Физика в нашей жизни, страница 218 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Физика в нашей жизни

Космические телескопы

Телескоп Хаббл

Телескоп «Хаббл» – совместный проект НАСА и Европейского космического агентства и входит в число Больших обсерваторий НАСА. «Хаббл» был выведен на орбиту челночным кораблем «Дискавери» 24 апреля 1990 года. Высота орбиты около 569 км, период обращения 96–97 мин, орбитальная скорость около 7500 м/с.

Размещение телескопа в космосе дает возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна; в первую очередь – в инфракрасном диапазоне. Данные «Хаббла» сначала сохраняются в бортовых накопителях,

Рис. 187. Черная дыра в центре галактики. Снимок телескопа Хаббл

затем, через систему коммуникационных спутников TDRSS, расположенных на геостационарной орбите, данные передаются в Центр Годдарда. За 15 лет работы на околоземной орбите «Хаббл» получил 1,022 млн изображений небесных объектов – звёзд, туманностей, галактик, планет (рис. 187). Поток данных, которые он ежемесячно генерирует в процессе наблюдений, составляет около 480 ГБ. Общий их объём, накопленный за всё время работы телескопа, составляет примерно 50 терабайт. Более 3900 астрономов получили возможность использовать его для наблюдений, опубликовано около 4000 статей в научных журналах.

Программа «Хаббл» официально продлена до 30 июня 2021 года, после чего его должен был сменить космический телескоп «Джеймс Уэбб».

Телескоп Планк

Планк – астрономический спутник Европейского космического агентства (ЕКА), созданный для изучения вариаций космического микроволнового фона – реликтового излучения. Запущен 14 мая 2009 года ракетой-носителем «Ариан-5». В период с сентября 2009 по ноябрь 2010 года «Планк» успешно закончил основную часть своей исследовательской миссии, перейдя к дополнительной. Из центра управления полетами ЕКА была отправлена последняя команда, на выключение телескопа 23 октября 2013 года. На компьютер «Планка» перед выключением была загружена программная «заплатка», которая навсегда блокировала систему управления.

Задание

Используя материалы сети интернет, выясните:

1. Какие космические телескопы и какими организациями запущены для исследование космического пространства?

2. Каковы их цели исследования и достижения?

1. Какие космические телескопы и какими организациями запущены для исследование космического пространства?

Для исследования космического пространства было запущено множество телескопов различными космическими агентствами. Помимо упомянутых в тексте телескопов «Хаббл» и «Планк», существует ряд других значимых аппаратов:
- Телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope): совместный проект НАСА (NASA, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) и ЕКА (ESA, Европейское космическое агентство).
- Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope): международное сотрудничество НАСА, ЕКА и ККА (CSA, Канадское космическое агентство). Является преемником «Хаббла».
- Телескоп «Планк» (Planck): запущен Европейским космическим агентством (ЕКА). Миссия завершена в 2013 году.
- Рентгеновская обсерватория «Чандра» (Chandra X-ray Observatory): проект НАСА, один из «Больших обсерваторий» вместе с «Хабблом».
- Космический телескоп «Спитцер» (Spitzer Space Telescope): запущен НАСА для наблюдений в инфракрасном диапазоне. Миссия завершена в 2020 году.
- Космический телескоп «Кеплер» (Kepler Space Telescope): запущен НАСА специально для поиска экзопланет. Миссия завершена в 2018 году.
- Космический телескоп «Гайя» (Gaia): миссия Европейского космического агентства (ЕКА), предназначенная для астрометрии — составления трёхмерной карты нашей Галактики.

Ответ: Существует множество космических телескопов, запущенных ведущими космическими агентствами, такими как НАСА (США), ЕКА (Европа), ККА (Канада) и другие. Ключевые примеры включают «Хаббл» (НАСА/ЕКА), «Джеймс Уэбб» (НАСА/ЕКА/ККА), «Планк» (ЕКА), «Чандра» (НАСА), «Кеплер» (НАСА) и «Гайя» (ЕКА).

2. Каковы их цели исследования и достижения?

Цели и достижения каждого телескопа уникальны и зависят от его конструкции и спектрального диапазона, в котором он работает.

Телескоп «Хаббл»
Цели: Наблюдение Вселенной в видимом, ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах. Изучение далеких галактик, туманностей, определение возраста Вселенной, исследование черных дыр и экзопланет.
Достижения: Получил культовые изображения космоса (например, «Столпы творения»), уточнил скорость расширения Вселенной (постоянная Хаббла), подтвердил наличие сверхмассивных черных дыр в центрах большинства галактик, впервые проанализировал атмосферы экзопланет.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб»
Цели: Изучение первых звезд и галактик, сформировавшихся после Большого взрыва; исследование эволюции галактик, звезд и планетных систем; поиск признаков жизни на экзопланетах. Работает в основном в инфракрасном диапазоне, что позволяет ему видеть сквозь пыль и заглядывать в далекое прошлое Вселенной.
Достижения: Уже предоставил беспрецедентно детальные изображения космических объектов (туманность Киля), обнаружил воду в атмосфере экзопланеты и наблюдает самые ранние и далекие галактики из когда-либо обнаруженных.

Телескоп «Планк»
Цели: Создание самой детальной карты реликтового излучения (космического микроволнового фона), оставшегося после Большого взрыва, для точного определения фундаментальных космологических параметров Вселенной.
Достижения: Создал высокоточную карту флуктуаций температуры реликтового излучения, уточнил состав Вселенной (~68% темной энергии, ~27% темной материи и ~5% обычной материи) и возраст Вселенной (13,8 млрд лет).

Космический телескоп «Кеплер»
Цели: Поиск экзопланет, особенно планет размером с Землю, в обитаемых зонах звезд методом транзитной фотометрии.
Достижения: Открыл тысячи экзопланет, подтвердив, что планеты являются обычным явлением в нашей Галактике. Эти данные произвели революцию в области изучения планетных систем и поиска потенциально обитаемых миров.

Космический телескоп «Гайя»
Цели: Создание самой точной и обширной трехмерной карты Млечного Пути путем измерения положения, движения и свойств более миллиарда звезд.
Достижения: Выпустил несколько обширных каталогов звездных данных, которые кардинально изменили наше понимание структуры, происхождения и эволюции Галактики, включая обнаружение звёздных потоков — остатков поглощённых Млечным Путём карликовых галактик.

Ответ: Цели космических телескопов варьируются от изучения первых галактик («Джеймс Уэбб») и составления карты реликтового излучения («Планк») до поиска экзопланет («Кеплер») и создания 3D-карты Млечного Пути («Гайя»). Их главные достижения включают подтверждение существования темной материи и темной энергии, открытие тысяч планет за пределами Солнечной системы, уточнение возраста и состава Вселенной, а также создание изображений, которые изменили наше представление о космосе.