از تلسکوپ فضایی هابل چه می دانیم؟ - مجله دانلود و سرگرمی

از پروفایل ما وبلاگ حامد دیدن نمایید.

جواد فیاض در گفت وگو با خبرنگاران در رابطه با معرفی تلسکوپ فضایی هابل، اظهار کرد: ایده ساخت تلسکوپ فضایی که در مدار زمین و به دور از آلودگی ها قرار بگیرد از دهه 30 میلادی آغاز شده است.

وی اضافه نمود: ادوین هابل یکی از بهترین اخترشناسان بود که این ایده را ارائه کرد که تلسکوپ ها را به جای قرار دادن بر روی زمین که با مسائل مختلف مانند آلودگی هوا، آلودگی نوری و مسائل جوی آن ها را درگیر می نماید، تلسکوپ ها را به فضا منتقل کنیم. در گذشته و زمانی که این ایده مطرح شد امکانات کافی وجود نداشت و حتی اولین ماهواره نیز پرتاب نشده بود. این ایده کمی پردازش شد تا دهه 60 میلادی که ایده ساخت تلسکوپ های فضایی ارائه شد. ساخت این تلسکوپ از سال 68 میلادی آغاز و نهایتا در 24 آپریل سال 90 به فضا ارسال شد. این تلسکوپ در مداری 600 کیلومتری سطح زمین نهاده شد.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی ادامه داد: این تلسکوپ پروژه ای بود که با همکاری دو سازمان فضایی اروپا و آمریکا که غول های فضایی دنیا محسوب می شوند به نتیجه رسید. این تلسکوپ روزانه 15 بار دور زمین می چرخد و هر دور آن حدودا 96 دقیقه زمان می برد. پس از ارسال این تلسکوپ به فضا متوجه وجود خطایی در آن شدند. پس از تحقیق در این زمینه متوجه شدند که خطای موجود به علت وجود بازتاب زیادی آینه ها است که عملا کارایی تلسکوپ را از بین می برند. در ادامه با اولین تعمیر بر روی تلسکوپ فضایی هابل این مشکل را حل کردند.

پنج ماموریت برای تعمیر تلسکوپ هابل

فیاض با اشاره به اینکه تا به امروز پنج ماموریت تعمیراتی بر تلسکوپ فضایی هابل صورت گرفته است، اعلام کرد: اولین ماموریت تعمیراتی در سال 93 میلادی انجام شد و طی این ماموریت متوجه شدند که کمتر از 0.002 میلی متر در جایگیری آیینه اصلی این تلسکوپ خطا وجود دارد. با اصلاح این خطا تلسکوپ به کار خود ادامه داد. در زمان طراحی این تلسکوپ طول عمر در نظر گرفته شده برای آن 15 سال بود و تصور می شد این تلسکوپ نهایتا تا سال 2005 کارایی داشته باشد. اما در سال 2005 با انجام یک ماموریت تعمیراتی این زمان را تا سال 2009 تمدید کردند. در سال 2009 نیز با انجام ماموریت تعمیراتی دیگری سلامت این تلسکوپ را تا سال 2014 تمدید کردند.

وی اعلام کرد: در سال 2010 برآورد هزینه ای که از زمان آغاز تلسکوپ هابل داشتند حدودا 10 میلیارد دلار بوده است. همچنین بنا بود در سال 2014 تلسکوپ فضایی جیمز لپ به فضا ارسال گردد. این تلسکوپ درحال حاضر ساخته شده است اما هنوز به مرحله عملیاتی نرسیده است.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی تشریح کرد: تلسکوپ ها انواع مختلفی مانند رادیویی، فرابنفش، فروسرخ دارند. تلسکوپ های عادی درحال حاضر معمولا مرئی هستند و از عدسی یا آیینه تشکیل شده اند. تلسکوپ هایی که با عدسی کار می نمایند به علت هزینه بالا، ساخت و نگهداری سختی که دارند مورد استقبال قرار نمی گیرند. البته تلسکوپ های آماتوری و کوچک با عدسی کار می نمایند و اصطلاحا انعکاسی هستند. تلسکوپ های خوب و کاربردی تماما با آیینه ساخته می شوند. تلسکوپ هابل نیز از آیینه ساخته شده است و اصطلاحا تلسکوپ بازتابی نامیده می گردد.

