Súdiac podľa toho, ako funguje Hubblov vesmírny ďalekohľad

Na našej nízkej obežnej dráhe Zeme sa nachádza ďalekohľad známy ako Hubblov vesmírny ďalekohľad. Zamysleli ste sa niekedy nad tým, ako Hubble pracuje na zachytení vesmíru v ohromujúcom obraze?

Hubblov ďalekohľad je vesmírny ďalekohľad, ktorý má oproti pozemským ďalekohľadom veľa výhod.

Aj keď sa pozemské ďalekohľady zvyčajne nachádzajú vo veľmi vysokých oblastiach (napríklad nad horami) s minimálnym svetelným znečistením, musia stále zápasiť s atmosférickými turbulenciami, ktoré trochu znižujú zrakovú ostrosť. Jedným z účinkov samotných turbulencií v atmosfére je, keď vidíme hviezdy, ktoré sa javia ako blikajúce.

Ďalšou nevýhodou pozemských ďalekohľadov je, že zemská atmosféra dokáže absorbovať veľkú časť infračerveného a ultrafialového žiarenia, ktoré ním prechádza. Teraz môžu vesmírne ďalekohľady tieto vlny ľahšie detekovať. Preto bol Hubble umiestnený vo vesmíre: aby astronómovia mohli študovať kozmické na všetkých vlnových dĺžkach, najmä tých, ktoré nebolo možné detegovať z povrchu Zeme.

Existuje však jedna nevýhoda vesmírnych ďalekohľadov ako Hubble, ktorá spočíva v tom, že je veľmi ťažké ich udržiavať a opravovať, ak sú poškodené. Hubble bol však prvým ďalekohľadom navrhnutým špeciálne na to, aby ho mohli astronauti fixovať priamo na obežnú dráhu Zeme, zatiaľ čo iné vesmírne ďalekohľady, ako Kepler a Spitzer, nebolo možné vôbec opraviť.

Hubble robí jednu úplnú rotáciu okolo Zeme každých 97 minút a pohybuje sa rýchlosťou 8 kilometrov za sekundu. Mohli by ste si myslieť, že je to veľmi rýchla rýchlosť, ale kvôli veľkému priemeru Zeme nemá táto Hubblova rýchlosť zmysel.

Hubble musí zostať pri tejto rýchlosti, ak má pokračovať v obiehaní okolo Zeme. Keby to bolo trochu pomalšie, Hubble by padol k Zemi, ale keby to bolo rýchlejšie, bolo by to vyhodené mimo obežnú dráhu Zeme. Keď sa teraz pohybuje, Hubblovo zrkadlo zachytáva svetlo z vesmíru, potom sa toto svetlo vysiela do niektorých jeho vedeckých prístrojov.

Hubbleov spôsob práce, ktorý je súčasťou typu ďalekohľadu známeho ako Cassegrainov reflektor, je skutočne veľmi jednoduchý. Svetlo z objektov vo vesmíre, ktoré sa dotýka hlavného zrkadla ďalekohľadu alebo primárneho zrkadla, sa bude odrážať na sekundárne zrkadlo. Potom sekundárne zrkadlo zaostrí svetlo cez otvor v strede primárneho zrkadla, ktorý sa odošle do vedeckých prístrojov.

Niektorí ľudia, vrátane vás, často mylne tvrdia, že na zväčšovanie objektov sa používajú ďalekohľady. Aj keď nie tak. Skutočnou funkciou ďalekohľadu je zhromaždiť viac svetla z nebeských telies, ako dokáže ľudské oko. Čím väčšie je zrkadlo ďalekohľadu, tým viac svetla dokáže zhromaždiť, a tým lepšie sú výsledky snímkovania.

Prečítajte si tiež: Pôvod fotoaparátu: od moslimského vynálezcu po dnešné sofistikované fotoaparáty

Samotné primárne zrkadlo Hubble má priemer 2,4 metra, čo je v porovnaní so súčasnými pozemskými ďalekohľadmi malý, ktorý môže dosiahnuť priemer 10 metrov alebo viac. Lokácia HST mimo atmosféry však poskytuje mimoriadnu obrazovú ostrosť.

Len čo Hubblove zrkadlá zhromaždia svetlo, začnú Hubblove vedecké prístroje pracovať, buď súčasne, alebo jednotlivo, v závislosti od potrieb pozorovania. Každý prístroj je navrhnutý tak, aby skúmal vesmír iným spôsobom.

