Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Участник:VladimirPF/Прибор
Материал из https://ru.wikipedia.org




Широкоугольная и планетарная камера 2 (англ. Wide Field and Planetary Camera 2, WFPC2, WFPC-2, WF/PC2, WF/PC-2) — один из основных инструментов, эксплуатировавшийся на космическом телескопе «Хаббл» с 1993 по 2009 год[1]. Камера была изготовлена «Лабораторией реактивного движения» (США). В 1993 году в ходе первой миссии обслуживания STS-61 камера была установлена вместо оригинальной «Широкоугольной и планетарной камеры 1» (WFPC1), которая имела производственный дефект и не могла выдать запланированные результаты. За время эксплуатации на борту комического телескопа «Хаббл» с помощью «Широкоугольной и планетарной камеры 2» было сделано большое количество изображений объектов, ранее недоступных для исследователей. Среди таких изображений Hubble Deep Field (1995 год), туманность Песочные часы (1996 год), туманность Яйцо (1996 год), Hubble Deep Field South (1998 год) и другие. Самой известной фотографией, сделанной с помощью «Широкоугольной и планетарной камеры 2» является «Столпы творения» (1995 год). В 2009 году во время экспедиции обслуживания STS-125 «Широкоугольная и планетарная камера 2» была заменена на «Широкоугольную камеру 3». WFPC2 была доставлена на Землю и в конце концов заняла место среди экспонатов Национального музея воздухоплавания и астронавтики Смитсоновского института в Вашингтоне, США.

За 15 лет эксплуатации помощью «Широкоугольной и планетарной камеры 2» было сделано более 135 000 наблюдений. На основе данных, полученных WFPC2 к концу эксплуатации камеры было написано более 3500 научных статей, а в следующем десятилетии ещё более 2000[2].

Стоимость разработки и изготовления камеры составила 101 млн. долларов США[3].


WFPC2 создал большинство потрясающих изображений, которые были опубликованы в качестве изображений для широкой публики на протяжении многих лет. Его разрешение и превосходное качество являются одними из причин того, что WFPC2 был наиболее часто используемым инструментом в первые 13 лет жизни Хаббла.
Европейское космическое агентство[4]


Содержание

Техническое описание
Общие характеристики Широкоугольной и планетарной камеры 2
Вес 281 кг
Размеры 2,20,82,0 м
Поле зрения 2,7
Диапазон длин волн от 120 до 1000 нм


Телескоп «Хаббл» спроектирован таким образом, что наблюдения могут производить сразу два прибора. Например, во время работы Спектрографа тусклых объектов одновременно наблюдения производила камера WFPC2[5].

Важным улучшением по сравнению с WFPC1 была разработка нового молекулярного адсорбера, который защищал ПЗС-матрицы от загрязнений. Перед разработчиками Молекулярного адсорбера для WFPC2 была поставлена задача добиться снижения потери эффективности ПЗС-матриц в полосе пропускания 1470 менее 1% за 30 дней. Для сравнения у WFPC1 этот показатель составлял 50% в течение 5 часов. Снижение эффективности ПЗС-матриц происходило за счёт накопления молекулярных загрязнений на поверхности охлаждённых ПЗС-матриц, образующихся из газов, выделяемых системами телескопа и внешней атмосферы. Система вентиляционных отверстий в корпусе не решала проблему, а усугубляло её: вокруг телескопа могло образоваться облако газов, которое приводило к загрязнению оптические приборов. Для решения задачи было выбрано два пути: применение матриц, работающих при более высоких температурах (от -50 до -100°С) и разработка нового молекулярного адсорбера, который снижал загрязнение в 10 раз[6].

История

Проект космического телескопа «Хаббл» изначально предполагал возможность ремонта и замены части оборудования. Среди заменяемых научных инструментов была Широкоугольная и планетарная камера (WFPC-1). Так как, по первоначальным планам телескоп доложен был быть запущен в космос в 1983 году, то замена камеры планировалась во время первой миссии обслуживания.

В 1985 году научный сотрудник программы «Хабл» предложил создать второй экземпляр Широкоугольной и планетарной камеры[7].

Это была мантра: Мы не можем допустить, чтобы «Хаббл» ослеп, поэтому давайте создадим точную копию WFPC[7].

20 мая 1990 года с борта "Хаббла" поступили первые фотографии, которые продемонстрировали вскрывшейся дефект главного зеркала телескопа. 27 июня 1990 года представители НАСА провели пресс-конференцию, на которой показали фотографии и рассказали о вскрывшемся дефекте[7].

Для этого JPL изготавливала Широкоугольную и планетарную камеру 2 (WFPC-2). Однако запуск телескопа неоднократно переносился и был произведён 24 апреля 1990 года. После запуска обнаружилось множество дефектов, среди которых главным было нарушение формы главного зеркала. Возвращение телескопа на Землю для ремонта было признано невозможным. Замена дефектного зеркала не предусматривалась конструкцией телескопа. И в качестве решения возникших проблем было принято решение ввести в состав оборудования дополнительные элементы, компенсирующие дефект главного зеркала, и модернизировать приборы, планировавшиеся к плановой замене. Среди дорабатываемых приборов была камера WFPC-2[8].

Было принято решение изменить форму вторичных зеркал в малых телескопах WFPC-2[8]. В течение двух лет в камеру вносились необходимые изменения, которые должны были компенсировать недостатки главного зеркала[9].

Для проведения первой миссии обслуживания «Хаббла» был запланирован полёт шаттла «Индевор» STS-61. Программа полёта и весь комплекс запланированных работ требовал от астронавтов значительной подготовки. К примеру, на отработку действий в открытом космосе астронавтами было использовано 400 часов на тренировку в гидробассейне в Центре космических полётов имени Джорджа Маршалла. Кроме этого отдельно проводились тренировки в термобарокамере и с использованием виртуальной реальности[10]. Стори Масгрейв отмечал:
Downgrade Counter