Где именно находится модификация, которая впервые исправила сферическую аберрацию в главном зеркале Хаббла?

Предоставленное изображение относится к COSTAR, который заменил высокоскоростной фотометр и подавал скорректированный свет на камеру слабых объектов (FOC), спектрограф слабых объектов (FOS) и спектрограф высокого разрешения Годдарда (GHRS). Поскольку WFPC2 уже должен был заменить WFPC1, поправку на сферическую аберрацию главного зеркала можно было разработать (как это было для всех последующих инструментов).

Общая компоновка оптики HST (сборка оптической трубки (OTA)) и оптики камеры WFPC показана ниже на рисунке, взятом из статьи Роджерса и Вогана SPIE 1993 года :

Свет входит сверху слева и фокусируется, как обычно, первичным и вторичным зеркалами HST, а затем часть луча направляется в камеру WFPC2.

Оптическая конфигурация WFPC2 более подробно показана ниже (взято из раздела описания прибора в Руководстве по прибору WFPC2 ) . Текст чуть выше гласит:

Аберрированный волновой фронт HST корректируется путем введения равной, но противоположной ошибки в каждом из четырех реле Кассегрена. Изображение главного зеркала ГСТ формируется на вторичных зеркалах в реле Кассегрена. (Чтобы обеспечить это, складное зеркало в канале ПК имеет небольшую кривизну.) Сферическая аберрация от главного зеркала телескопа корректируется на этих вторичных зеркалах, которые чрезвычайно асферичны.

что указывает на то, что коррекция основного зеркала HST выполняется в части, обозначенной на диаграмме как «Вторичное зеркало». Обратите внимание, что это вторичное зеркало мини-телескопа Кассегрена, которое находится внутри каждого из 3 каналов широкоугольной и 1 планетарной камеры внутри самого WFPC2, а не вторичное зеркало основного телескопа, которое отсутствует на схеме и является частью «OTA» (оптический телескоп). Сборка)

Небольшое зеркало внутри WFPC2, которое обеспечивало коррекцию для этого прибора, не видно на этой фотографии по той простой причине, что на фотографии изображен COSTAR , разностное устройство.

Что бы это ни стоило, три из четырех выступающих плеч на этом изображении несут корректирующие зеркала, которые COSTAR использовал для фиксации оптического входа в камеру для слабых объектов, спектрограф высокого разрешения Годдарда и спектрограф для слабых объектов. Вы можете видеть, что крайний левый и второй справа рукава имеют по два зеркала (маленькие, темные, круглые объекты), что означает, что они обеспечивают коррекцию ФОС и ВОК (я думаю, что корректор ФОС является вторым -из-правой руки); оба этих инструмента имеют два режима, требующих отдельных корректирующих зеркал для каждого режима. На одном из других рычагов имеется корректирующее зеркало для GHRS. (Признаюсь, я не знаю, зачем четыре руки.)

Изображение, которое у вас есть, принадлежит COSTAR. Модификация Хаббла заключалась в том, чтобы фактически удалить другой инструмент и поместить внутрь COSTAR. Оказавшись внутри, он развернулся, и другие инструменты были исправлены. Таким образом, все, что изображено на изображении, является модификацией.

Со временем в Хаббле были построены и установлены новые инструменты. Эти инструменты (например, WFPC2) были сконструированы таким образом, чтобы коррекция находилась внутри прибора. Когда все оригинальные камеры были заменены, COSTAR больше не нужен, и его тоже убрали.

В HST есть место для 4 основных инструментов. Каждый из них состоит из коробки с электроникой, с ПЗС или другим детектором на одном конце, в фокальной плоскости телескопа . Пятый инструмент, WFPC, расположен радиально перед фокальной плоскостью.

Это изображение сделано позже в карьере Хаббла. FOS, FOC и GHRS (см. ниже) были заменены STIS, NICMOS и ACS. Принцип остается прежним.

Во время Миссии обслуживания 1 были внесены 2 основных изменения:

1. WFPC был заменен на WFPC2. WFPC имеет встроенную корректирующую оптику, как описано в ответе astrosnapper.

2. Высокоскоростной фотометр (HSP) был удален, и на его место был установлен COSTAR. У COSTAR не было ПЗС. На его месте была структура, содержащая ряд зеркал, эта структура выступала в оптическое пространство перед фокальной плоскостью.

   На этой диаграмме показаны зеркала COSTAR на месте:

После установки стрелковое оружие с одним зеркалом развернулось из конструкции и попало в оптические пути для камеры слабых объектов (FOC), спектрографа слабых объектов (FOS) и спектрографа высокого разрешения Годдарда (GHRS). На инструмент приходилось по два зеркала. Эти зеркала корректировали изображение.

Вот оптический путь для FOC:

В COSTAR каждый корректор состоит из сферического полевого зеркала M1 и асферического зеркала повторного изображения M2 (рис. 1). Функция M1 состоит в отображении главного зеркала телескопа в точке M2. Достаточно сферического зеркала.

M2 — анаморфная асфера четвертого порядка. Член четвертого порядка компенсирует сферическую аберрацию и должен быть слегка анаморфным, поскольку зеркала корректора не образуют центрированную систему. Контроль астигматизма требует, чтобы М2 также был анаморфотным второго порядка.

Всего требуется пять наборов корректоров. Они обслуживают две камеры в FOC (камеры f/48 и f/96), коротковолновый спектрограф в FOS (FOS синий), длинноволновый спектрограф в FOS (FOS красный) и GHRS.

В более поздних сервисных миссиях основные инструменты были заменены инструментами со встроенной корректирующей оптикой, последний инструмент, который нуждался в COSTAR, был удален во время сервисной миссии 3B. Таким образом, во время последней миссии обслуживания (4) COSTAR можно было заменить спектрографом Cosmic Origins Spectrograph (COS). COSTAR был доставлен обратно на Землю, и теперь его можно увидеть в Смитсоновском институте, где была сделана фотография, указанная в вопросе.