Телескоп Хаббл

В декабре в космос отправился телескоп «Джеймс Уэбб» – орбитальная инфракрасная обсерватория, перед которой поставлено целых три сотни задач по семи основным направлениям астрономии. Срок работы телескопа составит как минимум пять лет. Первоначально планировалось, что он сменит телескоп «Хаббл», работающий уже три десятка лет, но тот по-прежнему бодро работает на орбите, и сроки его миссии недавно продлили в очередной раз.

Команда NASA, обслуживающая «Хаббл», опубликовала первую в этом году фотографию, полученную с его помощью, и назвали ее «Привет, 2022!». На снимке изображена планетарная туманность NGC 2022 – умирающая звезда, расположенная в созвездии Ориона, в восьми тысячах световых лет от Земли.

NGC 2022 была открыта Уильямом Гершелем 28 декабря 1785 года. Ее можно рассмотреть даже в любительские телескопы среднего размера: она будет выглядеть как небольшое светлое пятно. Более мощная техника покажет объект в форме вытянутого сфероида. Слабое внешнее гало состоит из остатков вещества, выброшенного во время стадии эволюции звезд, носящей название «асимптотическая ветвь гигантов».

Правда, планетарные туманности не имеют никакого отношения к планетам. Их название всего лишь отдает дань истории астрономии: на более ранних телескопах такие объекты выглядели круглыми и казались первым астрономам похожими на планеты.

Некоторым планетарным туманностям дают отдельное имя, связанное с их внешним видом – вот, например, туманность NGC 2024 «Пламя». Для NGC 2022 имени придумано не было, зато номер, под которым она внесена в каталог, символизирует наступивший год.

National Geographic - https://nat-geo.ru/science/universe/umirayushaya-zvezda-v-so...

«Хаббл», который в течение года заглядывает во множество отдаленных мест Вселенной, ежегодно берет небольшие паузы и фокусируется на нашей собственной Солнечной системе: он обращает свой объектив на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, прячущиеся за поясом астероидов. Эти наблюдения проводятся в рамках программы Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL).

Хотя другие инструменты (например зонды, изучающие Сатурн и Юпитер) могут получать изображения с более высоким разрешением, преимуществом «Хаббла» является его долговечность. Космический телескоп, миссию которого недавно продлили до 2026 года, обитает на низкой околоземной орбите с 1990 года, и в рамках программы OPAL он может показать нам долгосрочную эволюцию и динамику планет во внешней Солнечной системе.

Снимки Урана и Нептуна могут показаться размытыми по сравнению с изображениями далеких туманностей и галактик, сделанных «Хабблом». Это происходит из-за их относительных размеров в небе. Например, галактика Андромеды выглядит в несколько раз больше полной Луны на нашем небосводе, тогда как Нептун и Уран даже не видны невооруженным взглядом.

С помощью OPAL мы узнали, что красное пятно Юпитера меняет форму и цвет. «Хаббл» также обнаружил радиоволновую активность и полярную асимметрию полярных сияний, указывающую на одностороннее магнитное поле. Снимки телескопа позволили ученым отследить темную бурю на Нептуне, которая ведет себя очень странно, блуждая по холодному небу планеты. Еще одно открытие «Хаббла» – облака на Уране.

Снимки OPAL этого года, сделанные в сентябре и октябре, раскрывают некоторые интересные новые подробности о наших планетах-гигантах.

На снимке Юпитера, сделанном 4 сентября, видны несколько красных пятен выше экватора. Это новые штормы, циклонические вихри, которые, вероятно, являются временными. Последний из штормов имеет коричневый цвет, и к нему присоединились несколько более мелких бледных штормов.

Снимок Сатурна был сделан 12 сентября. На нем показана окруженная кольцами планета с ее северным полушарием ранней осенью. Сатурн наклонен относительно своей оси, как и Земля, поэтому, вращаясь вокруг Солнца, он претерпевает сезонные изменения. Один год на Сатурне длится 29 земных лет, а его сезоны составляют около 7,5 лет каждый. По мере изменения температуры в полушариях меняются и облака. Полосы Сатурна меняют цвет и выглядят значительно иначе, чем в прошлом году, когда в северном полушарии планеты был конец лета.

