Som du måske har set andre steder på nettet og i medierne så markeres 25 års jubilæet for Hubble Rumteleskopet i dag.

Det fejres med events, artikler og  en masse flotte billeder som du f.eks kan se her, her, her, her og her.

Da jeg selv arbejder indenfor projektet som den europæiske arkivar for Hubble data tænkte jeg at jeg i stedet for at poste det samme materiale om igen kunne dele nogen obskure facts om Hubble og dets data som du formentligt ikke har hørt før.

Så i dagens anledning, her er i bedste blogspam manér:

25 Ting  du ikke vidste om Hubble Rumteleskopet !!! 

1. Hubble har op til skrivende stund lavet 1.056.613 observationer og der kommer ca 2300 nye til hver måned.
2. Gennem en række snedige softwareprogrammer kombineres disse observationer til i alt 722.497 datasæt.
3. Den samlede størrelse af al data i Hubble arkivet er på ca 128 TB.
4. Men det er størrelsen efter at data er blevet kalibreret hvilket gør den en del større, teleskopet har kun sendt ca 7.6 TB data ned til jorden.
5. 86% af data er billeder, 14% er spektre i forskellige afskygninger.
6. Den længste exponeringstid for en enkelt observation er på 34886.5 sekunder, altså  næsten 10 timer. Man ville lave et spektrum af en dværgnova. I sidste ende får man så data der plottet ser sådan her ud:
7. Det er åbenlyst en af fordelene med et rumteleskop at det kan stirre i den samme retning i meget lang tid, men hvordan bærer det sig ad med at forblive eksakt udrettet? Hubble har flere kameraer om bord som udelukkende har til opgave at holde øje med en række lyse “ledestjerner” (guidestars). Hvis computeren om bord ser at en af disse stjerner begynder at bevæge sig styres der med samme imod med teleskopets svinghjul. Som så mange andre ting bliver dette målt og sladres tilbage til jorden hvor astronomerne kan bruge det til at vurdere hvor god observationen var:I scatterplottet her kan man se bevægelsen hen over en observation – der er 3 sekunder mellem hver måling. Bemærk i øvrigt at enheden er i milli-buesekunder, altså en tusindedel af en 1/3600 grad, så de er ikke så galt som det umiddelbart set ud til. [brøken rettet, tak Frank]
8. Hubble svinghjul, altså motoriserede gyroskoper, er i øvrigt den eneste måde teleskopet har at bevæge sig på, det har ingen raketter. Teleskopet drejer sig ved at svinghjul i alle tre akser enten accelereres eller bremses op. Fra tid til anden dumpes lidt af hjulenes impulsmoment ved at teleskopet støtter sig op ad jordens magnetfelt med nogle særlige spoler.
9. Selvom Hubble altså er god til at holde retningen vælger man I langt de fleste tilfælde at lave mange kortere observationer af samme område og kombinerer dem så elektronisk bagefter. Anderledes kunne man f.eks. aldrig komme op på de hundredevis af timer fra Hubble Ultra Deep Field observationerne
10. En grund til at det er en god ide at stable billederne er at rumteleskopet hele tiden bliver bombarderet med kosmisk stråling som også registreres af kameraerne. På billedet forneden ses de som sorte streger som går på kryds og tværs.De er irriterende, men de opstår heldigvis tilfældigt, så hvis man har mange billeder af samme område som lægges sammen forsvinder de i støjen igen.
11. Omvendt er der 106592 enkelte observationer med exponeringstider på under et sekund. Langt de fleste af disse er dog ikke fejl: Man tager regelmæssigt disse ultrakorte kalibreringsoptagelser for at måle hvilke forstyrende effekter bliver introduceret af elektronikken. Disse effekter bliver så fjernet igen når man kalibrerer data.
12. Hubble rumteleskopet er en kollaboration mellem tre rumfartsorganisationer: Det amerikanske NASA, det europæiske ESA og det canadiske CSA.
13. Derfor findes der også tre arkiver som hver især har en kopi af alle data: MAST i Baltimore, CADC i Victoria,BC og ESAC i Madrid hvor mit arkiv bor. Arkivcentrene blev i slutningen af 1980’erne grundlagt af ren og skær nødvendighed: Få universiteter havde dengang ekspertisen og computere der var i stand til at arbejde med de gigantiske nye filer (100 MB per billede!!) .
14. Transporten af de kæmpe datamængder var ligeledes et problem i starten af 90’erne. Dette er en tid før internettet som vi kender det i dag existerede og det kunne dårligt lade sig gøre at sende så store filer over de meget langsomme forbindelser. Derfor blev Hubbles data de første par år sendt rundt på meget dyre 30cm brede magneto-optiske drev, altså forvoksede cd-rom drev der kunne holde lidt mere end 1GB, per side! Senere blev diskene større indeni og mindre udenpå og da vi kom ind i der nye årtusind begyndte vi at sende rå data over nettet i stedet.
15. Hubble’s data er frit tilgængeligt, alle og enhver kan gå ind i en af de tre arkiver og hente hvad de har lyst til.
16. Det første år gemmes en observation dog typisk for offentligheden. Det er den tid astronomen der har planlagt observationsserien får som forspring for at udmåle data og publicere om det. Herefter er der frit slag.
17. Det er del af en strategi for at få så meget videnskab som muligt ud af apparatet (det har jo ikke været helt billigt) og det virker: 78% af alle observationer med Hubble har ført til mindst en videnskabelig artikel i et fagtidsskrift. Det er faktisk et forbløffende højt antal, ved andre observatorier er man glad når halvdelen af observationerne bliver til en publikation.
18. Mere end halvdelen af de videnskabelige artikler skrives af astronomer som ikke var involveret i at lave observationen på nogen måde. En grund til at det kan lade sig gøre er at arkiverne leverer færdigt kalibreret data (“Science-ready”) til brugerne. Det er langt fra normen: Ved de fleste teleskoper skal astronomerne selv finde ud af at fjerne støj og fejlkilder fra deres målinger, og det tager meget af deres tid.
19. Det kan være du har været til et af arkiverne nu og er lidt knotten over at der ikke  er de pæne farvebilleder du er vant til. Selv de flotteste galakser ligner noget der er løgn, hvorfor gør de det? Jo grunden til det er at Instrumenterne om bord ikke er farvekameraer men optager alt i gråtoner. Astronomen kan så sætte farvefiltre der viser det hun gerne vil måle på ind foran kameraet.
    
