טלסקופ החלל האבל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

טלסקופ החלל האבל הוא טלסקופ הנמצא במסלול סביב כדור הארץ, ונקרא על שמו של האסטרונום אדווין האבל. הטלסקופ ממוקם מחוץ לאטמוספירת כדור הארץ בגובה של 600 ק"מ ובזכות כך מקנה לו מספר יתרונות על-פני טלסקופים הנמצאים על הקרקע כמו חדות תמונה גבוהה, המנעות מהפרעות ועיוותים שיוצרת האטמוספירה בתצפיות, ובנוסף גם יכולת הצילום באור על סגול שמסונן על-ידי שכבת האוזון. הטלסקופ הוצב במסלולו ב-25 באפריל 1990 במשימת STS-31 על-ידי מעבורת החלל דיסקברי, כפרויקט משותף של נאס"א וסוכנות החלל האירופית, והפך להיות לאחד הכלים החשובים בהיסטוריה של האסטרונומיה וחקר החלל. טלסקופ החלל האבל שימש גם לפתירת בעיות בסיסיות באסטרופיזיקה.

רעיון הצבת טלסקופ בחלל, כך שהאטמוספירה לא תהווה מכשול עבורו, הועלה כבר בשנת 1946, אולם, עקב בעיות תקציביות נדחה שוב ושוב. הצבת הטלסקופ התבצעה לבסוף בשנת 1990. זמן קצר לאחר שהטלסקופ הוצב במסלולו התגלה עיוות אופטי הנקרא אברציה כדורית שנוצר בגלל ליטוש לא נכון של המראה הראשית, והעמיד את יכולותיו של הטלסקופ בסכנה. אולם, לאחר משימת שירות בשנת 1993, חזר הטלסקופ להראות תמונות איכותיות שלשמן הוא נועד, וכך הפך לכלי מחקר חיוני, כמו גם מנוף ליחסי ציבור למדע האסטרונומיה.

טלסקופ החלל האבל הוא חלק מסדרת המצפים הגדולים הכוללת את מצפה קרני גמא קומפטון, את מצפה קרני X צ'נדרה, ואת טלסקופ החלל שפיצר.

כיום, המשך פעילותו של הטלסקופ תלוי בהצלחת משימת השירות הבאה (STS-125). משימה זו תתקן את הג'ירוסקופים הפגומים הדורשים את החלפתם בחדשים על-ידי אסטרונאוט בהליכת חלל. ב-30 בינואר 2007, המצלמה הראשית חדלה מלפעול, ובהעדר משימת שירות מאויישת כרגע, רק מצלמת העל סגול נמצאת בשימוש. בנוסף, הטלסקופ מאבד גובה ויש לשמור אותו במסלול, בגובה של 600 ק"מ, אחרת יישרף באטמוספירה. לאחר אסון הקולומביה בשנת 2003, הוחלט בנאס"א ששליחת משימת שירות נוספת לטלסקופ תהיה מסוכנת ובלתי אחראית. ב31 באוקטובר 2006, הודיע מייקל גריפין, מנהל נאס"א, שהארגון שקל מחדש את עמדתו והוחלט על משימה אחרונה לשדרוג האבל שתתבצע ב-11 בספטמבר 2008 על-ידי מעבורת החלל אטלנטיס. כדי לשמור על זהירות מירבית הוחלט שהדיסקברי תעמוד על כן השיגור 39B למשימת הצלה במקרה חירום. משימת השדרוג תאפשר לו לפעול לפחות עד שנת 2013, כאשר עד שנה זו כבר ישוגר טלסקופ החלל ג'יימס וב. טלסקופ זה יעלה במספר דרגות על טלסקופ האבל, מבחינה טכנולוגית, אך הוא יוכל לצפות רק באינפרה אדום ולכן לא יהווה תחליף להאבל שמסוגל לצפות באור הנראה ובעל סגול.