طول تلسکوپ هابل حدودا 13 متر و قطر آن 4.3 متر است

وی در رابطه با ساختار داخلی تلسکوپ هابل، اضافه نمود: تلسکوپ هابل از دو آیینه ساخته شده است. آیینه اولیه یا آیینه اصلی حدودا 2.4 متر قطر دارد و یک آیینه مقعر است. آیینه دوم یک آیینه 34 سانتی متری است. طول تلسکوپ هابل با تمام تجهیزات حدودا 13 متر است و 4.3 متر نیز قطر آن است. این تلسکوپ دارای دو آنتن مخابراتی است که داده های تحلیل شده و دریافت شده را به ماهواره های مخابراتی دیگر، مرکز ناسا و رصدخانه آتاکاما شیلی ارسال می نماید.

فیاض گفت: پنل های خورشیدی عضو جدانشدنی ماهواره ها و تلسکوپ های در مدار است تا با استفاده از نیروی خورشید نیروی برق مورد احتیاج خود برای ادامه فعالیت را فراهم می نماید. در ابتدا تلسکوپ هابل چهار پنل خورشیدی داشت اما در ماموریت های تعمیراتی تعداد این پنل ها افزایش یافته و تا حدود هشت پنل نیز رسید که حجم تلسکوپ را بیشتر نموده است. بر جداره اصلی و استوانه اصلی تلسکوپ یکسری پوشش های محافظ نهاده شده تا پرتوهای خورشید به تجهیزات آسیب وارد نکند. در انتهای تلسکوپ بخشی به نام جعبه ابزار وجود دارد که در واقع مغز تلسکوپ هابل را تشکیل می دهد. تمام تحلیل ها و اطلاعات جمع آوری شده در آن نهاده شده است.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی در رابطه با ابزارهای کاربردی تلسکوپ هابل، اظهار کرد: یکی از این ابزارها دوربین میدان باز است که مخصوص تصویربرداری از اجرام دور کیهان مانند کهکشان های دوردست از آن استفاده می گردد. دوربین دیگری وجود دارد که مخصوص تصویربرداری از سیارات منظومه شمسی است. این دوربین بسیار تخصصی است، کارکردن با آن بسیار سخت است زیرا ماهیت سیاره ها با سایر اجرام آسمانی متفاوت است.

وی اعلام کرد: دوربین دیگری به نام دوربین پیشرفته نقشه برداری در این تلسکوپ وجود دارد که مانند یک آشکار ساز برای دوربین میدان باز عمل می نماید. این دو دوربین با یکدیگر همکاری می نمایند تا اطلاعات و تصاویر لازم را تهیه نمایند. تلسکوپ های ما در طول موج مرئی فعالیت نمی نمایند و بر مبنای موج های فروسرخ و فرا بنفش فعالیت می نمایند. اطلاعاتی که آشکارسازها با استفاده از فروسرخ و فرابنفش به ما ارائه می نمایند از نور مرئی بسیار بهتر است. به همین دلیل در تلسکوپ هابل یک دوربین فروسرخ و یک آشکارساز فرابنفش واقع شده است. همچنین یک سنسور راهنماییی بسیار مفید نیز در این تلسکوپ برای راهبری و راهنمایی خود تلسکوپ در مدار زمین و نشانه گیری عمق آسمان واقع شده است.

فیاض در رابطه با روش کار تلسکوپ هابل، تشریح کرد: این تلسکوپ از دو آیینه و دو استوانه که داخل هم قرار دارند تشکیل شده است. در اواسط این استوانه آیینه اصلی و اولیه قرار می گیرد که 2.4 متر قطر آن است. در ابتدا استوانه نیز آیینه ثانویه قرار می گیرد. تلسکوپ زمان تمرکز بر یک سوژه دهانه خود را به سمت آن می برد و نور را دریافت می نماید. این نور وارد لوله تلسکوپ می گردد، بعد از برخورد با آیینه اولیه این نور تماما به آیینه ثانویه بازتاب می گردد. آیینه ثانویه تمام نورها را متمرکز و هم راستا می نماید، سپس از یک روزنه که روی آیینه اولیه نهاده شده است آن را عبور می دهد.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی اعلام کرد: در پشت آیینه اولیه صفحه ای وجود دارد به نام صفحه کانونی که این نور مجددا بازتاب شده را جمع آوری می نماید. این صفحه کانونی داخل جعبه ابزار واقع شده است. جعبه ابزار اطلاعات و نور دریافت شده را بر اساس طول موج ها و ماهیتی که دارد دسته بندی و تحلیل می نماید. این اطلاعات توسط ماهواره های مخابراتی به رصدخانه ها و پژوهشگاه های زمین ارسال می گردد. تصاویری که به عنوان محصول هابل شناخته می گردد، حاصل پردازش چند ده گیگابایت داده و کد است که از این آشکارسازها دریافت می گردد.

