Ar skatu bezgalīgajā Visumā – īsa varenāko teleskopu vēsture

Vārds teleskops ir radies no vārda "telescopio" – saliktenis no "tele" un sengrieķu "skopein", kas nozīmē skatīties. Tas ir astronomisks instruments, kas mums palīdz labāk saskatīt ar "neapbruņotu aci" nesamanāmus objektus gan redzamās gaismas diapazonā, gan uztverot infrasarkano, ultravioleto un rentgenstarojumu. Bez teleskopiem mūsdienu astronomija nebūtu iedomājama.

Senos laikos cilvēki pēc zvaigznēm prognozēja gadalaikus, noteica piemērotāko laiku sējas un pļaujas sezonai. Gāja gadsimti, un nu mēs jau ne tikai esam vien novērotāji, bet aktīvi Visuma izzinātāji – šo zinātkāri palīdz apmierināt tādas iespaidīgas iekārtas kā šogad darbu sākušais Džeimsa Veba kosmiskais teleskops. Par to vairāk varēs uzzināt arī "National Geographic" raidījumā "Varenākais kosmosa teleskops", kura pirmizrāde gaidāma 14. novembrī.

Tikmēr laiks nelielam atskatam vēsturē – aicinām iepazīties ar zinātnes atklājumiem, kas palīdzējuši cilvēcei nonākt līdz visu laiku jaudīgākajam Džeimsa Veba teleskopam!

Par pirmo lielo notikumu, kas veicinājis modernās astronomijas attīstību, uzskata 17. gadsimta matemātiķa un filozofa Galileo Galileja izgudroto teleskopu. 1608. gadā viņa redzeslokā nonāca astronomijas pētījumiem domāts aparāts, ko tautā sauca par "holandiešu cauruli". Galileo Galilejs to fundamentāli pārveidoja, radot tā laikmeta attīstītāko un jaudīgāko teleskopu.

Tā spējas bija tam laikam nepieredzētas – attēla palielināšana vairāk nekā trīsdesmit reižu. Galileo sāka cītīgi izmantot šo teleskopu ārpus Zemes esošo objektu izpētei. Līdz tam optiskas ierīces šādam mērķim netika izmantotas.

Galileo veiktie astronomisko pētījumu rezultāti nostiprināja viņa ideju par heliocentrismu, proti, ka Zeme un citas planētas riņķo ap Sauli, un nevis otrādi. Viņš arī atklāja daudz jaunu zvaigžņu Piena Ceļā un citur debesīs. Tostarp Galileo fiksēja arī lielākos no Jupitera pavadoņiem – Ganimēdu, Eiropu, Jo un Kalisto. Šo četrotni mūsdienās aizvien dēvē par Galileja pavadoņiem.

Viņš mainīja pasaules uztveri, piedāvājot uzlūkot zvaigznes kā tāla, iespējams, pat bezgalīga Visuma daļu.

Arī vācu astronoms, astrologs un matemātiķis Johanness Keplers pielika savu roku ievērojamā astronomijas attīstības virzīšanā. Viņa piedāvātais uzlabojums bija izmantot tikai divas izliektas lēcas, kas gan rādītu otrādi apgrieztu attēlu. Keplers uzskatīja, ka šis uzlabojums nodrošinātu plašāku redzes lauku un detalizētāku palielinājumu.

Par spīti Keplera pārliecībai, sākotnēji viņa pieeja netika atzīta par labu esam. Tas mainījās brīdī, kad vācu matemātiķis publiskoja savus novērojumus un pierakstus par Saules plankumiem. Tajos atspoguļotie attēli bija skaidri un gaiši redzami, pateicoties Keplera izgudrotā dizaina teleskopam.

Galileo un Keplera atklājumi bija iespaidīgi, taču, laikam ejot, jo lielāku palielinājumu pētnieki centās iegūt, jo sliktāka kļuva attēla kvalitāte. Ģeometriski kropļojumi un neatbilstošas krāsas nudien nepalīdzēja debesu ķermeņu pētniecībā.

Vairākus gadu desmitus teleskopu lēcas tika slīpētas un pulētas, pakāpeniski uzlabojot to kvalitāti un dzidrumu. Lēcas ar samazināto izliekumu un lielāku fokusa attālumu uzlaboja teleskopu kvalitāti, taču padarīja tos fiziski garākus.

^{Arhīva foto}

17. gadsimta vidū teleskopa garums bija sasniedzis 40 pēdas jeb 12,19 metrus, un to izgatavoja Vācijā dzimušais britu astronoms un komponists Viljams Heršels. Viņš bija slavens ne tikai ar tā laika lielākā teleskopa izgatavošanu, bet arī Urāna atklāšanu.