תוכן עניינים 1 הרעיון, עיצוב ומטרות 1.1 המאמץ לחיפוש תקציב 1.2 תכנון הנדסי והרכבה 1.3 אופטיקה 1.4 התאמה למעבורת 1.5 תמיכה מהקרקע 1.6 אסון הצ'לנג'ר 1.7 כלים 2 הפגם במראה הראשית 2.1 מקור הבעיה 2.2 הפתרון 3 משימות השירות ושידרוג רכיבים 3.1 משימת השירות הראשונה 3.2 משימת השירות השנייה 3.3 משימת השירות השלישית 3.4 משימת השירות הרביעית 4 הישגים מדעיים 4.1 גילויים חשובים 4.2 השפעתו על האסטרונומיה 5 עתיד הטלסקופ 5.1 מחסור בציוד 5.2 שמירה על מסלול הטלסקופ 5.3 הוויכוח לגבי משימת השירות האחרונה 6 ראו גם 7 לקריאה נוספת 8 קישורים חיצוניים

[עריכה] הרעיון, עיצוב ומטרות

ההיסטוריה של טלסקופ החלל האבל החלה בשנת 1946, כשהאסטרונום ליימן שפיצר כתב מאמר הנקרא "היתרונות האסטרונומיים של צפייה מהחלל החיצון" (Astronomical advantages of an extra-terrestrial observatory). במאמר זה כתב על שני היתרונות העיקריים שיש לטלסקופים שיוצבו בחלל לעומת הטלסקופים המוצבים על-פני כדור הארץ. הראשונה היא הרזולוציה הזוויתית המוגבלת על-ידי השבירה, יותר מאשר הטשטוש של האטמוספירה הגורם לנצנוץ הכוכבים. היתרון השני הוא יכולת הצפייה בקרני אינפרה אדום ועל סגול - קרניים שאותן מסננת האטמוספירה.

שפיצר הקדיש את רוב הקריירה שלו בקידום הרעיון לפיתוח טלסקופ כזה. בשנת 1962, פנתה אליו האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית בטענה שהיא רוצה לפתח טלסקופ כזה, כחלק מתוכנית החלל האמריקאית. ובשנת 1965 מונה שפיצר לראש הוועדה האחראית על בניית הטלסקופ.

מחקר אסטרונומי המבוסס על מחקר בחלל החל באופן מצומצם מאוד בזמן מלחמת העולם השנייה, כאשר חוקרים השתמשו בטכנולוגיית טילים שפותחה באותה תקופה. צפייה בשמש בתחום העל-סגול הושגה כבר בשנת 1946. ב-1962 שלחה בריטניה חללית מקפת לשמש, כחלק מתוכנית אריאל, וב-1966 נאס"א שיגרה לחלל את ארבעת המקפות (Orbiting Astronomical Observatory). המקפת הראשונה (OAO-1) סבלה מכשל בסוללה לאחר שלושה ימים, מה שגרם לסיום המשימה של מקפת זו. לאחר מכן נשלחה המקפת השנייה (OAO-2) שהורכבה עליה מצלמה הקולטת קרינה אולטרה סגולה לצפייה בכוכבים וגלקסיות. לאחר מכן שוגרו עוד שתי מקפות בסדרה (OAO-B ו-OAO-3).

משימות OAO הוכיחו את חשיבות של הרעיון שהעלה כבר לפני שני עשורים האסטרונום ליימן שפיצר, וב-1968 ראה שפיצר את תכנוני נאס"א לבניית טלסקופ מחזיר אור עם מראה בקוטר 3 מטרים, ונודע אז בשם "טלסקופ החלל הגדול" (Large Space Telescope). טלסקופ זה היה אמור להיות משוגר ב-1979. תוכניות אלו הוכיחו את הצורך במשימות מאויישות שיתחזקו את הטלסקופ בחלל תוך כדי שמירה מירבית בחיי אדם. במקביל שקדו המהנדסים האמריקאים על מעבורות החלל, כלי רב פעמי שציין את העובדה שהטכנולוגיה לשם מטרה זו כבר בפתח.

[עריכה] המאמץ לחיפוש תקציב

ההצלחה המתמשכת של משימות OAO עודדה רבות את הקהילה האסטרונומית ש"טלסקופ החלל הגדול" הוא מטרה שאפתנית. ב-1970 כוננה נאס"א שתי ועדות, האחת תתכנן את הצד ההנדסי והשנייה תקבע מטרות לפרויקט כולו. משוכה נוספת הייתה לקבל מימון עבור טלסקופ זה, הוצאות שבקלות יכלו לעבור הוצאות של כל טלסקופ הנבנה על הקרקע. הקונגרס האמריקאי הטיל ספק במספר היבטים על התקציב שנדרש, והכריח להקטין את התקציב משמעותית, ובנוסף הוחלט שהמימון יתקבל בשלבים. ב-1974 הורה ג'רלד פורד להפסיק כל מימון לטלסקופ, עקב הוצאות ציבוריות.

