تلسكوپ فضايي هابل از سال 1990 تا 2009
تلسكوپ فضايي هابل كه حاصل تلاش بيش از يك دهه اخترشناسان و دانشمندان علوم فضايي بود در 25 آوريل 1990 ميلادي توسط شاتل ديسكاوري به فضا فرستاده شد تا آرزوي اخترشناسان را براي ديدن اعماق فضا محقق كند و گستره ديد آنها را افزايش دهد .
تلسكوپ فضايي هابل كه حاصل تلاش بيش از يك دهه اخترشناسان و دانشمندان علوم فضايي بود در 25 آوريل 1990 ميلادي توسط شاتل ديسكاوري به فضا فرستاده شد تا آرزوي اخترشناسان را براي ديدن اعماق فضا محقق كند و گستره ديد آنها را افزايش دهد .
مشخصات فني و ظاهري
تلسكوپ فضايي هابل كه با نام مخفف (HST) معروف است داراي آيينه اي به طول 2/4 متر است كه در بخش اپتيك بيشتر به آن خواهيم پرداخت . علاوه بر آن يك اسپكترومتر دوربين نيز روي آن نصب شده است. مدار آن در فاصله 400 كيلومتري زمين قرار دارد تا از اثرات جو زمين به دور باشد و همچنين با بهره گيري از اپتيك بسيار قدرتمند براي اخترشناسان اين امكان را فراهم آورده است تا اجرام فضايي را با دقت حدود 50 برابر بهتر از تلكوپ هاي زميني مورد بررسي قرار دهند و همچنين توان تفكيك پذيري آن حدودا" 7 برابر بيشتر از تلسكوپ هاي زميني است.
اين تلسكوپ به شوند (علت) اينكه از اتمسفر زمين خارج است مي توان پرتوهاي فروسرخ , مرئي و فرابنفش را مورد بررسي قرار داده و داده هاي كاملي از اجرام را براي اخترشناسان به ارمغان آورد و ديگر به شوند نبود جو بعضي از پرتوها حذف نخواهند شد .
نحوه ارتباط با هابل بدين گونه است كه دانشمندان دستورات خود را به صورت سيگنال هايي به ماهواره در مدار زمين ارسال كرده كه به واسطه اين ماهواره سيگنالها به كامپوتر مركزي هابل منتقل شده و هابل طبق فرمان اخترشناسان عمل مي كند . تمام اين كنترل ها از روي زمين اجرا شده و همانطور كه در بالا گفته شد به مغز هابل كه همان كامپيوتر مركزي آن باشد منتقل مي شود . تمام اين اقدامات در مركز فضايي گودارد مريلند انجام مي شود .
تلسكوپ فضايي هابل طولي معادل 14 متر و عرضي برابر با 5 متر دارد و وزن آن 11/5 تن (11500 كيلوگرم) برآورد شده است. طول صفحه هاي خورشيدي آن حدود 10 متر است (اين صفحه هاي خورشيدي را آژانس فضايي اروپا (esa) طراحي و ساخته است) . قابل ذكر است اسكلت بندي براي نصب وسايل مورد نياز و همچنين استحكام لازمه براي اين تلسكوپ طراحي شده كه حدودا" 114 كيلوگرم وزن دارد و روي هم رفته شرايط را براي كاوشهاي فراژرف در اختيار دانشمندان قرار داده است .
تلسكوپ(HST) مي تواند دانشمندان را در اندازه گيري هاي مربوط به ستارگان و كهكشان هاي دوردست و حتي كهكشان خودمان ياري رسانده و حتي قادر است تا دانشمندان را در راه مطالعه چگونگي شكل گيري ستارگان و سيارات مدد رساند. از ديگر توانا يي هاي آن مي توان به قدرت آن در مشاهده ستارگاني اشاره كرد كه به احتمال بسيار قوي سامانه اي راتشكيل داده و سياراتي به دور آنها در گردشند (فراخورشيدي ها) . يكي از كوچكترين اهداف آن بررسي دقيق سامانه خورشيدي خودمان است كه در اين سالها توانسته اطلاعات در خور توجهي را براي دانشمندان از اعضاي خانواده خورشيدي جمع آوري كرده و بينش اخترشناسان را گسترده تر كند و همچنين كيهانشناسان توانسته اند به مدد اين ابزار قدرتمند دورترين اجرام عالم را مورد بررسي قرار داده و آفرينش كائنات را هر چه بهتر بررسي كنند و حتي به گذشته هاي دور جهان بنگرند .
