تلسکوپ هابل چگونه کار می کند

تصویر تلسکوپ فضایی هابل در سال 1946، اخترفیزیکدان دکتر لیمن اسپیتزر، ایده ساخت یک تلسکوپ فضایی را مطرح کرد. از آغاز بشریت تا 400 سال پیش، تمام آنچه در مورد جهان خود می دانستیم از طریق مشاهدات با چشم غیر مسلح بود. به دست آمد. سپس گالیله در سال 1610 تلسکوپ خود را به سمت آسمان چرخاند. او جهان را از خواب بیدار کرد، ما متوجه شدیم که زحل حلقه هایی دارد. مشتری ماه داشت. آن نقطه از سحابی در مرکز آسمان به نام کهکشان راه شیری یک ابر نبود، بلکه مجموعه ای از ستاره های بی شمار بود. ظرف چند سال، مفهوم ما از جهان طبیعی برای همیشه تغییر خواهد کرد. انقلاب علمی و اجتماعی به سرعت رخ داد. دلیل نامگذاری تلسکوپ هابل. تلسکوپ هابل به افتخار ستاره شناس ادوین هابل نامگذاری شده است. در قرن های بعد، تلسکوپ ها از نظر اندازه، پیچیدگی و البته قدرتمندتر رشد کردند. آنها دور از چراغ های شهر و تا آنجا که ممکن است دور از مه قرار گرفتند. ادوین هابل، که تلسکوپ هابل برای او نامگذاری شده است، از بزرگترین تلسکوپ روز خود در دهه 1920 در کوهستان استفاده کرد.رصدخانه ویلسون در نزدیکی پاسادنا، کالیفرنیا، برای کشف کهکشان‌هایی فراتر از کهکشان ما مورد استفاده قرار گرفت.هابل اولین تلسکوپ نوری بزرگ در فضا است. هابل در بالای جو، بسیار فراتر از ابرهای بارانی و آلودگی نوری، منظره ای منحصر به فرد از کیهان دارد. دانشمندان از هابل برای رصد دورترین ستارگان و کهکشان ها و همچنین سیارات منظومه شمسی استفاده کرده اند.تلسکوپ هابل چگونه کار می کند: تلسکوپ هابل به ستاره ها، سیارات یا کهکشان ها سفر نمی کند. از آنها در حالی که با سرعت تقریبی 17000 مایل در ساعت به دور زمین می چرخند، عکس بگیرید. هابل بیش از 4 میلیارد مایل در امتداد مدار دایره ای زمین که در حال حاضر در ارتفاع تقریبی 340 مایلی است، پیموده است. هابل بدون فشار او برای تغییر زاویه از قانون سوم نیوتن با چرخاندن چرخ های خود در جهت مخالف استفاده می کند. به عقربه های دقیقه ساعتی می چرخد ​​و 15 دقیقه طول می کشد تا 90 درجه بچرخد. هابل دارای دقت فوق العاده 0.007 قوس است. ادوین هابل آینه و سیستم نوری یکی از مهم‌ترین بخش‌های طراحی تلسکوپ به حساب می‌آمدند و الزامات سختگیرانه‌ای بر روی آن‌ها اعمال می‌شد.آینه‌های تلسکوپ معمولاً تا حدود یک دهم طول موج نور مرئی ساخته می‌شوند، اما از آنجایی که تلسکوپ فضایی از ماوراء بنفش تا مادون قرمز نزدیک در نظر گرفته شده بود، وضوح تصویر باید ده برابر بیشتر از تلسکوپ‌های معمولی باشد. . بر روی زمین، تحمل تولید آینه اولیه آن 1/20 طول موج نور مرئی یا حدود 30 نانومتر بود.تلسکوپ هابل دارای یک آینه 2.4 متری (7.9 فوت) است و چهار ابزار اصلی آن در نواحی فرابنفش، مرئی و نزدیک به فروسرخ طیف الکترومغناطیسی رصد می کنند. مدار هابل در خارج از جو زمین به آن اجازه می دهد تا تصاویری با وضوح بسیار بالا با نور پس زمینه به میزان قابل توجهی نسبت به تلسکوپ های زمینی ثبت کند. برخی از دقیق ترین تصاویر نور مرئی را گرفته است که امکان مشاهدات در اعماق فضا را فراهم می کند. بسیاری از مشاهدات هابل به پیشرفت هایی در اخترفیزیک منجر شده است، مانند تعیین نرخ انبساط جهان.تلسکوپ هابل توسط آژانس فضایی ایالات متحده ناسا با کمک آژانس فضایی اروپا ساخته شده است. موسسه علوم تلسکوپ فضایی (موسسه علمی تلسکوپ فضایی) اهداف هابل و پردازش داده ها را انتخاب کرد و در نتیجه، در حالی که مرکز پرواز فضایی گدارد فضاپیما را کنترل می کند، یکی از مشکلات مهندسی دشوار ایجاد یک حامل برای تلسکوپ و سایر موارد بود. سازها الزامات اصلی محافظت از تجهیزات در برابر تغییرات دما در هنگام گرم شدن در نور مستقیم خورشید و خنک شدن در سایه زمین و هدف گیری دقیق تلسکوپ است.