בתגובה לכך, תואם מאמץ כלל ארצי בין האסטרונומים. אסטרונומים רבים החלו להיפגש עם אנשי קונגרס וסנטורים ביחידות ואורגנו קמפיינים רבים בנושא. האקדמיה הלאומית למדע פירסמה דו"ח שהדגיש את הצורך לטלסקופ. בסופו של דבר, הסנאט הסכים למחצית מהתקציב שהוחלט על-ידי הקונגרס.

סוגיית המימון הובילה להפחתה בחשיבות פרויקט הטלסקופ, ובתקציב שהתקבל היה הצורך להקטין את המראה מ-3 מטרים ל-2.4 מטרים, וגם תכנון תצורה שתאפשר יותר קומפקטיות ואפקטיביות לחומרת הטלסקופ. ההצעה לטלסקופ בעל מראה ראשית בקוטר 1.5 מטרים, שיבחן את מערכות הטלסקופ לפני השיגור של הטלסקופ הנבנה, נזנחה, ובעיות תקציביות רבות שהתעוררו עודדו שיתוף פעולה עם סוכנות החלל האירופית. סוכנות החלל האירופית הסכימה לאשר תקציב ולספק מספר מספר חלקים לטלסקופ כמו תאים סולריים האחראים למתן האנרגיה, בתמורה קיבלו אסטרונומים אירופיים 15% מזמן הצפייה של הטלסקופ. בשנת 1978, הקונגרס האמריקאי אישר תקציב של 36 מיליון דולר עבור בניית הטלסקופ, ואלה היוו זרז עבור הפרויקט כולו, שהיה אמור להסתיים בשנת 1983. במשך שנות השמונים המוקדמות של המאה העשרים, הוחלט ששמו של "טלסקופ החלל הגדול" יהיה "טלסקופ החלל האבל", על-שם האסטרונום אדווין האבל, שתרם רבות לאסטרונומיה בגילוי התפשטות היקום.

[עריכה] תכנון הנדסי והרכבה

לאחר שהושג מימון ובעיות רבות נפתרו, היה אפשר להתחיל את בניית הטלסקופ, תהליך שדרש את פיצול כוח האדם למספר קבוצות ושיתוף פעולה בין מספר ארגונים. מרכז החלל מרשל היה אחראי על העיצוב, פיתוח ובניית הטלסקופ, בזמן שמרכז החלל גודרד פיתח על הכלים המדעיים. המרכז קיבל את הזכות להיות המפקדה הקרקעית ששולטת על הטלסקופ כשיוצב בחלל. מרכז החלל מרשל מינה את חברת "פרקין אלמר" לתכנן את כל המערך האופטי וחיישני ההכוונה (Fine Guidance Sensors) בטלסקופ. חברת לוקהיד מונתה לבניית המעבורת שבמטענה יאוחסן הטלסקופ מתהליך השיגור ועד הצבתו בחלל.

[עריכה] אופטיקה

המראה הראשית בפרט והמערך האופטי בכלל היוו את החלק המכריע של הטלסקופ ותכנונם היו החלק המסובך ביותר בתכנון הטלסקופ כולו. כל טלסקופ דורש ליטוש עדשות באופן מדויק כל כך עד כדי עשירית מאורך גל באור הנראה, אך בגלל שטלסקופ החלל האבל הותאם לכך שיוכל לצפות גם בתחום העל סגול עד תחום הקרוב לאינפרה אדום, ויצור תמונה חדה פי עשרה מכל טלסקופ ארצי, המראה הראשית הייתה צריכה להיות מדויקת כל-כך עד כדי 1/20 מאורך הגל באור הנראה (30 ננומטר). כל סטייה מזערית תפגום בחדות התמונה וכך לא יוכל הטלסקופ לנצל את מלוא יכולתו. לשם כך, חברת "פרקין אלמר" השתמשה במחשב משוכלל מאוד לקבלת דיוק מקסימלי, אולם, טכנולוגיית ליטוש הקצוות של העדשה נתקלה בבעיות. לשם כך, מנתה את חברת קודאק להכין מראה לגיבוי שתלוטש בשיטות המסורתיות (עדשה זו נמצאת כיום בשימוש של סמית'סוניאן). ליטוש המראה הראשית החל בשנת 1979, ובוצע על מראה בעלת מקדמי התפשטות והתכווצות נמוכים במיוחד. הליטוש נמשך עד מאי 1981, תאריך שגלש מעבר אל לוח הזמנים ודרש הגדלת תקציב. למען חיסכון בכסף עצרה נאס"א את ייצור מראת הגיבוי ובכך החזירה את לוחות הזמנים לאוקטובר 1984. המראה הראשית צופתה בשכבה רפלקטיבית מאלומיניום בעובי 75 ננומטר ושכבת מגן ממגנזיום פלואוריד בעובי 25 ננומטר.