تلسكوپ فضايي هابل كه با نام مخفف (HST) معروف است داراي آيينه اي به طول 2/4 متر است كه در بخش اپتيك بيشتر به آن خواهيم پرداخت . علاوه بر آن يك اسپكترومتر دوربين نيز روي آن نصب شده است. مدار آن در فاصله 400 كيلومتري زمين قرار دارد تا از اثرات جو زمين به دور باشد و همچنين با بهره گيري از اپتيك بسيار قدرتمند براي اخترشناسان اين امكان را فراهم آورده است تا اجرام فضايي را با دقت حدود 50 برابر بهتر از تلكوپ هاي زميني مورد بررسي قرار دهند و همچنين توان تفكيك پذيري آن حدودا" 7 برابر بيشتر از تلسكوپ هاي زميني است.
اين تلسكوپ به شوند (علت) اينكه از اتمسفر زمين خارج است مي توان پرتوهاي فروسرخ , مرئي و فرابنفش را مورد بررسي قرار داده و داده هاي كاملي از اجرام را براي اخترشناسان به ارمغان آورد و ديگر به شوند نبود جو بعضي از پرتوها حذف نخواهند شد .
نحوه ارتباط با هابل بدين گونه است كه دانشمندان دستورات خود را به صورت سيگنال هايي به ماهواره در مدار زمين ارسال كرده كه به واسطه اين ماهواره سيگنالها به كامپوتر مركزي هابل منتقل شده و هابل طبق فرمان اخترشناسان عمل مي كند . تمام اين كنترل ها از روي زمين اجرا شده و همانطور كه در بالا گفته شد به مغز هابل كه همان كامپيوتر مركزي آن باشد منتقل مي شود . تمام اين اقدامات در مركز فضايي گودارد مريلند انجام مي شود .
تلسكوپ فضايي هابل طولي معادل 14 متر و عرضي برابر با 5 متر دارد و وزن آن 11/5 تن (11500 كيلوگرم) برآورد شده است. طول صفحه هاي خورشيدي آن حدود 10 متر است (اين صفحه هاي خورشيدي را آژانس فضايي اروپا (esa) طراحي و ساخته است) . قابل ذكر است اسكلت بندي براي نصب وسايل مورد نياز و همچنين استحكام لازمه براي اين تلسكوپ طراحي شده كه حدودا" 114 كيلوگرم وزن دارد و روي هم رفته شرايط را براي كاوشهاي فراژرف در اختيار دانشمندان قرار داده است .
تلسكوپ(HST) مي تواند دانشمندان را در اندازه گيري هاي مربوط به ستارگان و كهكشان هاي دوردست و حتي كهكشان خودمان ياري رسانده و حتي قادر است تا دانشمندان را در راه مطالعه چگونگي شكل گيري ستارگان و سيارات مدد رساند. از ديگر توانا يي هاي آن مي توان به قدرت آن در مشاهده ستارگاني اشاره كرد كه به احتمال بسيار قوي سامانه اي راتشكيل داده و سياراتي به دور آنها در گردشند (فراخورشيدي ها) . يكي از كوچكترين اهداف آن بررسي دقيق سامانه خورشيدي خودمان است كه در اين سالها توانسته اطلاعات در خور توجهي را براي دانشمندان از اعضاي خانواده خورشيدي جمع آوري كرده و بينش اخترشناسان را گسترده تر كند و همچنين كيهانشناسان توانسته اند به مدد اين ابزار قدرتمند دورترين اجرام عالم را مورد بررسي قرار داده و آفرينش كائنات را هر چه بهتر بررسي كنند و حتي به گذشته هاي دور جهان بنگرند .
سيستم اپتيكي هابل
در ابتدا لازم است قبل از معرفي اپتيك مورد استفاده در هابل به مشكل اپتيكي آن در بدو پرتاب در سال 1990 اشاره كرد .
