تلسکوپ هابل چگونه کار می کند؟

 %name تلسکوپ هابل چگونه کار می کند؟

تصویری از تلسکوپ فضایی هابل

در سال ۱۹۴۶ میلادی، متخصص اختر فیزیک، دکتر لیمن اسپیتزر، ایدۀ ساخت یک تلسکوپ فضایی را مطرح کرد.

از طلوع بشریت تا 400 سال قبل، پایان آنچه در مورد دانا خود می دانستیم از راه مشاهدات با چشم غیر مسلح حاصل شد. سپس گالیله تلسکوپ خود را به سمت آسمانها در سال 1610 چرخاند. دنیا را برای بیداری قرار داد.

ما متوجه شدیم که زحل حلقه هایی دارد. مشتری ماه قمر داشت. آن لکه سحابی در مرکز آسمان به نام کهکشان راه شیری ابر نبود بلکه سریال ای از ستاره های بی شماری بود. طی چند سال دیگر ، مفهوم ما از جهان طبیعی برای همیشه تحول می یابد. یک انقلاب علمی و اجتماعی به سرعت به وقوع پیوست.

علت نامگذاری تلسکوپ هابل

تلسکوپ هابل به افتخار ستاره شناس ادوین هابل نامگذاری شده می باشد.

در سده های بعد، تلسکوپ هایی در اندازه و پیچیدگی و البته قدرت بیشتر رشد کردند. آنها به دور از چراغ های شهر و تا آنجا که ممکن می باشد بالاتر از مه و هوا قرار گرفتند. ادوین هابل، که تلسکوپ هابل برای آن نامگذاری شده می باشد، بزرگترین تلسکوپ روز خود را در دهه 1920 در کوهستان مورد استفاده قرار داد. رصدخانه ویلسون در نزدیکی پاسادنا ، کالیفرنیا ، برای کشف کهکشان های فراتر از ما استفاده می شد.

هابل، اولین تلسکوپ نوری بزرگ می باشد که در فضا قرار می گیرد. بالاتر از اتمسفر، زیاد فراتر از ابرهای باران و آلودگی نوری، هابل نمای بی نظیری از جهان دارد. دانشمندان از هابل برای مشاهده دورترین ستارگان و کهکشان ها و همچنین سیارات موجود در منظومه شمسی ما استفاده کرده اند.

نحوه ی کار کردن تلسکوپ هابل :

تلسکوپ هابل به ستاره ها، سیارات یا کهکشان ها سفر نمی کند. از آنها عکسها می گیرد زیرا در حدود 17،000 متمایل در ساعت در اطراف زمین می چرخد.

هابل بیش از 4 میلیارد متمایل را در امتداد مدار دایره ای زمین می چرخد که در حال حاضر در حدود 340 متمایل در ارتفاع آن قرار دارد.

بیشتر بخوانید:  کاشت درخت زیتون

هابل بدون فشار می باشد. برای تحول زاویه ها، از قانون سوم نیوتن با چرخاندن چرخ های خود در سمت مخالف استفاده می کند. با سرعت عقربه های لحظه در یک ساعت می چرخد ​​و 15 لحظه طول می کشد تا 90 درجه بچرخد.

Hubble از تمرکزفکر برجسته ی 0،007 قوس الکتریکی بهره‌مند می باشد.

%name تلسکوپ هابل چگونه کار می کند؟

ادوین هابل

آینه و سیستم نوری به عنوان یکی از مهمترین اقبال های طرح‌ریزی تلسکوپ بودند و خصوصاً الزامات دقیق به آنها تحمیل می شد. به طور معمول، آینه های تلسکوپ با تحمل حدود یک دهم از طول موج نور مرئی ساخته می شوند، اما از آنجا که قرار بود تلسکوپ فضایی از دامنه ماوراء بنفش تا تقریبا مادون قرمز باشد، و وضوح تصویر باید ده مساوی بیشتر از دستگاه های مبتنی بر زمین، تحمل تولید آینه اصلی آن مساوی با 1/20 از طول موج نور مرئی، یا حدود 30 نانومتر بود.

تلسکوپ هابل دارای یک آینه 2.4 متری (7.9 فوت) می باشد و چهار وسیله اصلی آن در مناطق ماوراء بنفش، قابل رویت و نزدیک مناطق مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی مشاهده می کنند. مدار هابل خارج از اتمسفر زمین به آن اجازه می دهد تا تصاویر با وضوح زیاد بالا با نور پس زمینه قابل ملاحظه ای پایین تر از تلسکوپ های زمینی ضبط کند. برخی از دقیق ترین تصاویر نوری قابل مشاهده را ضبط کرده می باشد که امکان مشاهده عمیق به فضا را فراهم می کند. بسیاری از مشاهدات هابل به پیشرفت هایی در اخترفیزیک منجر شده اند ، مشابه معین‌کردن میزان گسترش جهان.

تلسکوپ هابل توسط آژانس فضایی ایالات متحده ناسا با کمک آژانس فضایی اروپا ساخته شده می باشد. علوم تلسکوپ فضایی موسسه (مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی) انتخاب اهداف هابل و پردازش داده ها و در عاقبت، در حالی که مرکز پرواز فضایی گودارد فضاپیما را کنترل می کند.

یکی از مشکلات مهندسی دشوار ایجاد دستگاه حمل‌کننده برای تلسکوپ و سایر ابزارها بود. نیازهای اصلی محافظت از تجهیزات در مساوی تحول دما در هنگام گرم شدن از نور مستقیم خورشید و خنک شدن در سایه زمین و سمت گیری دقیق تلسکوپ. این تلسکوپ درون یک کپسول سبک وزن آلومینیومی نصب شده می باشد که با یک استقامت کپسول و چسبندگی ابزارها توسط قاب فضای داخلی فیبر کربن تأمین می شود.