Изображение Урана было получено 25 октября. В северном полушарии планеты сейчас весна. Орбитальный период на Уране еще длиннее, а один сезон длится 21 земной год. На снимке «Хаббла» ярко светится облачный покров над северным полюсом Урана, который называют его «полярным капюшоном». Ученые считают, что это может быть возбуждение от ультрафиолетового излучения Солнца, взаимодействующего с чем-то в атмосфере планеты.

Граница «полярного капюшона» остается неизменной последние несколько лет наблюдений и проходит на 43 градусе северной широты. Ученые предполагают, что там может быть струйный поток, сохраняющий эту резкую границу.

Наконец, снимок Нептуна был сделан 7 сентября. В южном полушарии планеты сейчас середина весны, но сезоны там длятся более 40 земных лет, поэтому подобную картину мы будем наблюдать еще лет 20 точно. Новые изображения показывают, что необычная темная буря Нептуна все еще никуда не делась – ее можно увидеть в левой верхней части планеты. Если присмотреться, можно увидеть темное кольцо вокруг южного полюса Нептуна. Оно было там как минимум уже в августе 1989 года, когда мимо планеты пролетел зонд «Вояджер-2».

В число научных задач продвинутого космического телескопа Джеймса Уэбба, наконец запущенного в космос 25 декабря, в том числе входит наблюдение за Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном. Чувствительные приборы «Уэбба» позволят получить еще больше научных данных, которые улучшат наше представление о Солнечной системе.

Фотографии: NASA / ESA / Hubble

Источник: https://nat-geo.ru/science/universe/portrety-gigantov-habbl-...

Космический телескоп им.Джеймса Уэбба НАСА в настоящее время готов к запуску и станет самым мощным телескопом в космосе. Но как его фотографии будут сравниваться с фотографиями Хаббла?

Космический телескоп Хаббл был запущен на низкую околоземную орбиту в апреле 1990 года. За прошедшие с тех пор три десятилетия знаменитая обсерватория расширила наши представления о космосе и привлекла наше внимание потрясающими изображениями, которые она собирает. То, что когда-то было слабой и таинственной бездной, превратилось в подробную и красочную вселенную, и мы могли увидеть звезды и галактики так, как их никогда раньше не видели.

Но космический телескоп им.Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 24 декабря, будет действовать немного по-другому. Благодаря гигантскому золотому зеркалу и инструментам наблюдения за инфракрасным светом Джеймс Уэбб предназначен для "видения" объектов в 10-100 раз тусклее, чем те, которые может видеть Хаббл, согласно информационному бюллетеню НАСА. Итак, как будет выглядеть взгляд Уэбба по сравнению с взглядом Хаббла?

Не замена Хабблу

Уэбба часто называют заменой или преемником Хаббла. Но, несмотря на несколько сбоев за прошедшие годы, научные приборы Хаббла по-прежнему работают хорошо, и два больших телескопа предназначены для совместного наблюдения (хотя они и будут далеко друг от друга) в космосе.

Хаббл находится довольно близко к нам на низкой околоземной орбите, но Уэбб отправится гораздо дальше, в гравитационно стабильное место в 930 000 миль (1,5 миллиона километров) от Земли, известное как точка Лагранжа Солнце-Земля 2 (L2).

Кроме того, хотя и Хаббл, и Уэбб являются большими космическими телескопами (хотя Уэбб значительно больше), на самом деле они "видят" Вселенную совсем по-разному.

"Уэбб сделает удивительные снимки; они будут лучше, чем то, что сделал Хаббл", - сказал Клаус Понтоппидан, научный сотрудник проекта Уэбба в Институте космических телескопов в Балтиморе, во время пресс-конференции в мае. Но, хотя в некотором смысле изображения Уэбба будут лучше, они также будут принципиально "другими, потому что это разные длины волн", - сказал Понтоппидан.

В то время как Хаббл наблюдает свет преимущественно в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах, Уэбб предназначен для обнаружения преимущественно инфракрасного света.

