В нашата ниска околоземна орбита има телескоп, известен като космическия телескоп Хъбъл. Замисляли ли сте се как Хъбъл работи, за да улови Вселената в зашеметяващ образ?
Телескопът Хъбъл е космически телескоп, който има много предимства пред наземните телескопи.
Въпреки че наземните телескопи обикновено се намират в много високи области (например над планините) с минимално светлинно замърсяване, те все пак трябва да се борят с атмосферната турбуленция, която намалява зрителната острота малко. Един от ефектите на самата атмосферна турбуленция е, когато виждаме звезди, които изглежда блещукат.
Друг недостатък на наземните телескопи е, че земната атмосфера може да абсорбира голяма част от инфрачервените и ултравиолетовите лъчи, които преминават през нея. Сега космическите телескопи могат по-лесно да откриват тези вълни. Ето защо Хъбъл беше поставен в космоса: за да могат астрономите да изучават космическото на всички дължини на вълните, особено тези, които не могат да бъдат открити от повърхността на Земята.
Има обаче един недостатък на космическите телескопи като Хъбъл, който е, че те са много трудни за поддръжка и ремонт, когато са повредени. Въпреки това Хъбъл е първият телескоп, специално проектиран да бъде фиксиран директно в земната орбита от астронавти, докато други космически телескопи, като Кеплер и Спицър, изобщо не могат да бъдат ремонтирани.
Хъбъл прави едно пълно завъртане около Земята на всеки 97 минути, движейки се със скорост 8 километра в секунда. Може да си помислите, че това е много бърза скорост, но поради големия диаметър на Земята тази скорост на Хъбъл все още няма значение.
Хъбъл трябва да остане с тази скорост, за да продължи да обикаля Земята. Ако беше малко по-бавен, Хъбъл щеше да падне към Земята, но ако беше по-бърз, щеше да бъде изхвърлен извън земната орбита. Сега, когато се движи, огледалото на Хъбъл улавя светлина от Вселената, а след това тази светлина се изпраща в някои от нейните научни инструменти.
Включен във вид телескоп, известен като рефлектор Cassegrain, методът на Хъбъл всъщност е много прост. Светлината от универсални обекти, които докосват основното огледало на телескопа или основното огледало, ще се отразява върху вторичното огледало. След това вторичното огледало ще фокусира светлината през дупка в средата на първичното огледало, за да бъде изпратено до научни инструменти.
Някои хора, може би включително и вас, често погрешно твърдят, че телескопите служат за увеличаване на обекти. Макар че не е така. Истинската функция на телескопа е да събира повече светлина от небесните тела, отколкото може човешкото око. Колкото по-голямо е огледалото на телескопа, толкова повече светлина може да събере и толкова по-добри са резултатите от изображенията.
Прочетете още: Произходът на камерата: от мюсюлманския изобретател до днешните усъвършенствани камериСамото първично огледало на Хъбъл е с диаметър 2,4 метра, което е малко в сравнение с настоящите наземни телескопи, които могат да достигнат диаметър 10 или повече метра. Разположението на Хъбъл извън атмосферата обаче осигурява изключителна острота на изображението.
След като огледалата на Хъбъл съберат светлина, научните инструменти на Хъбъл ще започнат да работят едновременно или индивидуално в зависимост от нуждите на наблюдението. Всеки инструмент е предназначен да изследва Вселената по различен начин.
Тези инструменти включват:
Широко полева камера 3 (WFC3) , инструмент, който може да вижда три различни вида светлина: близо до ултравиолетова, видима светлина и близка инфрачервена светлина, макар и не едновременно. Разделителната му способност и зрителното поле са много по-големи от тези на другите инструменти на Хъбъл. WFC3 е един от двата най-нови инструмента на Хъбъл и се използва широко за изследване на тъмната енергия, тъмната материя, образуването на звезди и откриването на далечни галактики.
Спектрограф за космически произход (COS) , включително друг нов инструмент на Хъбъл, COS е спектрограф, който може да вижда изключително в ултравиолетова светлина. Спектрографът е като призма, разделяща светлината от небесните тела в съставните си цветове. Той също така осигурява "пръстов отпечатък" на дължината на вълната на наблюдавания обект, който съобщава на астрономите неговата температура, химичен състав, плътност и движение. COS ще повиши ултравиолетовата чувствителност на Хъбъл най-малко 70 пъти при наблюдение на много тъмни обекти.
Усъвършенствана камера за проучване (ACS) , инструмент, който позволява на Хъбъл да вижда видима светлина и е предназначен да изучава част от дейността на ранната Вселена. ACS помага да се картографира разпределението на тъмната материя, да се открият най-отдалечените обекти във Вселената, да се търсят големи планети и да се изследва еволюцията на галактическите клъстери. ACS за кратко спря да работи през 2007 г. поради липса на електричество, но беше ремонтиран през май 2009 г.
Спектрографът за изображения на космическия телескоп (STIS) , друг спектрографски инструмент на Хъбъл, който е способен да вижда в ултравиолетова, видима и близка инфрачервена светлина. За разлика от COS, STIS е известен със способността си да лови черни дупки. Докато COS работи най-добре само за изучаване на звезди или квазари, STIS може да картографира по-големи обекти като галактики.
Прочетете също: Ето етапите на лунното затъмнение, знаете ли какво?Близо до инфрачервената камера и многообектния спектрометър (NICMOS) има сензор за топлина на Хъбъл Неговата чувствителност към инфрачервената светлина позволява на астрономите да наблюдават небесни тела, скрити зад междузвездния прах. Този инструмент NICMOS обикновено се използва, когато Хъбъл изследва мъглявина.
Последният инструмент, Fine Guidance Sensors (FGS) , е устройство, което е в състояние да заключи позицията на Хъбъл към небесното тяло, което искате да наблюдавате, като държи Хъбъл да сочи в правилната посока. Освен това FGS може да се използва и за прецизно измерване на разстоянията на звездите.
Е, всички тези инструменти на Хъбъл могат да бъдат активни, защото се поддържат от слънчева светлина. Хъбъл има няколко слънчеви панела, които могат да преобразуват слънчевата светлина директно в електричество. Част от това електричество ще се съхранява в батерии, които поддържат телескопа активен, когато е над нощната зона на Земята, блокирана от слънчева светлина.
"Хъбъл" е оборудван и с четири антени, които служат за изпращане и получаване на информация между Хъбъл и екипа за мисии в Космическия полетен център "Годард" в Мериленд, САЩ. Освен това на Hubble има два основни компютъра и редица по-малки системи. Един от основните компютри се използва за обработка на командите, които насочват телескопа, докато другият е да командва инструментите, да получава техните данни и да ги изпраща до спътниците, докато накрая те бъдат получени от Мисионерския център на Земята.
След като Центърът за мисии получи данни от Хъбъл, персоналът, работещ там, ще започне да превежда данните, като например други дължини на вълните, и да архивира информацията на устройство за съхранение. Хъбъл сам изпраща достатъчно информация, за да запълни около 18 DVD-та всяка седмица. Астрономите могат да изтеглят архивирани данни през интернет и да ги анализират от всяка точка на света.
Ето как работи космическият телескоп Хъбъл. И между другото, можете също да използвате Хъбъл, за да правите изследвания. Трябва само да изпратите най-добрите предложения до центъра на мисията „Хъбъл“. Избраните предложения ще имат възможност да се възползват от възможностите на Хъбъл за наблюдение и изследвания. Всяка година се разглеждат около 1000 предложения и се избират около 200.
Интересувате ли се да наблюдавате Вселената с Хъбъл?