بیشتر بخوانید:  زندگینامه رابعه بلخی مادر شعر فارسی

آینه اصلی موجود در تلسکوپ نور را به طور مستقیم به داخل ابزارهای گوناگون علمی درون خود هدایت می کند. هابل یک تلسکوپ از نوع بازتابنده ی کاسگرین می باشد. نور با بازتاب از آینه اولیه یا اصلی تلسکوپ، به آینه دوم منتقل می شود. آینۀ دوم نیز این نور بازتاب شده را دوباره به سمت آینۀ اصلی انعکاس‌یافته می کند. نوری که دوباره توسط آینه دوم برگشت داده شده از داخل حفره ای که در مرکز آینۀ اول وجود دارد گذشته و به حسگرهای تشخیص آن می رسد!

%name تلسکوپ هابل چگونه کار می کند؟

نحوه ی کارکرد اجزای داخلی تلسکوپ فضایی هابل

اکثر مردم اندیشه می کنند که میزان قدرت یک تلسکوپ به قدرت بزرگ نمایی آن بستگی دارد که این کاملا اشتباه می باشد. در حقیقت قدرت یک تلسکوپ به میزان نوری که می تواند دریافت کند مربوط می شود! هر چه قدر آینۀ تلسکوپ بزرگ تر باشد، میزان نور بیشتری را جذب می کند. قطر تلسکوپ فضایی هابل ۲٫۵ متر می باشد که در مقایسه با تلسکوپ های روی زمین با قطری تا حدود ۱۰ متر خیلی کوچک به نظر می رسد. با این حال تلسکوپ هابل از تلسکوپ های زمینی قدرتمندتر می باشد. زیرا نبود جو زمین در فضا سبب واضح تر شدن تصاویر ثبت شده می گردد.

زمانی که نور توسط دو آینۀ تعبیه شده در تلسکوپ هابل به حفره ی وسط آینۀ اصلی منتقل شد، ابزارهای موجود در آن دست به کار می شوند. هر کدام از این ابزارها، جهان را به گونه ی متفاوتی به تصویر می کشند. دوربین WFC3 همانطور که از نامش پیداست ۳ نوع طیف نور را دریافت می کند. طیف نورهای نزدیک به فرابنفش، طیف نورهای مرئی و طیف نورهای نزدیک به مادون قرمز، البته نه به صورت همزمان! رزولوشین یا وضوح تصویر این دوربین، از دیگر ابزارهای علمی به کار برده شده در هابل زیاد بالاتر می باشد. این دوربین که یکی از جدیدترین ابزارهای هابل می باشد، برای مطالعه ی ماده و انرژی تاریک، شکل گیری ستاره های نوظهور و کشف کهشکان های زیاد دور کاربرد دارد!

بیشتر بخوانید:  معرفی رشته موسیقی در دانشگاه و امکان ادامه تحصیل در این رشته

%name تلسکوپ هابل چگونه کار می کند؟

اصلاح انحراف تلسکوپ. تصویری ازکهکشان M100 قبل و بعد از نصب COSTAR

از آنجا که تلسکوپ فضایی هابل در ابتدا برای ارائه خدمت‌ها درون مدار طرح‌ریزی شده بود، دانشمندان بلافاصله به دنبال راه حل بالقوه ای بودند که بتواند در اولین ماموریت فنی برنامه ریزی شده برای سال 1993 اعمال شود. اگرچه کداک تولید یک آینه یدکی برای تلسکوپ را به پایان رساند, جایگزینی آن در فضا امکان پذیر نبود و خارج کردن تلسکوپ از مدار برای عوض‌کردن آینه روی زمین زیاد طولانی و گران بود. این واقعیت که آینه به یک شکل نامنظم و با تمرکزفکر بالا جلا داده شد، دستگاه جدید مشابه عینک برای یک تلسکوپ کار می کند و سبب می شود ناهنجاری های کروی را اصلاح کند.

با توجه به فرق در طرح‌ریزی وسیله، لازم بود دو دستگاه اصلاحی مختلف تولید شود. یکی برای دوربین بزرگ و سیاره ای در نظر گرفته شده بود, که دارای آینه های خاصی بود که نور را به سنسورهای آن هدایت می کرد و اصلاح می تواند با استفاده از آینه هایی به شکل دیگری انجام شود که کاملا جبران تخریب را انجام می دهد. تحول مربوطه در طرح‌ریزی اتاق جدید سیاره پیش بینی شده می باشد. سایر دستگاه ها دارای سطح بازتابنده میانی نبودند و بنابراین به یک دستگاه اصلاح خارجی نیاز داشتند.

سیستم اصلاح نوری (COSTAR)

اصلاح انحراف تلسکوپ. تصویری از کهکشان M100 قبل و بعد از نصب COSTAR سیستمی که برای اصلاح انحراف کروی طرح‌ریزی شده بود، COSTAR نام داشت و از دو آینه تشکیل شده بود که یکی از آنها نقص را جبران می کرد. COSTAR در نصب برای تلسکوپ، لازم بود یکی از دستگاه ها از بین برود و دانشمندان تصمیم گرفتند یک فتومتر سرعت بالا را قربانی کنند.

 

منبع: بیتوته

مطلب پیشنهادی

معرفی گیاه گل سنگ، روش پرورش و تکثیر

گیاه گل سنگ صورتی و سفید همه چیز درباره گیاه گل سنگ گل سنگ گیاهی کوچک …