O‘tmishni ko‘rsatgan kashfiyot. Xabbl teleskopi tarixi

Insoniyat yaralibdiki, osmonga intilib yashaydi. Uning sirlaridan voqif bo‘lishga harakat qiladi. Qadim zamonlardan insoniyat yulduzlar harakatini kuzatib kelgan. Bundan ular jamiyat hayotining turli jabhalarida foydalangan. Yulduzlarni kuzatishda inqilob yasagan narsa esa teleskopdir. “Daryo” kolumnisti fizik olim Rustam Ashurov ana shunday buyuk kashfiyotlardan biri bo‘lmish Xabbl teleskopi haqida hikoya qiladi.
Imkoniyat chegarasi qayerda ekanligini aniqlash uchun shu chegaradan tashqariga chiqish kerak.
Artur Klark
Insoniyat imkoniyat chegarasida fazoni kuzatish, uni o‘rganish bilan antik davrdan beri shug‘ullanib keladi. Primitiv qurollar va ilmiy farazlar kosmos haqidagi tasavvurni kengaytirishga doim xizmat qilgan. Fazoni qurollangan ko‘z bilan kuzatish ilk teleskop yaratilgan davrdan boshlangan. Keyinchalik teleskop deb nomlangan kuzatuv trubkasini niderlandiyalik ko‘zoynak ustasi Ioann Lippershey 1607-yil taqdim qiladi. Uning trubkasida ikki yoqlama qabariq va ikki yoqlama botiq linza joylashtirilgan edi. Ammo ushbu qurilmaga o‘xshash boshqa prototiplar ham bo‘lganligi sababli Ioannga teleskop uchun patent berilmaydi. Ushbu kuzatuv trubkasi 1609-yil Galileo Galiley tomonidan osmon jismlarini o‘zganish uchun foydalana boshlangandan so‘ng teleskop deb ataladigan bo‘ldi. O‘sha davrdan bugungi kungacha ko‘plab modifikatsiyadagi optik va radioteleskoplar bizda fazoni o‘zganishda eng asosiy qurol sifatida xizmat qilmoqda. Ammo imkoniyat chegarasidan tashqariga chiqish uchun bu yetarli emas edi. Kosmosni kuzatadigan astronom borki, Yer atmosferasidan tashqarida joylashgan teleskopni orzu qilishini berkitmaydi. Yer atmosferasi elektromagnit nurlanishning infraqizil diapazoni kabi diapazonlari uchun shaffof emas. Shu sababli aksariyat diapazonlarda elektromagnit nurlanishi yerda joylashgan teleskoplar tomonidan to‘liq qayd etila olmaydi. Shuningdek, atmosfera qatlamidagi turbulent oqimlar ham teleskop aniqligiga ta’sir o‘tkazadi. Yerda joylashgan teleskopni birgina Yer orbitasiga olib chiqqan holda uning tasvir aniqligini 7—10 barobarga oshirish mumkin.
Yer orbitasiga teleskop qo‘yish g‘oyasini ilk marotaba astrofizik Layman Spitser “Astronomical Advantages of an Extra-Terrestrial Observatory” nomli maqolasida taklif qilgan. Yigirmanchi asrning 60-yillarida AQSh bir nechta sodda qurilmalarni orbitaga olib chiqqach, 1968-yilda fazodagi teleskop loyihasiga ruxsat beriladi va aynan Spitser ushbu loyiha ustita ishlovchi qo‘mitaga rahbar etib tayinlanadi. Teleskop diametri 3 metrni tashkil qilishi mo‘ljallangan edi. Teleskop parallel ravishda ishlanayotgan boshqa loyiha — kosmik shattllar yordamida fazoga ko‘tarilishi kerak edi. Ammo narxi oshib ketgani sababli teleskop loyihasi 1974-yilda to‘xtatiladi. Astronomlarning sa’y-harakati bilan bu loyiha 1978-yil muhokamaga qaytadi. Uzoq bellashuvdan so‘ng AQSh hukumati kosmik teleskop uchun 36 million AQSh dollari ajratadi. Faqat qurilmani ixchamlashtirish talabi qo‘yiladi. Ilk loyihadagi teleskop bugungi Xabbl teleskopi darajasigacha ixchamlashtiriladi. Xususan, shisha diametri 3 metrdan 2,4 metrgacha kichiklashtiriladi. Keyinchalik loyiha budjeti 400 million dollargacha oshadi. Hozirgi davrgacha Xabbl teleskopiga qilingan xarajatlar 2,5 milliard dollarni tashkil qiladi. Shunday qilib insoniyat tarixidagi eng ahamiyatli loyihaga start beriladi. Teleskop mashhur astronom Edvin Xabbl sharafiga “Xabbl teleskopi” deb nomlanadi.
Xabbl teleskopi ultrabinafsha diapazonidan infraqizilgacha to‘liq ko‘ra olish va yerdagi anologidan tasvir aniqligi bo‘yicha 10 barobar yaxshi bo‘lish talab qilinishi sababli uning optik sistemasi, xususan, oynalarini ishlab chiqarish bo‘yicha maxsus talablar qo‘yilgan. Oynani tayyorlash va uni polirovka qilish ishlari bilan PerkinElmer kompaniyasi shug‘ullanadi. Kompaniya kelishilgan ishni vaqtida bajara olmagani va loyiha budjetidan chiqib ketavergani sababli buyurtmachi NASA startni orqaga cho‘zib boradi. Loyihada issiqlikdan kengayish koeffitsiyenti minimal bo‘lgan innovatsion shisha materiali ishlatilgan bo‘lib, uni polirovka qilishda ham o‘sha davrda sinalmagan innovatsion usul qo‘llaniladi. Shunday qilib start vaqti 1986-yilgacha cho‘ziladi. Ammo 1986-yil “Chellenjer” shattlining fojiali avariyasidan so‘ng shattl bortidagi 7 nafar ekipaj halok bo‘ladi. Bu voqea shattl loyihasining bir necha yilgacha to‘xtatib qo‘yilishiga sabab bo‘ladi. Startning qoldirilishi loyiha ishtirokchilari uchun qo‘l keladi. Chunki teleskopning dasturiy ta’minoti 1986-yil to‘liq ishlab chiqilmagan edi. Dasturiy ta’minot 1990-yildagina talab qilingan darajada ishlab chiqiladi. Shu yili shattl loyihasiga ham qayta start beriladi. Xabbl teleskopi taqdiri esa Discovery shattliga ishonib topshiriladi.