Medzi tieto nástroje patria:

Širokouhlá kamera 3(WFC3), prístroj, ktorý dokáže vidieť tri rôzne typy svetla: blízko ultrafialového, viditeľného a blízko infračerveného, ​​aj keď nie súčasne. Jeho rozlíšenie a zorné pole sú oveľa väčšie ako rozlíšenie iných prístrojov na HST. WFC3 je jedným z dvoch najnovších prístrojov HST a je široko používaný na štúdium temnej energie, temnej hmoty, formovania hviezd a objavovania vzdialených galaxií.

Spektrograf kozmického pôvodu (COS), vrátane ďalšieho z nových nástrojov Hubbla, je COS spektrograf, ktorý dokáže vidieť výlučne v ultrafialovom svetle. Spektrograf je ako hranol, ktorý oddeľuje svetlo od nebeských telies do jeho jednotlivých farieb. Poskytuje tiež „odtlačok prsta“ vlnovej dĺžky pozorovaného objektu, ktorý astronómom povie jeho teplotu, chemické zloženie, hustotu a pohyb. COS pri pozorovaní veľmi slabých objektov zvýši Hubblovu ultrafialovú citlivosť najmenej 70-krát.

Pokročilá kamera pre prieskum (ACS), prístroj, ktorý umožňuje Hubblovi vidieť viditeľné svetlo a bol navrhnutý na štúdium niektorých aktivít raného vesmíru. ACS pomáha mapovať distribúciu tmavej hmoty, detegovať najvzdialenejšie objekty vo vesmíre, hľadať veľké planéty a študovať vývoj galaktických zhlukov. ACS krátko prestal pracovať v roku 2007 kvôli nedostatku elektriny, bol však opravený v máji 2009.

Zobrazovací spektrograf vesmírneho teleskopu (STIS)Ďalší Hubblov spektrografický prístroj schopný vidieť v ultrafialovom, viditeľnom a blízkom infračervenom svetle. Na rozdiel od COS je STIS známa svojou schopnosťou loviť čierne diery. Zatiaľ čo COS funguje najlepšie iba na štúdium hviezd alebo kvazarov, STIS dokáže mapovať väčšie objekty, napríklad galaxie.

Prečítajte si tiež: Tu sú fázy zatmenia Mesiaca, viete čo?

Infračervená kamera a spektrometer s viacerými objektmi (NICMOS), je Hubblov tepelný senzor. Jeho citlivosť na infračervené svetlo umožňuje astronómom pozorovať nebeské telesá ukryté za medzihviezdnym prachom. Tento prístroj NICMOS sa zvyčajne používa, keď Hubble skúma hmlovinu.

Posledný nástroj, Senzory jemného navádzania(FGS), je zariadenie schopné uzamknúť polohu HST na akomkoľvek nebeskom objekte, ktorý chcete pozorovať, pričom drží Hubble správnym smerom. Okrem toho možno FGS použiť aj na presné meranie vzdialeností hviezd.

Všetky tieto Hubblove prístroje môžu byť aktívne, pretože sú podporované slnečným žiarením. Hubble má niekoľko solárnych panelov, ktoré dokážu premeniť slnečné svetlo priamo na elektrinu. Časť tejto elektriny bude uložená v batériách, ktoré udržia aktívny ďalekohľad, keď sa nachádza nad nočnou oblasťou Zeme a je blokovaný slnečným žiarením.

Hubble je tiež vybavený štyrmi anténami, ktoré slúžia na odosielanie a prijímanie informácií medzi Hubbleom a tímom misie v Goddardovom vesmírnom letovom stredisku v Marylande v USA. Okrem toho sú na Hubbleovi dva hlavné počítače a množstvo menších systémov. Jeden z hlavných počítačov sa používa na spracovanie povelov, ktoré usmerňujú ďalekohľad, zatiaľ čo druhý má veliť prístrojom, prijímať ich údaje a odosielať ich na satelit, až kým ich nakoniec neprijme Misijné stredisko na Zemi.

Keď misijné centrum prijme údaje z Hubbla, pracovníci, ktorí tam pracujú, začnú prekladať údaje, napríklad iné vlnové dĺžky, a archivovať ich na pamäťovom zariadení. Samotný Hubble vysiela každý týždeň dostatok informácií na naplnenie asi 18 DVD. Astronómovia môžu sťahovať archivované údaje cez internet a analyzovať ich odkiaľkoľvek na svete.

Teraz takto funguje Hubblov vesmírny ďalekohľad. Mimochodom, na výskum môžete tiež použiť Hubbleov teleskop. Musíte iba poslať najlepšie návrhy do Hubbleovho centra misií. Vybrané návrhy budú mať príležitosť využiť Hubblove schopnosti pozorovania a výskumu. Každý rok sa preskúma okolo 1 000 návrhov a vyberie sa okolo 200.

Máte záujem o pozorovanie vesmíru pomocou Hubbla?

Posledné príspevky

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found