אולם, ספקות רבים הובעו לגבי העמידה בלוחות זמנים והתקציב של חברת "פרקין אלמר" בפרויקט בעל חשיבות מסוג זה, שרק הלכו וגדלו. בתגובה תואר לוח הזמנים כבלתי צפוי ומשתנה בכל יום, נאס"א דחתה את תאריך השיגור עד לאפריל 1985. "פרקין אלמר" המשיכה בדחיית לוחות הזמנים כך שעל כל שלושה חודשי עבודה הייתה דחייה של חודש בתאריך השיגור. נאס"א נאלצה שוב לדחות את התאריך עד ה-1 במרץ 1985, ולאחר מכן לספטמבר 1986. באותו זמן עלות הפרויקט כולו הייתה 1.175 מיליארד דולר.

[עריכה] התאמה למעבורת

גודל מטענה של מעבורת החלל היווה גם הוא מכשול בבניית הטלסקופ, שכן הוא היה חייב להיות מוגבל במידותיו לשם העמסתו בתא המטען של הדיסקברי. בנוסף הטלסקופ היה חייב לעמוד בשינויי טמפרטורה קיצוניים - כאשר הוא יהיה בין כדור הארץ לשמש הוא יתחמם מאוד, וכאשר יוסתר בצילו של כדור הארץ מהשמש הוא יתקרר מאוד. לשם כך נבחרו חומרים עמידים במיוחד, עם מקדמי התפשטות והתכווצות מזעריים, וגם כוסה בשכבות בידוד רבות כדי לשמור על טמפרטורה יציבה.

זמן בניית המעבורת שתישא את הטלסקופ לחלל ותציב אותו במסלול עברה באופן חלק, בניגוד למערך האופטי.

[עריכה] תמיכה מהקרקע

בשנת 1983, Space Telescope Science Institute נוסד, לאחר מאבק בין נאס"א לקהילה המדעית. הארגון הופעל בחסות "התאחדות האוניברסיטאות למחקר אסרונומי" (Association of Universities for Research in Astronomy) והיא מוקמה בקמפוס הומווד (Homewood) שבאוניברסיטת גונס הופקינס בבולטימור.

ארגון זה היה אחראי לתפעל את טלסקופ החלל האבל ולהעביר את המידע המתקבל מהטלסקופ לאסטרונומים. תמיכת הנדסה סופקה על-ידי נאס"א. טלסקופ החלל האבל הופעל 24 שעות ביממה על-ידי ארבעה צוותים ששלטו על מסלול הטיסה.

ארגון דומה (Space Telescope European Coordinating Facility) נוסד בשנת 1984 במינכן כדי לספק תנאים דומים עבור האסטרונומים באירופה.

[עריכה] אסון הצ'לנג'ר

בתחילת שנת 1986, התכנון המקורי לשיגור הטלסקופ באוקטובר נראה אפשרי, אך אסון הצ'לנג'ר גרר אחריו את השהיית תוכנית החלל האמריקאית, קרקוע כל מעבורת הצי ודחיית שיגור האבל במספר שנים. כל חלקי הטלסקופ נשמרו בחדרים נקיים עד לתאריך השיגור הבא.

לבסוף, חודשו הטיסות לחלל בשנת 1988, ומשימת השיגור שתציב את הטלסקופ בחלל, תוארכה ל-1990. כהכנה לתאריך החדש, אבק שהצטבר על המראה הראשית נוקה בעזרת לחץ חנקן, וכל המערכות נבחנו מחדש כדי לוודא שהן תקינות לחלוטין. וב-24 באפריל 1990, משימת STS-31, הדיסקברי המריאה בהצלחה כשעל סיפונה טלסקופ החלל האבל. הצבתו במסלול גם כן עברה ללא תקלות.

הערכה הראשונית לתקציב עבור הטלסקופ בניית הוערכה ב-400 מיליון דולר, ובסופה הייתה 2.5 מיליארד דולר (עבור הבנייה בלבד). עלותו המצטברת של האבל כיום, מוערכת ב-6 מיליארד דולר שמתקצבת נאס"א ועוד 593 מיליון אירו שמתקצבת סוכנות החלל האירופית (נכון לשנת 1999).

