На нашій низькій орбіті Землі є телескоп, відомий як космічний телескоп Хаббла. Ви коли-небудь замислювались, як працює Хаббл, щоб захопити Всесвіт приголомшливим образом?
Телескоп Хаббл - це космічний телескоп, який має багато переваг перед наземними телескопами.
Хоча наземні телескопи зазвичай розташовані у дуже високих районах (наприклад, над горами) з мінімальним світловим забрудненням, їм все одно доводиться боротися з атмосферною турбулентністю, яка трохи знижує гостроту зору. Один із наслідків атмосферної турбулентності - це коли ми бачимо зірки, які, здається, мерехтять.
Ще одним недоліком наземних телескопів є те, що атмосфера Землі може поглинати значну частину інфрачервоних та ультрафіолетових променів, які проходять через неї. Тепер космічні телескопи можуть легше виявляти ці хвилі. Ось чому Хаббл був розміщений у космічному просторі: щоб астрономи могли вивчати космічне на всіх довжинах хвиль, особливо тих, які неможливо було виявити з поверхні Землі.
Однак є один недолік космічних телескопів, таких як Хаббл, який полягає в тому, що їх дуже важко обслуговувати та ремонтувати при пошкодженні. Однак Хаббл був першим телескопом, спеціально розробленим для фіксації безпосередньо на орбіті Землі астронавтами, тоді як інші космічні телескопи, такі як Кеплер та Спітцер, взагалі не могли бути відремонтовані.
Хаббл робить один повний оберт навколо Землі кожні 97 хвилин, рухаючись зі швидкістю 8 кілометрів на секунду. Вам може здатися, що це дуже швидка швидкість, але через великий діаметр Землі така швидкість Хаббла безглузда.
Хаббл повинен залишатися на такій швидкості, щоб продовжувати кружляти Землю. Якби це було трохи повільніше, Хаббл впав би до Землі, але якби він був швидшим, його викинули б за межі орбіти Землі. Тепер, коли воно рухається, дзеркало Хаббла захоплює світло з Всесвіту, тоді світло надходить у деякі його наукові прилади.
Метод Хаббла, включений до типу телескопа, відомого як відбивач Кассегрена, насправді дуже простий. Світло від універсальних предметів, які торкаються головного дзеркала телескопа, або первинного дзеркала, буде відбиватися на вторинному дзеркалі. Після цього вторинне дзеркало сфокусує світло через отвір у середині первинного дзеркала для направлення на наукові прилади.
Деякі люди, можливо, включаючи вас, часто помилково стверджують, що телескопи служать для збільшення об'єктів. Хоча не так. Справжня функція телескопа полягає в тому, щоб збирати більше світла з небесних тіл, ніж може людське око. Чим більше дзеркало телескопа, тим більше світла воно може зібрати і тим кращі результати візуалізації.
Читайте також: Походження камери: від мусульманського винахідника до сучасних сучасних камерСаме первинне дзеркало Хаббла має діаметр 2,4 метра, що є невеликим порівняно з сучасними наземними телескопами, діаметр яких може досягати 10 і більше метрів. Однак розташування Хаббла поза атмосферою забезпечує виняткову чіткість зображення.
Як тільки дзеркала Хаббла наберуть світла, наукові прилади Хаббла почнуть працювати, одночасно або окремо, залежно від потреб спостереження. Кожен інструмент призначений для дослідження Всесвіту по-різному.
Ці інструменти включають:
Широкопольова камера 3 (WFC3) , прилад, який може бачити три різні типи світла: поблизу ультрафіолету, видимого світла та ближнього інфрачервоного випромінювання, хоча і не одночасно. Його роздільна здатність та поле зору набагато більші, ніж у інших інструментів на Хабблі. WFC3 є одним із двох найновіших інструментів Хаббла і широко використовується для вивчення темної енергії, темної матерії, утворення зірок та відкриття далеких галактик.
