Presoditi, kako deluje vesoljski teleskop Hubble

V naši nizki zemeljski orbiti je teleskop, znan kot vesoljski teleskop Hubble. Ste se kdaj vprašali, kako Hubble deluje, da zajame vesolje v osupljivi podobi?

Teleskop Hubble je vesoljski teleskop, ki ima veliko prednosti pred zemeljskimi teleskopi.

Čeprav se zemeljski teleskopi običajno nahajajo na zelo visokih območjih (na primer nad gorami) z minimalnim svetlobnim onesnaženjem, se morajo še vedno spoprijeti z atmosfersko turbulenco, ki nekoliko zmanjša ostrino vida. Eden od učinkov atmosferske turbulence je, ko vidimo zvezde, ki se zdijo utripajoče.

Druga pomanjkljivost zemeljskih teleskopov je, da lahko zemeljska atmosfera absorbira večino infrardečih in ultravijoličnih žarkov, ki prehajajo skozinjo. Zdaj lahko vesoljski teleskopi lažje zaznajo te valove. Zato je bil Hubble postavljen v vesolje: tako da so astronomi lahko preučevali vesolje na vseh valovnih dolžinah, zlasti tistih, ki jih ni bilo mogoče zaznati s površja Zemlje.

Vendar ima vesoljske teleskope, kot je Hubble, eno pomanjkljivost, in sicer da jih je zelo težko vzdrževati in popravljati, če so poškodovani. Vendar je bil Hubble prvi teleskop, ki so ga astronavti posebej namestili neposredno v zemeljsko orbito, medtem ko drugih vesoljskih teleskopov, kot sta Kepler in Spitzer, sploh ni bilo mogoče popraviti.

Hubble vsakih 97 minut opravi eno popolno rotacijo okoli Zemlje in se giblje s hitrostjo 8 kilometrov na sekundo. Morda mislite, da gre za zelo hitro hitrost, toda zaradi velikega premera Zemlje je ta Hubblova hitrost nesmiselna.

Hubble mora ostati pri tej hitrosti, če hoče še naprej krožiti po Zemlji. Če bi bil nekoliko počasnejši, bi Hubble padel proti Zemlji, če pa bi bil hitrejši, bi ga vrgli zunaj Zemljine orbite. Zdaj, ko se premika, Hubblovo ogledalo zajema svetlobo iz vesolja, nato pa se ta svetloba pošlje v nekatere njegove znanstvene instrumente.

Hubblov način dela, ki je vključen v vrsto teleskopa, znanega kot Cassegrainov reflektor, je pravzaprav zelo preprost. Svetloba predmetov v vesolju, ki se dotaknejo glavnega ogledala teleskopa ali primarnega ogledala, se bo odbijala na sekundarnem ogledalu. Po tem bo sekundarno ogledalo usmerilo svetlobo skozi luknjo na sredini primarnega ogledala, ki jo bo poslalo na znanstvene instrumente.

Nekateri, morda tudi vi, pogosto zmotno trdijo, da se teleskopi uporabljajo za povečanje predmetov. Čeprav ni tako. Resnična naloga teleskopa je, da zbere več svetlobe z nebesnih teles, kot jo lahko človeško oko. Večje kot je ogledalo teleskopa, več svetlobe lahko zbere in boljši so rezultati slikanja.

Preberite tudi: Izvor kamere: od muslimanskega izumitelja do današnjih dovršenih kamer

Hubblovo primarno ogledalo ima premer 2,4 metra, kar je majhno v primerjavi s sedanjimi zemeljskimi teleskopi, ki lahko dosežejo premer 10 metrov ali več. Vendar Hubblova lokacija zunaj ozračja zagotavlja izjemno ostrino slik.

Ko bodo Hubblova ogledala zbrala svetlobo, bodo Hubblovi znanstveni instrumenti začeli delovati, hkrati ali posamezno, odvisno od potreb opazovanja. Vsak instrument je zasnovan tako, da vesolje preučuje na drugačen način.

Ti instrumenti vključujejo:

Kamera s širokim poljem 3(WFC3), inštrument, ki lahko vidi tri različne vrste svetlobe: blizu ultravijolične, vidne svetlobe in blizu infrardeče, čeprav ne hkrati. Njegova ločljivost in vidno polje sta veliko večja kot pri drugih instrumentih na Hubblu. WFC3 je eden najnovejših Hubblovih instrumentov in se pogosto uporablja za preučevanje temne energije, temne snovi, nastajanja zvezd in odkrivanja oddaljenih galaksij.

