Prosuđujući kako funkcionira svemirski teleskop Hubble

U našoj niskoj Zemljinoj orbiti nalazi se teleskop poznat kao svemirski teleskop Hubble. Jeste li se ikad zapitali kako Hubble djeluje na hvatanju svemira u zadivljujućoj slici?

Teleskop Hubble svemirski je teleskop koji ima brojne prednosti u odnosu na zemaljske teleskope.

Iako su zemaljski teleskopi obično smješteni u vrlo visokim područjima (poput iznad planina) s minimalnim svjetlosnim onečišćenjem, ipak se moraju boriti s atmosferskim turbulencijama, što malo smanjuje vidnu oštrinu. Jedan od učinaka same atmosferske turbulencije je kada vidimo zvijezde koje kao da trepere.

Još jedan nedostatak zemaljskih teleskopa je taj što Zemljina atmosfera može apsorbirati velik dio infracrvene i ultraljubičaste zrake koja prolazi kroz nju. Sada svemirski teleskopi mogu lakše otkriti te valove. Zbog toga je Hubble bio smješten u svemir: kako bi astronomi mogli proučavati kozmiku na svim valnim duljinama, posebno onima koje nije bilo moguće otkriti sa Zemljine površine.

Međutim, postoji jedan nedostatak svemirskih teleskopa poput Hubbla, a to je da ih je vrlo teško održavati i popravljati kad su oštećeni. Međutim, Hubble je bio prvi teleskop posebno dizajniran da ga astronauti izravno postave u Zemljinu orbitu, dok se ostali svemirski teleskopi, poput Keplera i Spitzera, uopće nisu mogli popraviti.

Hubble vrši jednu potpunu rotaciju oko Zemlje svakih 97 minuta, krećući se brzinom od 8 kilometara u sekundi. Možda mislite da se radi o vrlo brzoj brzini, ali zbog velikog promjera Zemlje, ova Hubbleova brzina još nije bitna.

Hubble mora ostati pri toj brzini ako želi nastaviti kružiti Zemljom. Da je malo sporiji, Hubble bi pao prema Zemlji, ali da je brži, bio bi izbačen izvan Zemljine orbite. Sada, kad se pomiče, Hubbleovo zrcalo hvata svjetlost iz svemira, tada se ta svjetlost šalje u neke od njegovih znanstvenih instrumenata.

Uključena u vrstu teleskopa poznatu kao Cassegrainov reflektor, Hubbleova metoda je zapravo vrlo jednostavna. Svjetlost univerzalnih predmeta koji dodiruju glavno zrcalo teleskopa ili primarno zrcalo, odrazit će se na sekundarnom zrcalu. Nakon toga, sekundarno zrcalo će usmjeriti svjetlost kroz rupu u sredini primarnog zrcala da bi se poslalo na znanstvene instrumente.

Neki ljudi, možda uključujući i vas, često pogrešno tvrde da teleskopi služe za povećavanje predmeta. Iako nije tako. Prava funkcija teleskopa je prikupiti više svjetlosti s nebeskih tijela nego što to može ljudsko oko. Što je veće zrcalo teleskopa, to više svjetla može prikupiti i bolji su rezultati snimanja.

Pročitajte i: Porijeklo fotoaparata: od muslimanskog izumitelja do današnjih sofisticiranih kamera

Samo Hubbleovo primarno zrcalo ima promjer od 2,4 metra, što je malo u usporedbi s trenutnim zemaljskim teleskopima, koji mogu doseći promjer od 10 metara ili više. Međutim, Hubbleov položaj izvan atmosfere pruža izvanrednu oštrinu slike.

Kad Hubbleova ogledala sakupe svjetlost, Hubbleovi znanstveni instrumenti započet će s radom, istovremeno ili pojedinačno, ovisno o potrebama promatranja. Svaki je instrument dizajniran da istraži svemir na drugačiji način.

Ovi instrumenti uključuju:

Kamera širokog polja 3 (WFC3) , instrument koji može vidjeti tri različite vrste svjetlosti: blizu ultraljubičastog, vidljivog svjetla i blizu infracrvene, iako ne istovremeno. Njegova razlučivost i vidno polje znatno su veći od ostalih instrumenata na Hubblu. WFC3 jedan je od dva najnovija Hubbleova instrumenta i široko se koristi za proučavanje tamne energije, tamne tvari, stvaranja zvijezda i otkrića dalekih galaksija.