Спектрограф космічного походження (COS) , включаючи інший новий прилад Хаббла, COS - це спектрограф, який може бачити виключно в ультрафіолетовому світлі. Спектрограф схожий на призму, що відокремлює світло від небесних тіл на складові кольори. Він також забезпечує "відбиток пальця" довжини хвилі спостережуваного об'єкта, який повідомляє астрономам його температуру, хімічний склад, щільність та рух. COS збільшить ультрафіолетову чутливість Хаббла щонайменше в 70 разів при спостереженні дуже затемнених об'єктів.
Розширена камера для опитування (ACS) , інструмент, який дозволяє Хабблю бачити видиме світло і призначений для вивчення деяких видів діяльності раннього Всесвіту. АСУ допомагає картографувати розподіл темної матерії, виявляти найвіддаленіші об’єкти у Всесвіті, шукати великі планети та вивчати еволюцію скупчень галактик. ACS ненадовго припинила роботу в 2007 році через відсутність електроенергії, але була відремонтована в травні 2009 року.
Спектрограф візуалізації космічного телескопа (СТІС) , ще один прилад спектографа на Хабблі, який здатний бачити в ультрафіолетовому, видимому та ближньому інфрачервоному світлі. На відміну від COS, STIS відомий своєю здатністю полювати на чорні діри. Хоча COS найкраще працює лише для вивчення зірок або квазарів, STIS може наносити на карту більші об’єкти, такі як галактики.
Читайте також: Ось етапи місячного затемнення, знаєте що?Біля інфрачервоної камери та багатооб'єктного спектрометра (NICMOS) є датчик тепла Хаббла. Його чутливість до інфрачервоного світла дозволяє астрономам спостерігати небесні тіла, заховані за міжзоряним пилом. Цей інструмент NICMOS зазвичай використовується, коли Хаббл досліджує туманність.
Остаточний прилад - датчики тонкого наведення (FGS) - це пристрій, який здатний зафіксувати положення Хаббла на небесному тілі, яке ви хочете спостерігати, утримуючи Хаббла в правильному напрямку. Окрім цього, FGS також може використовуватися для точного вимірювання відстаней зірок.
Ну, всі ці інструменти Хаббла можуть бути активними, оскільки вони підтримуються сонячним світлом. Hubble має кілька сонячних панелей, які можуть перетворювати сонячне світло безпосередньо в електрику. Частина цієї електрики зберігатиметься в батареях, які підтримують телескоп активним, коли він знаходиться над нічною зоною Землі, заблокованою сонячним світлом.
"Хаббл" також оснащений чотирма антенами, які служать для передачі та отримання інформації між "Хабблом" та командою оперативних місій Центру космічних польотів "Годдар" у штаті Меріленд, США. Крім того, на «Хабблі» є два основних комп’ютери та низка менших систем. Один з основних комп’ютерів використовується для обробки команд, що спрямовують телескоп, тоді як другий - керувати приладами, отримувати їх дані та відправляти їх на супутник, доки їх нарешті не отримає Центр місій на Землі.
Після того, як Місійний центр отримає дані від Хаббла, співробітники, які працюють там, почнуть перекладати дані, такі як інші довжини хвиль, та архівувати інформацію на запам'ятовуючому пристрої. Тільки Хаббл щотижня надсилає достатньо інформації, щоб заповнити близько 18 DVD-дисків. Астрономи можуть завантажувати заархівовані дані через Інтернет та аналізувати їх з будь-якої точки світу.
Ось так працює космічний телескоп Хаббл. І, до речі, ви також можете використовувати Хаббл для дослідження. Вам потрібно лише надіслати найкращі пропозиції до Місійного центру Хаббл. Обрані пропозиції матимуть можливість скористатися можливостями Хаббла для спостереження та досліджень. Щороку розглядається близько 1000 пропозицій та відбирається близько 200.
Вас цікавить спостереження за Всесвітом з Хабблем?
