Орбитальные телескопы располагаются непосредственно в космосе и позволяют обнаруживать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна.
Основные задачи орбитальных телескопов:
- выяснение механизма магнитного нагрева солнечной короны и выделения энергии при вспышках;
- наблюдение процессов нагрева внешних оболочек звезд;
- исследование эволюции активности звезд типа Солнца, сверхновых и происхождение пульсаров и черных дыр;
- высокоэнергичные выбросы из ядер активных галактик и квазаров, плотные облака горячего газа в скоплениях галактик;
- природа внегалактического рентгеновского фона;
- структура и эволюция квазаров;
- эволюция и рождение Вселенной;
- многое другое.
Астрофизические обсерватории
В основном орбитальные телескопы запускали в конце XX — начале XXI века. Первым был телескоп «Хаббл», далее «Комптон», «Чандра», «Спитцер».
Хаббл
Комптон
Чандра
Спитцер
Орбитальный телескоп «Хаббл» в оптической области спектра был запущен 24 апреля 1990 года и на следующий день после вывода на расчётную орбиту решал многие задачи.
Эта гигантская астрофизическая обсерватория имеет диаметр главного зеркала 2,4 м. Работает в широком диапазоне длин волн от 1216 А до 10 мкм, охватывающем ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области. Предельная чувствительность обнаружения слабых объектов — 29-я звездная величина. Отметим, что чувствительность самых мощных наземных таких обсерваторий в 100 раз ниже. Угловое разрешение 0,1, что на порядок лучше ныне достигнутого предела. Точность наведения 0,01 и стабилизации — 0,007. При такой точности наведения межконтинентальная ракета легко поразила бы цель размером с блюдце!
Для длительного сохранения в условиях полета столь высоких параметров предусматривалась автоматическая подъюстировка телескопа и даже корректировка формы поверхности главного зеркала. Расчетное время эксплуатации уже перекрыто и составляет более 28 лет, в течение которых его неоднократно посещали астронавты с целью регулировки и замены отдельных приборов и узлов, а также периодическая перекомплектация приборов.
В мягкой рентгеновской области известна разработка специализированных орбитальных обсерваторий с большими зеркальными телескопами скользящего падения: ROSAT (Германия), GRIST (Великобритания), AXAF (США). Диаметры зеркал этих телескопов около 80 см, а качество обработки поверхностей исключительно высоко. Так, у ROSAT достигнута чистота обработки 2,3 А, что, вероятно, близко к теоретическому пределу — толщине одноатомного слоя. В телескопе GRIST отклонения формы зеркала от расчетной не превышают 0,1 мкм.
В области жесткого рентгеновского излучения и космического гамма излучения проводились проекты создания сверхбольших орбитальных телескопов, оптическая система и детектор которых размещены на двух различных спутниках.
В области гамма-излучения высоких энергий (десятки мегаэлектронвольт и выше) большие надежды возлагался на орбитальный телескоп «Гамма-1», совместно разрабатываемый советскими и французскими учеными. Сердце этого телескопа — большая искровая камера площадью 400 см2. При пролёте через камеру гамма-квант должен был взаимодействовать с материалом электродов, вдоль треков образовавшихся вторичных частиц которых проскакивала искра. Направление треков частиц прослеживался бортовой фототелевизионной аппаратурой, что позволяет восстановить направление прихода кванта с высокой точностью. Дополнительные электронные узлы точно определяли энергию кванта, а также вырабатывали сигнал «вето», чтобы исключить срабатывание камеры при пролетах фоновых заряженных частиц большой энергии. Однако информация, собранная «Гамма-1» за 2, 5 года работы не позволила решить важные научные задачи, в частности, уточнить распределение вещества в нашей Галактике, что необходимо для создания теории ее происхождения и эволюции.
В настоящее время идет работа с орбитальным телескопом «Хаббл» и контракт на эксплуатацию телескопа был продлён до 30.06.2026 года