پس از پرتاب HST به مدار تعيين شده اش و مشاهده اولين تصاوير ارسالي توسط آن دانشمندان به نقصي در آيينه اصلي آن پي بردند . آيينه اصلي داراي آبيراهي كروي بود به گونه اي كه باعث مي شد در حدود 15 درصد نور متمركز شده و ما بقي به صورتي نا منظم گسترده شود كه حاصل آن ايجاد تصويري مات با كيفيتي نا مناسب بود كه در بررسي اجرام كمسو و دور دست عالم اين نقيصه بيشتر خود را نشان مي داد به همين شوند (علت) گروهي از فضانوردان طي يك ماموريت فضايي در دسامبر 1993 به مدار زمين اعزام شدند و پس از رسيدن به تلسكوپ فضايي هابل چندين تعمير اساسي بر روي آن انجام دادند كه مي توان به نصب آيينه تصحيح كننده براي ايجاد تصوير با كيفيت بالا و نصب ژيروسكوپ هاي جديد و غيره اشاره كرد.
حال به معرفي اپتيك آن مي پردازيم . آيينه هاي هابل از جنس شيشه اي , بسيار مستحكم است كه در عين حال داراي ضريب انبساطي كمي است تا تنش حرارتي لطمه اي بر كارايي كيفي و همچنيين عمر كاري آن وارد نكند كه براي اين امر تدابيري هم انديشيده شده است و اطاقك هابل مجهز به سيستمي شده است تا دماي آن هميشه نسبتا" ثابت بماند كه حدودا" (31) درجه سانتيگراد است .
سطح آيينه آن را با لايه بسياري ظريفي از آلومينيوم پوشانده اند و روي آلومينيوم را با لايه بسيار نازكي از منيزم فلويوريد اندوده اند تا پرتو هاي فرابنفش را با كيفيت بهتري منعكس كند . ضخامت كل لايه ها روي هم رفته چيزي حدود 4 ميليونيوم اينچ است كه قسمت اعظم اين ضخامت مربوط به آلومينيوم است كه وظيفه اصلي در انعكاس پرتوها به آيينه ثانويه را دارد .
سيستم آيينه بكار رفته در HST از نوع گاسگرين سهمي وار با شعاع اندك(RITCHEY CHRETIEN) است كه باعث مي شود تا ميدان ديد وسيعي پوشش داده شده و متمركز شود تا تصوير با حداكثر كيفيت به وجود آيد .
در ابتدا لازم است قبل از معرفي اپتيك مورد استفاده در هابل به مشكل اپتيكي آن در بدو پرتاب در سال 1990 اشاره كرد .
پس از پرتاب HST به مدار تعيين شده اش و مشاهده اولين تصاوير ارسالي توسط آن دانشمندان به نقصي در آيينه اصلي آن پي بردند . آيينه اصلي داراي آبيراهي كروي بود به گونه اي كه باعث مي شد در حدود 15 درصد نور متمركز شده و ما بقي به صورتي نا منظم گسترده شود كه حاصل آن ايجاد تصويري مات با كيفيتي نا مناسب بود كه در بررسي اجرام كمسو و دور دست عالم اين نقيصه بيشتر خود را نشان مي داد به همين شوند (علت) گروهي از فضانوردان طي يك ماموريت فضايي در دسامبر 1993 به مدار زمين اعزام شدند و پس از رسيدن به تلسكوپ فضايي هابل چندين تعمير اساسي بر روي آن انجام دادند كه مي توان به نصب آيينه تصحيح كننده براي ايجاد تصوير با كيفيت بالا و نصب ژيروسكوپ هاي جديد و غيره اشاره كرد.
حال به معرفي اپتيك آن مي پردازيم . آيينه هاي هابل از جنس شيشه اي , بسيار مستحكم است كه در عين حال داراي ضريب انبساطي كمي است تا تنش حرارتي لطمه اي بر كارايي كيفي و همچنيين عمر كاري آن وارد نكند كه براي اين امر تدابيري هم انديشيده شده است و اطاقك هابل مجهز به سيستمي شده است تا دماي آن هميشه نسبتا" ثابت بماند كه حدودا" (31) درجه سانتيگراد است .
