Космічна обсерваторія (також космічний телескоп) — це телескоп, розміщений у космічному просторі та призначений для спостереження астрономічних об'єктів. Ідею розміщення телескопа в космосі запропонував Лайман Спітцер у 1946 році. Першими діючими космічними телескопами стали телескопи американської програми «Орбітальна астрономічна обсерваторія», зокрема , запущений 1968 року, а також радянський ультрафіолетовий телескоп на борту орбітальної станції «Салют-1» у 1971 році.
Космічні телескопи уникають низки проблем, зумовлених земною атмосферою, зокрема поглинання або розсіювання певних довжин хвиль світла, завад від хмарності та викривлень світла, спричинених атмосферною рефракцією, як-от мерехтіння. Вони здатні спостерігати слабкі об'єкти вдень і не зазнають впливу світлового забруднення, з яким стикаються наземні обсерваторії. Космічні телескопи поділяють на два основні типи: такі, що здійснюють астрономічний огляд усього неба, та такі, що зосереджені на вибраних астрономічних об'єктах або окремих ділянках неба.
Космічні телескопи слід відрізняти від супутників спостереження Землі, які дивляться з космосу на поверхню нашої планети для її супутникової зйомки та застосовуються в метеорології, розвідці й інших видах збору інформації.
Історія У 1946 році американський астрофізик Лайман Спітцер, якого часто називають «батьком Габбла», запропонував розмістити великий телескоп у космосі. Його пропозиція передбачала створення телескопа, робота якого не була б обмежена впливом атмосфери Землі. Після багаторічного лобіювання в 1960–1970-х роках ідея Спітцера зрештою втілилася у створенні космічного телескопа «Габбл», запущеному 24 квітня 1990 року за допомогою шатла «Діскавері». Запуск телескопа став можливим завдяки значним зусиллям Ненсі Грейс Роман, відомої як «мати Габбла», першої керівниці астрономічних програм і першої жінки-керівниці НАСА. Вона працювала як наукова керівниця програми та докладала великих зусиль, щоб переконати НАСА, Конгрес США та інші зацікавлені сторони у винятковій науковій цінності проєкту.
Першими діючими космічними телескопами були американські апарати програми Орбітальна астрономічна обсерваторія, зокрема , запущений 1968 року, а також радянський ультрафіолетовий телескоп на борту станції «Салют-1» у 1971 році.
Переваги
Проведення астрономічних спостережень з наземних обсерваторій на Землі обмежене поглинанням та викривленням електромагнітного випромінювання в атмосфері, зокрема мерехтінням. Телескоп, що обертається навколо Землі за межами атмосфери, не зазнає ані мерехтіння, ані впливу світлового забруднення від штучних джерел світла. У результаті кутова роздільна здатність космічних телескопів часто значно вища, ніж у наземних телескопів з такою ж апертурою. Водночас багато великих наземних телескопів частково компенсують атмосферні спотворення за допомогою адаптивної оптики.
Космічна астрономія має особливе значення для діапазонів частот за межами оптичного вікна та радіовікна — єдиних двох ділянок електромагнітного спектра, які не зазнають значного поглинання атмосферою. Оскільки атмосфера Землі поглинає рентгенівські промені, а також значною мірою інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання, такі телескопи й обсерваторії, як Рентгенівська обсерваторія «Чандра», Космічний телескоп Джеймса Вебба, обсерваторія XMM-Newton і (нині виведений з експлуатації) , розміщують за межами атмосфери Землі.
Крім того, пропонується використовувати рефракцію світла в атмосфері як лінзу в так званому «терраскопі», а також використовувати гравітаційне лінзування на Сонці — . Обидва підходи потенційно здатні забезпечити надзвичайно високу роздільну здатність телескопа.
Недоліки Космічні телескопи значно дорожчі у створенні, ніж наземні телескопи. Через своє розташування вони також є вкрай складними для технічного обслуговування. Космічний телескоп «Габбл» обслуговувався за допомогою космічних шатлів, однак більшість космічних телескопів узагалі не передбачають можливості ремонту чи модернізації після запуску.
Майбутнє космічних обсерваторій Супутники з космічними телескопами запускали та експлуатували НАСА, ISRO, ЄКА, CNSA, JAXA та Радянська космічна програма (згодом її наступником стало російське агентство Роскосмос). Багато космічних обсерваторій уже завершили свої місії, тоді як інші продовжують працювати в межах продовженого терміну експлуатації. Подальша доступність космічних телескопів і обсерваторій залежить від своєчасного та достатнього фінансування.
Хоча НАСА, JAXA та CNSA планують майбутні космічні обсерваторії, науковці висловлюють побоювання щодо можливих «прогалин» у спостереженнях, які не будуть одразу перекриті новими проєктами. Такі перерви можуть негативно вплинути на фундаментальні наукові дослідження.
Див. також Ультрафіолетова астрономія Астрономічна обсерваторія Великі обсерваторії (НАСА)
Примітки
Література Lyman Spitzer, Astronomical Advantages of an Extra-terrestrial Observatory, 1946 Neil English: Space Telescopes — Capturing the Rays of the Electromagnetic Spectrum. Springer, Cham 2017, .