[עריכה] כלים

כששוגר נשא טלסקופ החלל האבל 5 מכשירים מדעיים:

• מצלמה פלנטרית בעלת שדה רחב (Wide Field and Planetary Camera)
• ספקטורוגרף ברזולוציה גבוהה - גודרד (Goddard High Resolution Spectrograph)
• פוטומטר במהירות גבוהה (High Speed Photometer)
• מצלמה לעצמים המאירים באור נמוך (Faint Object Camera)
• ספקטרוגרף לעצמים המאירים באור נמוך (Faint Object Spectrograph)

[עריכה] הפגם במראה הראשית

מספר שבועות לאחר הצבת טלסקופ החלל האבל, התמונות שהתקבלו ממנו העידו כי ישנה בעיה רצינית במערך האופטי. למרות, שהתמונות הראשונות שהתקבלו היו חדות יותר מכל טלסקופ שעל פני הקרקע, הטלסקופ נכשל בהשגת המיקוד האחרון שנותן את החדות שלשמה נבנה. תמונות שכוונו לעבר אזורים זרועי כוכבים הנראים כנקודות הפכו להיות בעלי רדיוס גדול עקב חדות לקויה.

ניתוח התמונות הפגומות הראה כי הבעיה טמונה במראה הראשית שלוטשה לצורה לא נכונה, למרות שהייתה העדשה הכי מדויקת שלוטשה אי פעם. העקמומיות של 1/20 מאורך גל באור הנראה, הייתה מדויקת אך, היא הייתה שטוחה מדי בקצוותיה. המראה לוטשה רק בסטייה של 2 מיקרומטר מהצורה הדרושה, אך זה מה שעשה את כל ההבדל. תופעה זו מוכרת גם כאברציה כדורית.

ההשפעה של סטייה זו על תצפיות אסטרונומיות הייתה שלא ניתן היה לצפות בכוכבים בעלי אור חלש אך, כוכבים המאירים באור חזק התקבלו באופן ברור לחלוטין. בנוסף, הספקטרוסקופיה הייתה לא אפקטיבית. אובדן האור הגדול שהשפיע רבות על הפוקוס צמצם את התועלת על גופים המאירים באור חלוש ועל התמונות שהיו אמורות להתקבל בניגודיות גבוהה.

התגובות לבעיה החמורה במראה הראשית של האבל, שהשביתו את רוב יכולותיו, גררו אחריהן ביקורות רבות ואף בדיחות על הנושא. הפרויקט בשלב זה הוגדר כפיל לבן.

[עריכה] מקור הבעיה

בניתוחם את התמונות המתקבלות, האסטרונומים קבעו כי הקוניות של המראה היה 1.0139, במקום 1.00229. מספר זה התקבל שוב לאחר מספר בדיקות שונות, בהן השתתפה גם חברת "פרקין אלמר".

ועדה ובראשה לאו אלן, מנהל Jet Propulsion Laboratory, קמה כדי לחקור איך נגרמה סטייה זו במראה הראשית. ועדת אלן מצאה שה-null corrector שהשתמשה בו חברת "פרקין אלמר" הורכב באופן שגוי. כתוצאה מכך תחום העדשה גדל ב-1.3 מילימטר.

במהלך ליטוש העדשה, "פרקין אלמר" יצרה את פני השטח עם שני null correctors נוספים, דבר שגרם לאיברציה כדורית.

הועדה האשימה את החברה בפגמים שנגרמו למראה. היחסים בין נאס"א לחברה כבר עלו על שרטון כאשר זו עיכבה את לוחות הזמנים ודרשה עוד תקציבים.

[עריכה] הפתרון

הפרויקט מאז ומעולם התחשב במשימות שירות אחת לתקופה שיש לספק לטלסקופ, והאסטרונומים החלו לשקוד על תוכנית שתתקן את המראה הפגומה. משימת השירות הראשונה תוארכה לשנת 1993. למרות שחברת קודאק הכינה מראת גיבוי בזמן בניית הטלסקופ, היה זה בלתי אפשרי להחליף את המראה הראשית בחלל. גם האפשרות להחזיר את הטלסקופ חזרה לכדור הארץ נפסלה בגלל העלות הגבוהה. במקום זאת, העובדה שהמראה לוטשה בדיוק רב לצורה הלא רצויה, הובילה לתכנון רכיב אופטי חדש בעל אותה סטייה אך, בצד הנגדי. רכיב זה התווסף לטלסקופ ותיקן את הבעיה.