Красота в инфракрасном диапазоне

Наблюдая в инфракрасном диапазоне, Уэбб будет получать уникальные красивые изображения.

"Я думаю, что это будет фантастика", - сказал Понтоппидан, - "но очень трудно предсказать, как это будет выглядеть", поскольку это будет первая миссия космического телескопа такого рода.

"Это будет выглядеть совсем, совсем по-другому, чем у Хаббла", - сказал Понтоппидан. "Сами звезды исчезают, они становятся все тусклее и тусклее, когда вы переходите на более длинные волны, но межзвездные облака становятся все ярче и ярче".

Некоторые характеристики газа и пыли становятся несколько слабее, когда вы начинаете переходить в инфракрасную часть спектра, объяснил Понтоппидан. Но это не обязательно плохо.

"Я думаю, было какое-то опасение, что, знаете ли, вы не хотите, чтобы изображения выглядели размытыми", - сказал Понтоппидан. "Но, как оказалось, на самом деле, если вы просто сместитесь немного дальше в инфракрасное излучение ... сама пыль загорается тепловым светом. Вы получаете светящуюся туманность".

Фото: Видимый/Инфракрасный

Различия в инфракрасном

Хаббл может видеть свет в диапазоне длин волн от 200 нанометров (нм) до 2,4 микрона, в то время как диапазон Уэбба будет варьироваться от 600 до 28 микрон, согласно информационному бюллетеню, в котором добавлено, что видимый свет колеблется от 700 до 400 нм.

Даже несмотря на то, что Вебб в основном наблюдает инфракрасный свет, он все равно сможет видеть красно-оранжевую часть спектра видимого света. Золотое покрытие его зеркал поглощает синий свет из видимого спектра, но отражает желтый и красный видимый свет, который будет обнаружен.

Хотя это не является его основной функцией наблюдения, Хаббл также имеет возможность наблюдать некоторые инфракрасные лучи. Так что этот тип наблюдения не является для него отклонением. Фактически, в 2013 году команда Хаббла опубликовала потрясающее инфракрасное изображение туманности Конская голова, полученное космическим телескопом в честь 22-й годовщины ее запуска.

Сила инфракрасного излучения

Хаббл на протяжении десятилетий предоставлял миру потрясающие изображения и обладает такой же четкостью, как и Уэбб. "Угловое разрешение Уэбба, или острота зрения, будет таким же, как у Хаббла", - говорится в информационном бюллетене. "Изображения Уэбба будут выглядеть так же четко, как у Хаббла". По данным НАСА, разрешение Уэбба позволит ему увидеть детали объекта размером с пенни США на расстоянии 24 миль (40 км).

Несмотря на это сходство, Уэбб имеет гораздо большее зеркало — 21,3 фута (6,5 м) в ширину по сравнению с 7,8 футами (2,4 м), и оснащен ультрасовременными детекторами и предназначенными для более глубокого видения инфракрасного спектра, чем Хаббл.

Наблюдая в инфракрасном диапазоне, Уэбб позволит ученым заглянуть гораздо глубже во Вселенную, объяснило НАСА. Его увеличенное зеркало также увеличивает площадь поверхности для сбора света, позволяя телескопу заглядывать еще дальше в космос, что, по сути, позволяет ученым заглянуть "назад во времени", во Вселенную, которая существовала миллиарды лет назад.

Уэбб был разработан, чтобы иметь возможность "видеть" первые звезды и галактики, которые когда-либо формировались в ранней Вселенной. Он может обнаруживать объекты которые в 10 миллиардов раз тусклее, чем самые тусклые звезды, видимые без телескопа, или в 10-100 раз более тусклые, чем те, что может наблюдать Хаббл.

Уэбб оснащен четырьмя научными приборами, которые помогают ему проводить свои наблюдения. К ним относятся камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec), Прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) и Датчик точного наведения/Тепловизор ближнего инфракрасного диапазона и спектрограф без щелей (FGS-NIRISS).