Spektrograf kozmičkog podrijetla (COS) , uključujući još jedan od novih Hubbleovih instrumenata, COS je spektrograf koji može vidjeti isključivo u ultraljubičastom svjetlu. Spektrograf je poput prizme koja razdvaja svjetlost od nebeskih tijela u njegove sastavne boje. Također pruža "otisak prsta" valne duljine promatranog objekta, što astronomima govori o temperaturi, kemijskom sastavu, gustoći i kretanju. COS će povećati Hubbleovu ultraljubičastu osjetljivost najmanje 70 puta kada promatra vrlo mutne predmete.

Napredna kamera za istraživanje (ACS) , instrument koji omogućava Hubblu da vidi vidljivu svjetlost i dizajniran je za proučavanje nekih aktivnosti ranog svemira. ACS pomaže mapirati raspodjelu tamne tvari, otkriti najudaljenije objekte u svemiru, potragu za velikim planetima i proučavanje evolucije jata galaksija. ACS je nakratko prestao raditi 2007. godine zbog nedostatka električne energije, ali je popravljen u svibnju 2009. godine.

Spektrograf za snimanje svemirskog teleskopa (STIS) , još jedan spektrografski instrument na Hubblu koji je sposoban vidjeti u ultraljubičastom, vidljivom i gotovo infracrvenom svjetlu. Za razliku od COS-a, STIS je poznat po svojoj sposobnosti lova na crne rupe. Iako COS najbolje djeluje samo za proučavanje zvijezda ili kvazara, STIS može mapirati veće objekte poput galaksija.

Također pročitajte: Ovdje su faze pomračenja Mjeseca, znate što?

U blizini infracrvene kamere i spektrometra s više objekata (NICMOS) nalazi se Hubbleov senzor topline. Njegova osjetljivost na infracrvenu svjetlost omogućuje astronomima promatranje nebeskih tijela skrivenih iza međuzvjezdane prašine. Ovaj NICMOS instrument obično se koristi kada Hubble istražuje maglicu.

Završni instrument, Senzori za fino vođenje (FGS) , uređaj je koji je u stanju zaključati Hubbleov položaj na nebeskom tijelu koje želite promatrati, zadržavajući Hubble usmjeren u pravom smjeru. Osim toga, FGS se također može koristiti za precizno mjerenje udaljenosti zvijezda.

Pa, svi ovi Hubbleovi instrumenti mogu biti aktivni jer ih podržava sunčeva svjetlost. Hubble ima nekoliko solarnih panela koji sunčevu svjetlost mogu pretvoriti izravno u električnu energiju. Dio te električne energije pohranit će se u baterijama koje održavaju teleskop aktivnim kada se nalazi iznad Zemljinog noćnog područja, zaklonjenog sunčevom svjetlošću.

Hubble je također opremljen s četiri antene koje služe za slanje i primanje informacija između Hubblea i Misijskog operativnog tima u Goddard Space Flight Center u Marylandu, SAD. Uz to, na Hubblu postoje dva glavna računala i niz manjih sustava. Jedno od glavnih računala koristi se za upravljanje naredbama koje usmjeravaju teleskop, dok je drugo za zapovijedanje instrumentima, primanje njihovih podataka i slanje na satelit, dok ih Misijski centar na Zemlji konačno ne primi.

Nakon što Misijski centar primi podatke od Hubblea, osoblje koje tamo radi započet će prevođenje podataka, poput ostalih valnih duljina, i arhiviranje podataka na uređaju za pohranu. Sam Hubble šalje dovoljno podataka da popuni oko 18 DVD-a svaki tjedan. Astronomi mogu preuzeti arhivirane podatke putem interneta i analizirati ih s bilo kojeg mjesta na svijetu.

Eto, tako funkcionira svemirski teleskop Hubble. Usput, također možete koristiti Hubble za istraživanje. Najbolje prijedloge trebate poslati samo Misijskom centru Hubble. Odabrani prijedlozi imat će priliku iskoristiti Hubbleove sposobnosti za promatranje i istraživanje. Svake godine pregleda se oko 1.000 prijedloga i odabere oko 200.

Zanima vas promatranje svemira s Hubblom?