Spektrograf kozmičnega izvora (COS), vključno z drugim Hubblovim novim instrumentom, je COS spektrograf, ki lahko vidi izključno v ultravijolični svetlobi. Spektrograf je kot prizma, ki ločuje svetlobo od nebesnih teles v njene sestavne barve. Zagotavlja tudi "prstni odtis" valovne dolžine predmeta, ki ga opazujemo, kar astronomom sporoča njegovo temperaturo, kemično sestavo, gostoto in gibanje. COS bo Hubblovo ultravijolično občutljivost vsaj 70-krat povečal pri opazovanju zelo zatemnjenih predmetov.

Napredna kamera za anketiranje (ACS), instrument, s katerim lahko Hubble vidi vidno svetlobo in je bil zasnovan za preučevanje nekaterih dejavnosti zgodnjega vesolja. ACS pomaga preslikati porazdelitev temne snovi, odkriti najbolj oddaljene predmete v vesolju, poiskati velike planete in preučiti razvoj jat galaksij. ACS je zaradi pomanjkanja električne energije na kratko prenehal delovati leta 2007, vendar je bil maja 2009 popravljen.

Spektrograf za slikanje vesoljskega teleskopa (STIS)Hubblov drugi spektrografski instrument, ki lahko vidi v ultravijolični, vidni in bližnji infrardeči svetlobi. V nasprotju s COS je STIS znan po svoji sposobnosti lova na črne luknje. Medtem ko COS deluje najbolje le za preučevanje zvezd ali kvazarjev, lahko STIS preslika večje objekte, kot so galaksije.

Preberite tudi: Tu so faze Luninega mrka, veste kaj?

Bližnja infrardeča kamera in večpredmetni spektrometer (NICMOS), je Hubblov toplotni senzor. Njegova občutljivost na infrardečo svetlobo astronomom omogoča opazovanje nebesnih teles, skritih za medzvezdnim prahom. Ta instrument NICMOS se običajno uporablja, ko Hubble raziskuje meglico.

Zadnji instrument, Senzorji za fino vodenje(FGS), je naprava, ki lahko zaklene Hubblov položaj na kateri koli nebesni objekt, ki ga želite opazovati, pri čemer naj Hubble kaže v pravo smer. Poleg tega lahko FGS uporabljamo tudi za natančno merjenje razdalj zvezd.

No, vsi ti Hubblovi instrumenti so lahko aktivni, ker jih podpira sončna svetloba. Hubble ima več sončnih kolektorjev, ki lahko pretvorijo sončno svetlobo neposredno v električno energijo. Del te električne energije se bo shranil v akumulatorjih, ki teleskopu omogočajo, da deluje, ko je nad nočnim območjem Zemlje, ki je blokiran pred sončno svetlobo.

Hubble je opremljen tudi s štirimi antenami, ki služijo za pošiljanje in prejemanje informacij med Hubblom in misijsko operacijsko skupino v Goddard Space Flight Center v Marylandu v ZDA. Poleg tega sta na Hubblu dva glavna računalnika in številni manjši sistemi. Eden glavnih računalnikov se uporablja za upravljanje ukazov, ki usmerjajo teleskop, drugi pa za ukazovanje instrumentov, sprejemanje njihovih podatkov in pošiljanje na satelit, dokler jih Misijski center na Zemlji ne sprejme.

Ko Misijsko središče prejme podatke od Hubbla, bo osebje, ki tam dela, začelo prevajati podatke, na primer druge valovne dolžine, in podatke arhivirati na pomnilniški napravi. Samo Hubble pošlje dovolj informacij, da vsak teden napolni približno 18 DVD-jev. Astronomi lahko arhivirane podatke prenesejo prek interneta in jih analizirajo od koder koli na svetu.

Zdaj tako deluje vesoljski teleskop Hubble. In mimogrede, za raziskovanje lahko uporabite tudi Hubble. Najboljše predloge morate poslati samo v misijonski center Hubble. Izbrani predlogi bodo imeli priložnost izkoristiti Hubblove zmožnosti opazovanja in raziskovanja. Vsako leto se pregleda približno 1000 predlogov in izbere približno 200.

Vas zanima opazovanje vesolja s Hubblom?

Zadnje objave

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found