С помощью этих инструментов Уэбб "может выполнять то, что мы называем спектроскопией изображений", - сказал Понтоппидан, - "где он сможет получать изображение, но он также будет принимать спектр и каждый пиксель изображения". В спектроскопии изображений имеется информация о спектре длин волн, присутствующих в каждом крошечном фрагменте изображения. Это может помочь ученым понять, какие элементы или химические вещества могли создать этот спектр.

Понтоппидан добавил, что уникальный набор инструментов визуализации Уэбба позволит ему выполнять всевозможные другие научные работы, такие как наблюдение за экзопланетами, проходящими перед звездами, или определение состава облака в звездообразующей области. Он указал на исследования, которые могут найти лед, воду и сложные органические вещества в атмосфере экзопланет.

Космический телескоп им.Джеймса Уэбба - это совместная работа НАСА, Европейского космического агентства и Канадского космического агентства.

После дополнительной задержки Вебб все еще находится на пути к запуску 24 декабря 2021 года на ракете Arianespace Ariane 5 с европейского космодрома в Куру, Французская Гвиана. (Уже надели обтекатель)

Оригинал не в переводе Гоблина

Команда продолжит работу по разработке и тестированию изменений в программном обеспечении приборов, которые позволят им проводить научные операции, даже если в будущем они столкнутся с несколькими потерянными сообщениями синхронизации. Первое из этих изменений планируется установить на спектрограф Cosmic Origins в середине декабря. Другие инструменты получат аналогичные обновления в ближайшие месяцы.

Хаббл работает уже более 31 года, собирая новаторские научные наблюдения, которые изменили наше фундаментальное понимание Вселенной. С запуском телескопа James Webb, запланированным на конец этого месяца, НАСА ожидает, что две обсерватории будут хорошо работать вместе в течение этого десятилетия, еще больше расширяя наши знания о космосе.

Источник

Телескоп «Хаббл».

Computer Science — это не наука о компьютерах, так же как астрономия — не наука о телескопах

Биология — это не микроскопы, а Computer Science — это не компьютеры.

«Computer Science» — ужасное название. Астрономию не называют «наукой о телескопах», а биологию — «наукой о микроскопах».

Эти цитаты приписывают голландскому ученому в области компьютерных наук Эдсгеру В. Дейкстре. Каково происхождение этих цитат?

Quote Investigator: Самое раннее близкое совпадение, обнаруженное QI, появилось в 1986 году в книге научного журналиста Джорджа Джонсона «Machinery of the Mind: Inside the New Science of Artificial Intelligence». Атрибуция была анонимной. Жирным шрифтом добавлены отрывки:

Возможность науки, в которой весь мир мыслится с помощью вычислений, представляет изучение компьютеров в новом важном свете. Как любят говорить специалисты-практики, компьютерные науки — это не про компьютеры, так же как астрономия — это не про телескопы, а биология — не про микроскопы. Эти устройства являются инструментами для наблюдения за мирами, которые иначе недоступны. Компьютер — это инструмент для исследования мира сложных процессов, независимо от того, связаны ли они с клетками, звездами или человеческим разумом.

Это высказывание было трудно отследить, и эта статья представляет собой лишь краткий обзор текущих исследований. Есть свидетельства того, что основная идея возникла в 1960-х и 1970-х годах, но первоначальные формулировки не были краткими и прямыми.

Ниже приведены дополнительные избранные цитаты в хронологическом порядке.

1971

В 1971 году компьютерный ученый Энтони Ралстон опубликовал “Introduction To Programming and Computer Science”. Он представил тематически уместную аналогию, основанную на данных астрономов и телескопов:

Не только компьютерные науки зависят от конкретной машины или устройства; сразу приходит на ум астрономия. Но так же, как астрономы часто занимаются теоретическими исследованиями, которые не требуют телескопа, исследования в области компьютерных наук не обязательно напрямую связаны с компьютерами. Одна из таких областей компьютерных наук — теория автоматов.

1974

В 1974 году австралийский ученый-компьютерщик У. Н. Холмс опубликовал «The Social Implications of the Australian Computer Society», в котором подверг критике фразу «computer science»:

Однако, если один из них точен, два термина «компьютер» и «наука» несовместимы, потому что компьютер не является прилагательным, применяемым к дисциплине. Грамматически компьютерные науки следует противопоставить физике, естествознанию и медицине.