בגלל הדרך שבה שאר הרכיבים של הטלסקופ תוכננו, נדרשו שני שינויים נוספים. תכנון המצלמה הפלנטרית בעלת השדה הרחב כלל מראות המישרות את האור על-גבי שמונה מפרידים ואלו מחוברים למצלמות. לשם כך נבנה מערך זהה בעל סטייה מנוגדת לשם ביטול מוחלט של האיברציה.

[עריכה] משימות השירות ושידרוג רכיבים

[עריכה] משימת השירות הראשונה

ערך מורחב – STS-61

משימה זו בוצעה על-ידי מעבורת החלל אנדוור בדצמבר 1993.

הרכיבים שהוחלפו היו:

• מצלמה פלנטרית בעלת שדה רחב חדשה הותקנה במקום הישנה
• High Speed Photometer הוחלף
• לוחות סולריים המספקים את הכוח לטלסקופ
• ארבעה ג'ירוסקופים
• שתי יחידות בקרה חשמליות
• שני מגנומטרים

[עריכה] משימת השירות השנייה

ערך מורחב – STS-82

משימה זו בוצעה על-ידי מעבורת החלל דיסקברי בפברואר 1997.

הרכיבים שהוחלפו היו:

• Space Telescope Imaging Spectrograph
• Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer

[עריכה] משימת השירות השלישית

ערך מורחב – STS-103

משימה זו בוצעה על-ידי מעבורת החלל דיסקברי בדצמבר 1999.

הרכיבים שהוחלפו היו:

• כל ששת הג'ירוסקופים (מתוכם שלושה היו מקולקלים ושלושה פעלו)
• חיישן הנחיה ומחשב

[עריכה] משימת השירות הרביעית

ערך מורחב – STS-109

משימה זו בוצעה על-ידי מעבורת החלל קולומביה במרץ 2002. במשימה זו החליפו האסטרונאוטים, בחמש הליכות חלל, את הציוד המדעי הישן בחדש.

הרכיבים שהוחלפו היו:

• מצלמה מתקדמת לסריקה
• מערך לוחות סולריים חדש
• יחידת בקרת כוח
• Cryocooler חדש למצלמת האינפרא אדום.

במשימה זו גם הוגבה מסלולו של האבל חזרה ל-600 ק"מ מעל פני האדמה.

[עריכה] הישגים מדעיים

[עריכה] גילויים חשובים

טלסקופ החלל האבל עזר לפתור מספר בעיות בסיסיות באסטרונומיה, וכן נתן תוצאות שבעזרתן פיתחו תאוריות חדשות, ויכלו להוכיח תאוריות בסיסיות בעזרת הנתונים שסיפק. אחת מבין משימותיו הראשונות, הייתה למדוד את המרחק לכוכבים משתנים קפאידים, תוצאותיו סיפקו נתונים מדויקים יותר מאי פעם, וכך הוכח ערכו של קבוע האבל. מידת השיעור סיפקה את התאוריה שהיקום מתפשט. גילוי זה עזר לחשב ביתר דיוק את גילו של היקום. לפני שיגורו של האבל, הוערך שקבוע האבל מכיל סטייה של עד 50 אחוזים, אך תוצאותיו של הטלסקופ לגבי משתנים קפאידים שנמדדו בצביר הבתולה, ועוד מספר מדידות לצבירי גלקסיות אחרים, הוכיח כי הסטייה בערכו הייתה 10% בלבד.

בזמן שהאבל אישש את הטענה לגבי גילו של היקום, הוא גם חזה ספקות לגבי המשך קיומו. אסטרונומים מקבוצת המחקר High-z Supernova Search Team ו-Supernova Cosmology Project השתמשו בטלסקופ כדי לצפות בסופרנובה רחוקה כדי לחשוף ראיות לכך שבאזורים רחוקים המאטים בהשפעת כוח הכובד, היקום יכול דווקא להאיץ. התאוצה נמדדה לאחר מכן באופן מדויק על ידי שילוב בין טלסקופי חלל לבין טלסקופים גדולים הנמצאים על פני כדור הארץ. כיום, נושא זה עדיין בקושי מובן למרות גילויו הרבים של האבל.