سطح آيينه آن را با لايه بسياري ظريفي از آلومينيوم پوشانده اند و روي آلومينيوم را با لايه بسيار نازكي از منيزم فلويوريد اندوده اند تا پرتو هاي فرابنفش را با كيفيت بهتري منعكس كند . ضخامت كل لايه ها روي هم رفته چيزي حدود 4 ميليونيوم اينچ است كه قسمت اعظم اين ضخامت مربوط به آلومينيوم است كه وظيفه اصلي در انعكاس پرتوها به آيينه ثانويه را دارد .
سيستم آيينه بكار رفته در HST از نوع گاسگرين سهمي وار با شعاع اندك(RITCHEY CHRETIEN) است كه باعث مي شود تا ميدان ديد وسيعي پوشش داده شده و متمركز شود تا تصوير با حداكثر كيفيت به وجود آيد .
تلسكوپ فضايي هابل (HUBBLE SPACE TELESCOPE) تا به حال 4 بار توسط فضانوردان و در شرايط بسيار سخت تحت تعمير قرار گرفته و قرار است در ماه مي 2009 و در سال جهاني نجوم شاتلي به هابل سفر كرده تا دستگاهايي همچون تصوير برداري و طيف نگار آن را تعمير كنند البته لازم به ذكر است طيف نگار هابل مدت زيادي از كار افتاده بود. و دو دستگاه جديد را بر روي آن نصب كنند به گونه اي كه بتواند تا آماده شدن جانشين قدرتمند خود يعني تلسكوپ فضايي جيمز وب JWST به كار خود ادامه دهد كه اين مسئله باعث مي شود چيزي حدود 5 سال ديگر به عمر كاري هابل اضافه شود.
تصويري از ژرفاي كائنات تهيه شده توسط هابل
تجهيزات و قسمت هاي HST
تلسكوپ فضايي هابل مجهز به قسمتهاي مختلفي است تا بتواند پاسخگوي اهدافي , مختلف و خاص باشد پس اجزا و قسمتهاي آن را نام برده و مختصرا" توضيحي در مورد آن داده خواهد شد.
1 . آيينه اوليه كه كار جمع آوري نور و تمركز آنها را به آيينه ثانويه دارد و به طور كامل در پاراگراف هاي بالا درمورد آن صحبت شده است.
2 . آيينه ثانويه
3 . صفحات خورشيدي كه انرژي لازم براي فعاليت هاي هابل را محيا مي كند.
4 . آنتن هاي راديويي كه برقراري ارتباط با اخترشناسان را فراهم مي كند.
5 . دوربين نقشه برداري پيشرفته كه از آن براي مشاهده و تحليل كيهان و بررسي توزيع جرم در كهكشانها و غيره استفاده مي شود البته لازم به ذكر است كارايي هاي فراوان ديگري هم دارد. البته اين دوربين براي رصد هر نوع جرمي در شرايط گوناگون مناسب است.
6 . دوربين فروسرخ كه از آن براي بررسي زايشگاههاي كيهاني وهمچنين چگونگي شكل گيري ستارگان و پيش ستارگان استفاده مي كنند .
7 .دوربين wide field و سياره اي كه براي ميدان هاي ديد باز مناسب بوده و يكي از پر كارترين ابزارهاي هابل قلمداد مي شود . اين دوربين هم براي مشاهده هر نوع جرمي كارايي دارد و در شرايط مختلف قابل استفاده است .
8 . fine guidance sensors از اين وسيله براي سنجش موقعيت اجرام سماوي نسبت به ستارگان استفاده مي كنند و به نوعي حكم راهنما و سنجشگر را براي هابل ايفا مي كند .
9 . طيف نگار كه به مانند منشور نور, يك دست اجرام را به نور هاي سازنده آن تجزيه ميكند البته قابل ذكر است اين وسيله در سال 2004 از كار افتاده شد و فعاليت آن متوقف شد كه قرار است در سال 2009 مورد تعمير قرار گيرد .
حميد رضا گلكاريه
