Космический телескоп ( также известный как космическая обсерватория ) — это телескоп в открытом космосе, используемый для наблюдения за астрономическими объектами. Предложенный Лайманом Спитцером в 1946 году, первыми действующими телескопами были Американская орбитальная астрономическая обсерватория , ОАО-2, запущенная в 1968 году, и советский ультрафиолетовый телескоп Орион 1 на борту космической станции Салют-1 в 1971 году. Космические телескопы избегают нескольких проблем, вызванных атмосферой, включая поглощение или рассеивание определенных длин волн света, помехи облаками и искажения из-за атмосферной рефракции, такие как мерцание . Космические телескопы также могут наблюдать тусклые объекты в дневное время, и они избегают светового загрязнения , с которым сталкиваются наземные обсерватории . Они делятся на два типа: спутники, которые картируют все небо ( астрономический обзор ), и спутники, которые фокусируются на выбранных астрономических объектах или частях неба и за его пределами. Космические телескопы отличаются от спутников, получающих изображения Земли , которые направлены на Землю для получения спутниковых изображений , применяемых для анализа погоды , шпионажа и других видов сбора информации .
В 1946 году американский астрофизик-теоретик Лайман Спитцер , «отец Хаббла», предложил вывести телескоп в космос. [1] [2] Предложение Спитцера подразумевало большой телескоп, которому не будет помехой атмосфера Земли. После лоббирования в 1960-х и 70-х годах создания такой системы, видение Спитцера в конечном итоге материализовалось в космическом телескопе Хаббл , который был запущен 24 апреля 1990 года космическим челноком Discovery (STS-31). [3] Он был запущен благодаря многочисленным усилиям Нэнси Грейс Роман, «матери Хаббла», которая была первым руководителем астрономии и первой женщиной-руководителем в NASA. [4] Она была программным ученым, которая работала над тем, чтобы убедить NASA, Конгресс и других, что Хаббл «очень стоит того, чтобы им заняться». [5]
Первыми действующими космическими телескопами стали американская орбитальная астрономическая обсерватория ОАО-2, запущенная в 1968 году, и советский ультрафиолетовый телескоп «Орион-1» на борту космической станции «Салют-1» в 1971 году.
Выполнение астрономических исследований с наземных обсерваторий на Земле ограничено фильтрацией и искажением электромагнитного излучения ( мерцанием или мерцанием) из-за атмосферы . Телескоп, вращающийся вокруг Земли за пределами атмосферы, не подвержен ни мерцанию, ни световому загрязнению от искусственных источников света на Земле. В результате угловое разрешение космических телескопов часто намного выше, чем у наземного телескопа с аналогичной апертурой . Однако многие более крупные наземные телескопы уменьшают атмосферные эффекты с помощью адаптивной оптики . [6]
Космическая астрономия более важна для диапазонов частот, которые находятся за пределами оптического окна и радиоокна , единственных двух диапазонов длин волн электромагнитного спектра , которые не сильно ослабляются атмосферой. [6] Например, рентгеновская астрономия практически невозможна, если ее проводить с Земли, и достигла своей нынешней важности в астрономии только благодаря орбитальным рентгеновским телескопам, таким как рентгеновская обсерватория Чандра и обсерватория XMM-Newton . Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение также в значительной степени блокируются.
Строительство космических телескопов обходится намного дороже, чем наземных. Из-за своего расположения космические телескопы также чрезвычайно сложно обслуживать. Космический телескоп Хаббл обслуживался космическим челноком , но большинство космических телескопов вообще не подлежат обслуживанию.
Спутники были запущены и эксплуатировались NASA , ISRO , ESA , CNSA , JAXA и Советской космической программой (позже ее сменил Роскосмос России). По состоянию на 2022 год многие космические обсерватории уже завершили свои миссии, в то время как другие продолжают работать в течение длительного времени. Однако будущая доступность космических телескопов и обсерваторий зависит от своевременного и достаточного финансирования. Хотя будущие космические обсерватории планируются NASA, JAXA и CNSA , ученые опасаются, что в охвате будут пробелы, которые не будут немедленно покрыты будущими проектами, и это повлияет на исследования в области фундаментальной науки. [7]
16 января 2023 года НАСА объявило о предварительных обсуждениях нескольких будущих программ космических телескопов, включая Программу развития технологий Великой обсерватории, Обсерваторию обитаемых миров и Новые Великие обсерватории. [8] [9]