Как и грамматически, некорректное употребление можно увидеть, поразмыслив о том, почему нет науки о телескопах, охватывающей астрономию, геодезию и обнаружение пожаров, или науки о микроскопе, охватывающей биологию, металлургию и филателию, или науки о телефоне, охватывающей торговлю, менеджмент и шпионаж. Другими словами, наука не должна ограничиваться применимостью одного из ее инструментов.

1982

Дональд Кнут

В 1982 году журнал «Annals of the History of Computing» напечатали интервью с выдающимся компьютерным ученым Дональдом Кнутом. Он предположил, что люди в области компьютерных наук были объединены из-за их «своеобразного мышления»:

Но быть полезным инструментом недостаточно, чтобы учесть тот факт, что компьютерные науки сейчас процветает в тысячах мест. Например, электронный микроскоп — изумительный инструмент, но «наука об электронном микроскопе» не захватила мир; нечто иное, чем полезность компьютеров, должно объяснить быстрое распространение компьютерных наук.

На самом деле произошло то, что люди, заинтересовавшиеся компьютерами, начали понимать, что их особый образ мышления разделяют и другие, поэтому они начали собираться в местах, где могли бы работать такие же люди, как они. Так появилась компьютерная наука.

1986

В 1986 году журналист Джордж Джонсон включил анонимный отрывок из высказывания в книгу «Machinery of the Mind», как упоминалось ранее.

1989

В 1989 году появилось интервью с выдающимся французским ученым-компьютерщиком Жаком Арсаком. Арсак приписал это высказывание ученому-информатику Алану Перлису датой 1968 года. Приведенный ниже отрывок на французском языке сопровождается английским переводом:

J'ai un texte de Perlis datant de 1968 dans lequel il critique le terme de Computer Science en disant qu'il est mal fait, qu'il n'y a pas de science d'un tool, que l'informatique n'est pas plus la science des ordinateurs que l'astronomie n'est celle des télescopes. Il y avait cette pride de совесть: новый научный прибор. Le nom est peut-être mal choisi, mais c’est une science nouvelle.

У меня есть текст от Перлиса, датированный 1968 годом, в котором он критикует термин «Computer science», говоря, что он ошибочен, что нет науки об инструментах, что компьютерные науки — это науки о компьютерах не больше, чем астрономия — наука о телескопах. Было осознание: появляется новая наука. Название может быть выбрано не очень удачно, но это новая наука.

1993

Э́дсгер Ви́бе Де́йкстра

В 1993 году факультет компьютерных наук Государственного университета Колорадо выпустил технический отчет, содержащий докторскую степень. диссертация Мэтью Денниса Хейнса. Эпиграф второй главы приписывает высказывание Эдсгеру В. Дейкстре:

Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes…
— Э. В. Дейкстра

1995

В 1995 году учебник Джоэла Адамса, Сэнфорда Лестмы и Ларри Найхоффа «C++: An Introduction to Computing» содержал подходящий отрывок:

Термин «computer science» был источником большой путаницы. Хотя есть науки, называемые физикой и биологией, нет дисциплин, называемых «наука о телескопах» или «наука о микроскопах». Как может быть «наука о компьютерах», если компьютер — это просто еще одно научное средство или инструмент?

Заключение

Самое раннее опубликованное свидетельство близкого совпадения появилось в книге Джорджа Джонсона 1986 года, но атрибуция была анонимной. В 1974 г. У. Н. Холмс высказал аналогичное мнение в статье, опубликованной в «The Australian Computer Journal». Но он не представил сжатого и прямого определения.

Есть косвенное доказательство от Жака Арсака, заявившего в 1989 году, что он читал это высказывание в рукописи Алана Перлиса, датированной 1968 годом. Но рукопись так и не была опубликована. Таким образом, это утверждение зависит от точности памяти Арсака.

Автор оригинала: Quote Investigator

Перевод: https://habr.com/ru/company/timeweb/blog/560418/