התמונות ברזולוציה גבוהה שסיפק האבל היוו בסיס טוב להבנת החורים השחורים הנמצא קרוב למרכזי הגלקסיות ביקום כולו. בשנות השישים סברו שחורים שחורים נמצאים במרכזי חלק מגלקסיות, אך האבל הוכיח כי חורים שחורים נמאים במרכזי כל הגלקסיות ביקום. התנגשות השביט "שומייקר-לוי 9" בכוכב הלכת צדק בשנת 1994, מספר חודשים אחרי משימת השירות הראשונה שהחזירה את ביצועי הטלסקופ לשמם הוא נועד. האבל צילם את כוכב הלכת בחדות מרשימה שאפילו וויאג'ר 2, שחלפה על יד צדק בשנת 1979, לא הצליחה להשיג. תיעוד האירוע שפך אור על הדינמיקה של השביטים, וגם עזר ללימוד גופים הנמצאים מחוץ למערכת השמש, כולל כוכבי הלכת הננסיים פלוטו ואריס.

גילוי מרכזי נוסף היה דיסקים פרוטו-פלנטריים בערפילית אוריון, ראיה לנוכחות כוכבי-לכת מחוץ למערכת השמש.

האבל גם סיפק תמונות חדות וברורות באור הנראה של החלל העמוק, ולמעשה הציץ לעבר היקום כשהיה צעיר. גילויים אלו העשירו את הידע המדעי רבות ותרמו לתאוריות לגבי היווצרות היקום.

[עריכה] השפעתו על האסטרונומיה

מדידת מרחקים לכוכבים וגלקסיות רבות, הראו השפעה אדירה של המידע המתקבל מהאבל על האסטרונומיה. מעל 4,000 מאמרים המבוססים על מידע שהתקבל מהאבל נכתבו. בראייה לאחור למאמרים אסטרונומיים שנכתבו, אפשר לראות כי אחד מכל 4 מאמרים לא מכיל ציטטה, בעוד ש-2% מהמארים שנכתבו על האבל לא מכילים ציטוטים. בממוצע, מאמרים על מידע המתקבל מהאבל מכילים פי שניים ציטוטים יותר ממאמרים אסטרונומים. מתוך 200 מאמרים אסטרונומים המכילים את מירב הציטוטים מבין כל המאמרים האסטרונומיים הנכתבים בשנה, 10% הם מאמרים המבוססים על מידע שהתקבל מהאבל. כל המידע הנ"ל מראה כי לטלסקופ החלל האבל חשיבות עצומה בקהילה האסטרונומית, הוא שותף לתגליות חשובות רבות, ואף אחד לא מערער על תוצאותיו.

תגליותיו הרבות וחשיבותו המדעית כל כך חשובים למדענים ואף אחד אינו מפקפק בחשיבותו אך, אחזקתו יקרה מאוד. מחקר שהתבצע הנושא מראה שמאמרים המבוססים על מידע המתקבל מהאבל עולים בכמותם פי 15 מאשר טלסקופ ארצי בעל קוטר מראה של 4 מטרים (קוטר המראה של האבל היא 2.4 מטרים), כמו טלסקופ וילהם הרשל. אולם, אחזקתו ותפעולו של האבל עולה פי 100 מטלסקופ ארצי.

[עריכה] עתיד הטלסקופ

[עריכה] מחסור בציוד

ארבעת משימות השירות שבוצעו בעבר החליפו רכיבים ישנים בחדשים. החלפות אלו מנעו מחסור בציוד על ידי כך שלרכיבים החדשים השתמשו בטכנולוגיות מדעיות חדשות. ללא משימות שירות היו כל הרכיבים מתקלקלים בשלב מסוים בחיי הטלסקופ. ב-3 באוגוסט 2004, מערכת הכוח של הספקטרומטר חדלה מלפעול.

טלסקופ החלל משתמש בג'ירוסקופים לשם שמירה על יציבותו במסלול, ובזמן שצופה לעבר נקודות מסוימות בחלל. במצב רגיל דרושים 3 ג'ירוסקופים כדי לשמור על יציבותו, תצפיות עדיין מתאפשרות במצב של שני ג'ירוסקופים שפועלים, אך האזור בחלל אליו ניתן לצפות מוגבל. תצפיות שצריכות דיוק מירבי כמעט ואינן מבוצעות במצב של שני ג'ירוסקופים עקב הזמן המבוזבז לשם ייצוב הטלסקופ. בשנת 2005 הוחלט להחליף את מצב הטלסקופ לשני ג'ירוסקופים במקום שלושה עקב בעיות באחד מהם. מצב זה מאפשר תצפיות רגילות ולא ממוקדות. ב-31 באוגוסט 2005 נכנס הטלסקופ למצב זה, ולמעשה כיום פעילותו מוגבלת עקב כך. כיום ישנה הערכה שאחד משני הג'ירוסקופים יתקלקל בשנת 2008, ולמעשה לא יוכלו להשתמש בו, והטלסקופ יושבת עד הגעת משימת השירות האחרונה.