این تلسکوپ در یک کپسول آلومینیومی سبک نصب شده است که با استفاده از یک قاب فضای داخلی فیبر کربن، استحکام کپسول و چسبندگی به ابزار را فراهم می کند.آینه اصلی تلسکوپ نور را مستقیماً به بسیاری از ابزارهای علمی داخل آن هدایت می کند. هابل یک تلسکوپ بازتابی کاسگرین است. نور با بازتاب از آینه اولیه تلسکوپ به آینه ثانویه منتقل می شود. آینه دوم نیز این نور منعکس شده را به آینه اصلی منعکس می کند. نور برگشتی از آینه دوم از سوراخ مرکز آینه اول عبور می کند و به سنسورهای تشخیص شما می رسد! نحوه عملکرد اجزای داخلی تلسکوپ فضایی هابل اکثر مردم فکر می کنند که قدرت تلسکوپ به قدرت بزرگنمایی آن بستگی دارد که کاملا اشتباه است. در واقع قدرت یک تلسکوپ به میزان نوری که می تواند دریافت کند مربوط می شود! هرچه آینه تلسکوپ بزرگتر باشد، نور بیشتری جذب می کند. قطر تلسکوپ فضایی هابل 2.5 متر است که در مقایسه با تلسکوپ های زمینی با قطر تا 10 متر بسیار کوچک به نظر می رسد. با این حال، تلسکوپ هابل از تلسکوپ های زمینی قدرتمندتر است. زیرا نبود جو زمین در فضا باعث شفافیت بیشتر تصاویر ثبت شده می شود.هنگامی که نور توسط دو آینه تعبیه شده در تلسکوپ هابل به حفره مرکزی آینه اصلی منتقل می شود، ابزار موجود در آن وارد کار می شوند.هر یک از این ابزارها جهان را به شیوه ای متفاوت نشان می دهند. همانطور که از نام آن پیداست، دوربین WFC3 3 نوع طیف نور را دریافت می کند. طیف نور ماوراء بنفش نزدیک، طیف نور مرئی و طیف نور مادون قرمز نزدیک، البته نه در یک زمان! وضوح این دوربین بسیار بالاتر از سایر ابزارهای علمی مورد استفاده در هابل است. این دوربین که یکی از جدیدترین ابزار هابل است، برای مطالعه ماده تاریک و انرژی، شکل گیری ستارگان در حال ظهور و کشف کهکشان های بسیار دور استفاده می شود. تصحیح انحراف تلسکوپ . تصویری از کهکشان M100 قبل و بعد از نصب COSTAR از آنجایی که تلسکوپ فضایی هابل در ابتدا برای ارائه خدمات در مدار طراحی شده بود، دانشمندان بلافاصله به دنبال راه حل ممکنی بودند که می تواند برای اولین ماموریت فنی برنامه ریزی شده برای سال 1993 اعمال شود. اگرچه کداک به پایان رسید. با تولید یک آینه جایگزین برای تلسکوپ، امکان جایگزینی آن در فضا وجود نداشت و خارج کردن تلسکوپ از مدار برای جایگزینی آینه روی زمین بسیار طولانی و گران بود.از آنجایی که آینه به شکلی نامنظم و با دقت بالا صیقل داده شده است، دستگاه جدید مانند عینک روی تلسکوپ عمل می کند و انحرافات کروی را تصحیح می کند.به دلیل تفاوت در طراحی ابزار، نیاز به تولید دو دستگاه اصلاح متفاوت بود. یکی برای یک دوربین سیاره‌ای بزرگ بود که آینه‌های خاصی داشت که نور را به حسگرهایش هدایت می‌کرد و اصلاحات را می‌توان با استفاده از آینه‌هایی با شکل دیگری که به طور کامل تخریب را جبران می‌کرد، انجام داد. . تغییر متناظر در طراحی سالن سیاره ای جدید پیش بینی می شود. سایر دستگاه‌ها سطح بازتابی میانی نداشتند و بنابراین به یک دستگاه تصحیح خارجی نیاز داشتند. تصحیح انحراف تلسکوپ سیستم تصحیح نوری (COSTAR). تصویری از کهکشان M100 قبل و بعد از نصب COSTAR سیستمی که برای تصحیح انحراف کروی طراحی شده است به نام COSTAR از دو آینه تشکیل شده است که یکی از آنها نقص را جبران می کند. COSTAR در نصب تلسکوپ، لازم بود یکی از ابزارها نابود شود و دانشمندان تصمیم گرفتند یک نورسنج پرسرعت را قربانی کنند.