Pats slavenākais no kosmiskajiem teleskopiem ir nosaukts ASV astronoma Edvīna Habla vārdā. Hablam bija būtiska lomu astronomijā, konkrēti starpgalaktiku astronomijas un novērošanas jomu attīstībā. Tieši viņš pierādīja, ka par miglājiem iepriekš uzskatīti objekti patiesībā ir citas galaktikas.

Habla darbs arī palīdzējis balstīt Lielā sprādziena teoriju. Habls novēroja un pierādīja sakarību starp attālumu līdz kādai galaktikai un tās attālināšanās ātrumu – šo mēs nu zinām kā Habla likumu. Proti, Visums izplešas, un jo tālāk kāds objekts ir no mums, jo ar lielāku ātrumu tas no mums attālinās.

^{Foto: NASA}

Habla kosmiskais teleskops orbītā tika palaists 1990. gadā. Sākumā gan piedzīvotas ķibeles ar optiku, taču tuvāko gadu laikā tās tika novērstas, un šī lieliskā iekārta aizvien riņķo ap zemi aptuveni 550 kilometru augstumā, ļaujot iegūt skaidru skatu uz Visuma plašumiem bez Zemes atmosfēras radītajiem traucējumiem.

Šī orbitālā observatorija tiek uzskatīta par lielāko tehnoloģisko sasniegumu astronomijas attīstībā. Vidēji katrs ceturtais no astronomu zinātniskajiem pētījumiem bijis iespējams, tikai pateicoties Habla kosmiskajam teleskopam.

Arī Latvijā atrodami ievērojami teleskopi, turklāt ne tikai optiskie. Lielākais radioteleskops atrodas Ventspils rajona Ances pagasta Irbenē. Teleskopa RT-32 antenas diametrs ir 32 metri, un tādējādi tas ir lielākais visās Baltijas un Ziemeļvalstīs. PSRS gados tas tika pielietots militāriem mērķiem, taču šobrīd astronomi to izmanto Visuma pētīšanai.

Lielākais optiskais teleskops atrodas Baldones Riekstukalnā. Tās observatorijā izvietots Šmita teleskops, un šī ir vienīgā profesionālā optiskā teleskopa observatorija Latvijā.

21. gadsimta varenākais teleskops ir nosaukts par godu Džeimsam Edvīnam Vebam. Viņš, būdams ASV valdības ierēdnis un Nacionālās aeronautikas un kosmosa administrācijas (NASA) otrais administrators, pārraudzīja vairākas nozīmīgas kosmosa izpētes misijas.

Džeimsa Veba kosmiskais teleskops ir lielākais jebkad kosmosā palaistais objekts. Atšķirībā no Habla teleskopa, kas kosmosā veras, galvenokārt, redzamās gaismas diapazonā, Veba teleskops ir infrasarkanais teleskops. Neapšaubāmi, tas ir arī vizuāli iespaidīgs – 18 segmentu galvenais spogulis bija tik prāvs, ka to raķetes kravas nodalījumā varēja iedabūt vien salocītā veidā.

Gan spoguļa, gan milzīgā Saules vairoga izvēršana bija īsts trilleris vairāku nedēļu garumā. Inženieri bija pastrādājuši izcili, jo viss noritēja pēc plāna, un pēc mēnešiem ilga ceļa Veba teleskops ieradās savā "mājvietā" – Saules un Zemes otrajā Lagranža punktā apmēram 1,5 miljonu kilometru attālumā no mūsu planētas. Šis gravitācijas ziņā visai stabilais punkts ļauj gan patērēt ļoti maz propelenta, lai saglabātu vēlamo pozīciju attiecībā pret Zemi un Sauli, gan arī palīdz minimizēt no Zemes atstarotā siltumstarojuma ietekmi. Teleskopa instrumentus no Saules savukārt pasargā vairāku slāņu vairogs, kas ir gandrīz tenisa korta izmērā.

Kaut bieži dēvēts par Habla aizvietotāju, Veba teleskops drīzāk uztverams kā tā papildinājums un pēctecis – katrai no iekārtām ir savas unikālās spējas.

Raidījums "Varenākais kosmosa teleskops", kura pirmizrāde ir gaidāma 14. novembrī pulksten 22 kanālā "National Geographic", pastāstīs par pasaulē sarežģītāko un inovatīvāko kosmosa teleskopu, pateicoties kuram astronomiem ir iespēja ieskatīties vēl neredzētos kosmosa plašumos. Tikmēr vairāk par iespaidīgo ierīci vari uzzināt arī "Campus" rakstos, klikšķinot šeit.