Teleskopda quyidagi ilmiy-qurilmalar mavjud edi:
— Keng burchakli va planetar kamera (Wide Field and Planetary Camera). Unda 48 ta yorug‘lik filtri mavjud bo‘lib, kerakli spektr qismini ajratib olib, chuqurroq o‘rganish imkoni bor. Keng burchakli kamerada katta burchak ostida kuzatuvlar amalga oshirilsa, planetar kamera katta fokus masofasiga ega.
— Yuqori aniqlikdagi Goddard spektrografi. Ushbu spektrograf ultrabinafsha diapazoni uchun mo‘ljallangan.
— Xira obyektlar uchun kamera (Faint Object Camera). Kamera ultrabinafsha diapazonida yuqori aniqlikda tasvirga olishga mo‘ljallangan.
— Xira obyektlar uchun spektrograf. Ultrabinafsha diapazonida xira obyektlarni tadqiq qilish uchun mo‘ljallangan.
— Yuqori tezlikdagi fotometr. (High Speed Photometer). Yorqinligi tez o‘zgarib turadigan obyektlarni kuzatish uchun mo‘ljallangan. Ushbu fotometr orqali sekundiga 10 ming o‘lchovni 2 foiz xatolik bilan amalga oshirish imkoni bor.
Shunday qilib, 1990-yil Kanaveral kosmodromidan Discovery shattli Xabbl teleskopi bilan kosmosga yo‘l oladi.
Startning ertasi kuni Xabbl mo‘ljallangan manzilga yetib boradi. Muammolar ketma-ket chiqaveradi. Avval shattlning teleskop joylashgan yuk saqlash bo‘limida manipulyator mo‘ljallangandek ishlamaydi va Xabblni qul rejimida uzoq vaqt orbitaga tushirishadi. Keyin esa quyosh panellari joylashgan qanot to‘liq ochilmaydi. Ushbu muammo dasturiy ta’minotda ba’zi blokiratorlarning o‘chirilishi orqali hal qilinadi. Uzoq va mashaqqatli jarayondan so‘ng Xabbl teleskopi mo‘ljallangan nuqtaga qo‘yiladi. Ammo asosiy muammo oldinda edi.
Teleskopdan olingan ilk tasvirlar optik sistemadagi deffekt sababli kutilganidan ancha xira edi. Buning sababi polirovka vaqtida yo‘l qo‘yilgan xatolik deb topildi. Yangi oyna cheti keragidan ortiqcha tekis edi. Oyna chetlari belgilangan formadan bor yo‘g‘i 2 mikrometr (0,002 millimetr) xatolik bilan tayyorlangan bo‘lsa-da, sistema kuchli sferik aberratsiyani namoyon qildi. Ya’ni oyna chetidan qaytayotgan, nur oyna markazidan qaytayotgan nur fokuslanayotgan nuqtadan biroz chetda fokuslanardi. Shu sababli olinayotgan tasvirlar juda xira ko‘rinishda edi.
Bu muammoni bartaraf etishning ikki yo‘li bor edi. Teleskopni yerga tushirib qayta ta’mirlash yoki teleskop oynasini kosmosda almashtirish. Yerga qaytarib tushirish juda qimmat yechim bo‘lsa, optik sistemani ochiq kosmosda to‘liq almashtirish imkonsiz narsa edi.
Shunda olimlar tomonidan yaxshi yechim taklif qilindi. Deffekt mavjud. Lekin bu yuqori aniqlikda ma’lum bo‘lgan deffekt edi. Demak, hisob-kitoblarga tayanib sferik aberratsiyani  korreksiya qiladigan qurilma yasash mumkin. Bu qurilma COSTAR deb nomlandi. Qurilma tayyor bo‘lgach uni Xabbl teleskopiga olib borib o‘rnatish kerak edi. Bu missiya insoniyat tarixidagi eng ajoyib va eng xavfli missiyalardan biri bo‘lib qoladi. Astronavtlar shattl bilan teleskop yaqiniga boradi. Ta’mirlovchi brigada ochiq kosmosga qurilma bilan chiqadi va teleskopgacha bo‘lgan yo‘lni ochiq kosmosda bosib o‘tadi. COSTAR optik sistemasi Xabbl teleskopiga qo‘shimcha sifatida o‘rnatiladi.
Ushbu murakkab ekspeditsiya 1993-yil Indevor shattlida amalga oshiriladi va ta’mirlash ishlari ochiq kosmosda 9 kun davom etadi. Bu ekspeditsiya insoniyat tarixidagi eng qiyin ekspeditsiya sifatida tarixga kirgan. Astronavtlar 9 kun ichida 5 ta uzoq muddatli ochiq kosmosga chiqishni amalga oshiradi. Natijada COSTAR optik sistemasi Xabblga o‘rnatiladi.
Yerda esa ta’mirdan keyingi ilk tasvirlar hayajon bilan kutilayotgan edi. Chunki ikki yil davomida loyiha jamoatchilik bosimi ostida yashaydi. Ommaviy axborot vositalari va jamoatchilik tinmay loyihaning narxi va undan kelgan foydani solishtirish bilan ovora bo‘ldi. Xabbl teleskopi kulgi obyektiga ham aylanib ulgurgan edi.
1994-yil 13-yanvar kuni jamoatchilikka ta’mirdan keyingi tasvirlar namoyish qilindi. Bu Xabblning g‘alabasi edi. Natija ko‘zni quvontiradigan darajada edi.

