеть при любительском фотографировании, но полностью недопустимо при наблюдении за галактиками, расположенными на расстоянии в миллионы световых лет от нас.