Кіріспе

Оптикалық түзету аспабы Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR) - НАСА-ның жобалаған және құрастырған оптикалық түзету аспабы. Ол Хаббл ғарыш телескобының негізгі айнасының сфералық аберрациясын түзету үшін құрылды, ол жарықты әлсіз нысан камерасына (FOC), әлсіз нысан спектрографына (FOS) және Годдардтың жоғары резолюциялық спектрографына (GHRS) дұрыс бағыттамады. Ол 1993 жылы 2 желтоқсанда STS 61 қызмет көрсету миссиясында телескопқа шаттл арқылы ұшып келді және он бір күн ішінде сәтті орнатылды.

Шығу тегі

1990 жылы жаңа ғана іске қосылған Хаббл ғарыш телескобының (HST) негізгі айнасы дұрыс емес пішіндегі топыраққа ұшырағандықтан ақаулы екені анықталғаннан кейін, НАСА инженерлері мәселені шешу үшін үлкен қысымға ұшырады. Айнаның дұрыс емес пішіні қатты шаршауды енгізді, бұл кемшілік айнаның шетінен шағылысқан жарық оның ортасынан шағылысқан жарықтан басқа нүктеге шоғырланады. Ғылыми байқауларға ақаудың әсері нақты байқауға байланысты болды. Аберрацияланған нүктелік таралу функциясының өзегі жарық нысандарды жоғары ажыратылымда байқауға мүмкіндік беретін жеткілікті өткір болды, ал нүктелік көздердің спектроскопиясы тек сезімталдығын жоғалту арқылы әсер етті. Алайда, жарықтың жоғалуы үлкен, фокустан тыс галоға телескоптың әлсіз нысандар немесе жоғары контрастты бейнелеу үшін пайдалылығын қатты төмендетті. Бұл дегеніміз, космологиялық бағдарламалардың барлығы дерлік мүмкін емес еді, өйткені олар ерекше әлсіз нысандарды байқауды талап етті.

Даму

Жүгірілген кезде HST бес ғылыми аспапты алып жүрді: Кең өріс және планеталық камера (WFPC), Годдардтың жоғары ажырату спектрографы (GHRS), жоғары жылдамдық фотометр (HSP), әлсіз нысан камерасы (FOC) және әлсіз нысан спектрографы (FOS). HST-ті жөндеу үшін жерге қайтару өте қиын болғандықтан, инженерлер телескоптың екінші айнасын ауыстырудан бастап, телескоптың оптикалық түтігіне ғарышқа шыққан астронавтты жіберуден бастап, түтіктің айналасына дөңгелек көлеңке орнатуға дейін бәрін қарастырды, бұл диафрагманы азайтып, негізгі айнаның сыртқы аймақтарын бұғаттау арқылы фокусты жақсартады. Ақырында, HST орбитада болған кезде, олар WFPC орбитасын түзеу оптикасын қамтитын жақсартылған Wide Field and Planetary Camera 2 арқылы алмастыра алатыны анықталды. Германияда Еуропалық ғарыш агенттігінің дағдарыс кездесуі өткізіліп, ХСТ-мен байланысты мәселелер талқыланды. Қатысушылардың арасында Ball Aerospace Corporation компаниясының аға оптикалық инженері Джеймс Х. Кроккер болды. Бір күні таңертең ол өзінің неміс қонақ үйінде душ қабылдап жатқанда, душ ұшы тік таяқшада жүретінін және оны таяқшаға әр түрлі биіктіктер мен бұрыштарда түйіп қоюға болатындығын байқады. Қызметші қыз душ басқышын таяқтың түбінде қалдырып, қабырғаға қарсы орналастырды, бұл Крокер қысқышты босатып, оны өзі қалаған орынға жылжытқанша, өте аз орын алып отырғанын білдірді. Оған идея келді, олар қажетті түзету компоненттерін осындай құрылғыға орнатуға мүмкіндік береді, олар түтікке енгізілгеннен кейін роботтық қолдарға бүктеліп, екінші айнадан келетін жарық сәулелерін ұстап, түзетіп, содан кейін әр түрлі ғылыми аспаптарға бағыттауға мүмкіндік береді. COSTAR жүйесін телескопқа орналастыру үшін басқа аспаптардың біреуін алып тастау керек болды, ал астрономдар төрт осьтік детектордың ішіндегі ең маңыздысы емес, жоғары жылдамдықты фотометрді таңдады. Шамамен 18-24 мм диаметрлі он түзету айнасы қолданылды, өйткені әлсіз нысан камерасы мен әлсіз нысан спектрографының әрқайсысы екі өлшеу арнасының әрқайсысы үшін екі диафрагмаға ие болды, ал Годдардтың жоғары ажырату спектрографы екі арнасының әрқайсысы үшін бір ғана диафрагмаға ие болды. Бастапқы WFPC сол миссия кезінде WFPC 2мен ауыстырылды.