Xabbl loyihasi muhokama qilinayotganda AQSh Kongressi loyiha mualliflariga savol beradi: “Nega AQSh soliq to‘lovchilari Xabbl kabi loyihalarga pul sarflashi kerak deb o‘ylaysiz?” Bu savolga astromon, “Xabblning onasi” Nensi Roman quyidagicha javob bergan: “Har bir AQSh fuqarosi bir kinozalda bir martalik kino uchun xarajat qiladigan mablag‘ini bizga bersa, biz 15 yil davomida unga unutilmas taassurotlarni kafolatlaymiz”.
Xabbl teleskopi insoniyat imkoniyat chegarasini ancha kengashtirish bilan birga unutilmas taassurotlarni ham taqdim qildi. Xabbl bilan insoniyat o‘tmishga sayohat qildi. Gallaktikalar va yulduzlar tug‘ilishi va ularning yakuni, qora tuynuk, tumanliklar. Ilm-fan koinotdagi qora materiya miqdori, borliqning yoshi, uning kengayish tezligi kabi fundamental kashfiyotlarga aynan Xabbl teleskopi kabi instrument bilan erishdi.
Quyida teleskop yordamida olingan suratlardan bahra oling.

 Hubble Ultra-Deep Field (HUDF). Buyuk portlashdan 800 million yil so‘ng gallaktikalar jamlanmasi.

 Kil tumanligidagi yulduzlar jamlanmasi.

 M74 gallaktikasi.

 Burgut tumanligi. Bu yerda yulduzlar hosil bo‘lishi aks etgan.

 Mushuk ko‘zi tumanligi. O‘layotgan yulduzlar aks ettirilgan tumanlik