ב-25 ביוני 2006, המצלמה הראשית הפסיקה לפעול. רכיב זה הותקן בשנת 2002 על ידי הקולומביה, הרכיב הכיל מספר מעגלים חשמליים כך שניתן היה לעקוף את הבעיה. המצלמה חזרה לפעול ב-30 ביוני באותה שנה. ב-23 בספטמבר 2006 שוב התקלקלה המצלמה הראשית, וחזרה לפעול מאוחר יותר ב-9 באוקטובר, הבעיה אובחנה ונפתרה. ב-29 בינואר 2007 התקלקלה המצלמה הראשית לזמן קצר בגלל המעבר למערכת כוח הגיבוי. אולם, כעת רק המצלמה המצלמת בתחום האולטרה סגול פועלת כיום.

[עריכה] שמירה על מסלול הטלסקופ

כאמור, האבל נמצא בגובה של 600 ק"מ מעל פני האדמה. בגלל כוח הכובד, אחת לתקופה מסוימת הוא יורד לעבר כדור הארץ, ויש לתקן את מסלולו ולהחזיר אותו לגובה של 600 ק"מ. אם פעולה זו לא תעשה הוא יכנס בשלב כלשהו בין 2010 ל-2032 לאטמוספירה ויישרף כליל.

התכנון המקורי של נאס"א היה לשגר מעבורת חלל כדי להחזיר את הטלסקופ לכדור הארץ (ראה STS-144). אבל בגלל אסון הקולומביה, נאס"א ביטלה את המשימה בטענה שהיא מסוכנת מדי ואין דרך להגיע במקרה חירום לתחנת החלל הבינלאומית. נאס"א תצטרך למצוא דרך אחרת להשבת הטלסקופ.

[עריכה] הוויכוח לגבי משימת השירות האחרונה

במקור, תוכננה מעבורת החלל קולומביה לבקר את האבל שוב בפברואר 2005. המטרות של המשימה היו להחליף את חיישן ההנחייה, שני ג'ירוסקופים מקולקלים, להחליף את המצלמה הפלנטרית בעלת השדה הרחב באחת חדשה ולהתקין ספקטרוגרף קוסמי. אולם, לאחר אסון הקולומביה הוחלט להשבית את כל מעבורות החלל עד שהתברר מה גרם לאסון. החלטה זו דחתה את המשימה למועד לא ידוע. ההחלטה גרמה לסערה אצל מספר אסטרונומים, שטענו כי ערכו של האבל מספיק חשוב כדי לבצע משימות שירות על-אף הסיכון, במיוחד שטלסקופ החלל ג'יימס וב לא ישוגר לפני 2010. בניגוד לעמדה זו טענו אסטרונומים אחרים שהסיכון לא שווה חיי אדם, ובנוסף משימת שירות עלולה לפגוע בתקציב של טלסקופ החלל ג'יימס וב.

ב-29 בינואר 2004 הוחלט בנאס"א לבחון מחדש את ביצוע משימת השירות עקב לחץ ציבורי ורצון הקונגרס האמריקאי להציל את הטלסקופ. באפריל 2005 הודיע מייקל גריפין שמשימת STS-125 תתבצע על-ידי מעבורת החלל אטלנטיס שתתקן את האבל. המשימה תוארכה לספטמבר 2008.

ב-31 באוקטובר 2006, הודיע מייקל גריפין שמשימת STS-125 תתבצע ב-11 בספטמבר 2008. משימה זו תתקין סוללות חדשות, תחליף את כל הג'ירוסקופים, תתקין מצלמה פלנטרית חדשה וספקטרוגרף קוסמי.

[עריכה] ראו גם

• הפרדוקס של גיל היקום

[עריכה] לקריאה נוספת

• מריו ליביו, Hubble's Top 10, Scientific American, גליון יוני 2006

[עריכה] קישורים חיצוניים

• האתר הרשמי של הטלסקופ
• אשכול מאמרים על גורלו של האבל, באתר "הידען"
• ידיעות אודות ההיבט המדעי של תצפיות האבל, באתר "הידען"
• סקירה היסטורית של טלסקופ החלל האבל
• סרטון המציג חלק מן התמונות שצילם טלקופ החלל האבל
• מידע נוסף
• מאמר על טלסקופ החלל האבל