20. Det heldige er så at man tit har brug for at kigge på et objekt i flere forskellige bølgelængder, så hvis man har mindst tre forskellige kan man farvelægge gråtonebillederne og sætte dem sammen til et flot farvebillede. Det kan gøres på mange måder,  her er en side på engelsk om emnet.
    
21. Hvis du nu er fyr og flamme og vil lave dine egne flotte billeder med data fra arkivet studser du måske over at de filer du får er i et mystisk format med filer der ender med .fits FITS er standard filformatet indenfor optisk astronomi. Det er et bitmap format der udover selve data kan indeholde målefejlene og alverdens extra information om datasættet. Der findes et plugin til Photoshop der hedder FITS Liberator som gør det  muligt at importere billederne. Der er en side med lidt hjælp her.
22. Hvis du har undret dig over hvorfor der er en streg gennem de grå billeder foroven og det hele i øvrigt set lidt skævt ud så er grunden til det at det er et observationer taget med instrumentet ACS. Advanced Camera for Surveys består af to rektangulære CCDer med et lille gab imellem og så falder lyset i øvrigt ind på dem i en vinkel. For at geometrien passer når man skal til at måle på billedet flytter man simpelthen lyset med softwaren når observationen bliver kalibreret.
23. Den mest mystiske billedform et instrument  fra Hubble leverede kom nok fra WFPC2. Wide Field & Planetary Camera 2 bestod  af fire chips side om side som egentligt havde samme størrelse, men hvor den ene (PC chippen) havde en højere opløsningsevne og kiggede på en mindre del  af himlen end de andre. Hvis man nu havde et billede med dem allesammen i samme skala, så så det ud som om PC chippen var skrumpet og man fik den typiske trappetrinsform som i billedet forneden.
24. Hubble har allerede overskredet dens forventede levetid siden sidste servicing-mission et par gange. De nye batterier og gyroskoper de installerede sidste gang virker over al forventning. Så lige nu ser det ud til at vi kan få et par års overlap med James Webb Rumteleskopet når det forhåbenligt bliver sendt op i slutningen af 2018.
25. Men selv når alle komponenter ombord mirakuløst skulle holde til den tid er det nok endeligt slut omkring år 2038. Hubble bliver hele tiden bremset lidt af den meget tynde atmosfære i dens lave omløbsbane og siden det ikke har raketter til at holde imod med,  falder det før eller senere tilbage mod jorden. De fleste satelliter der møder den skæbne brænder helt op i atmosfæren, men rumteleskopets hovedspejl er lavet af solidt glas og man er bange for at det overlever turen og kan slå ned i et beboet område (oddsene er 1:250). Derfor anbragte man en “krog” på teleskopet ved den sidste shuttle-mission så Teleskopet kan fanges og styres af en robot så det falder ned et sted i Stillehavet.

Jeg håber det var underholdende og at der var en eller to ting du ikke vidste i forvejen. Er der noget du gerne vil have uddybet eller er der andet du kunne tænke dig at vide? Så spørg endeligt nede i kommentarene.