هابل روزانه 10 تا 15 گیگابایت اطلاعات به زمین ارسال می نماید

وی گفت: به صورت میانگین این تلسکوپ روزانه 10 تا 15 گیگابایت اطلاعات به زمین ارسال می نماید. این حجم بسیار بالا است و تمام این اطلاعات احتمالا به صورت کدهای باینری است و حالت عددی دارند. بسیاری از داده های دریافتی بر اساس طول موج مادون قرمز و فرابنفش است که تا تبدیل این اطلاعات به حالت مرئی زمان بسیاری صرف می گردد. برای مشاهده یک تصویر توسط هابل، حدودا دو ماه به جمع آوری داده و تحلیل آن ها پرداخته می گردد.

عظیمترین دستاوردهای تلسکوپ هابل

فیاض در رابطه با دستاوردهای تلسکوپ هابل، تشریح کرد: این تلسکوپ در راستای شناخت منظومه شمسی بسیار یاری نماینده بوده است. دو قمر و دو حلقه جدید در سیاره اورانوس که سومین سیاره عظیم گازی است کشف نموده است. همچنین پیروز به کشف دو قمر در سیاره زحل نیز شد. در سال 1994 تلسکوپ هابل پیروز شد یک برخورد دنباله دار (showmaker-levy9) با سیاره مشتری را ثبت کند. این دنباله دار در صورتی که مجذوب جاذبه سیاره مشتری نمی شد، امکان برخورد با سطح زمین در آن وجود داشت.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی اعلام کرد: از سال 1394 این دنباله دار در این جاذبه گرفتار و در طی دو سال هسته مرکزی آن از هم پاشیده شد و نهایتا در سال 1394 و در طول 6 روز با سطح گازی سیاره مشتری برخورد کرد که هابل نیز که در این زمان بسیار جوان و چهار ساله بود، پیروز به ثبت تصویر از آن شد. تلسکوپ هابل همچنین اطلاعات خوبی نیز توانست از سیارک سرگردان وریس که داخل کمربند سیارکی و حدودا میان مشتری و مریخ واقع شده است بدست آورد. همچنین دید ما را نسبت به سیاره سرگردان یا همان سیارک پلوتون تغییر داد و تصاویر خوبی را از آن به ثبت رساند.

کیهان 13.8 میلیارد ساله شد

وی گفت: یکی دیگر از یاری های تلسکوپ هابل به بشریت اندازه گیری جرم کهکشان راه شیری است که با تقریب بسیار دقیقی اندازه گیری شده است. همچنین این تلسکوپ پیروز به شناخت سن دقیق کیهان شد و آن را حدودا 13.8 میلیارد سال می داند. همچنین پیروز به کسب اطلاعات دقیق در رابطه با نرخ انبساط کیهان شده است. طبق فرمول اعلام شده توسط ادوین هابل، منجمان به این نتیجه رسیدند که کیهان بر اساس این فرمول درحال عظیم شدن است و اجرام درحال دور شدن از یکدیگر هستند.

فیاض اظهار کرد: به صورت کلی در کیهان شاهد انبساط و دور شدن اجرام آسمانی از یکدیگر هستیم. اما استثناهایی نیز در این میان وجود دارد برای مثال کهکشان راه شیری و کهکشان آندرومدا درحال نزدیک شدن به یکدیگر هستند و تا 5 میلیارد سال دیگر این دو کهکشان با یکدیگر ادغام و کهکشانی جدید را ایجاد می نمایند. در نتیجه نزدیک شدن این دو کهکشان به یکدیگر کیهان مجددا منبسط تر و عظیمتر خواهد شد.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی اعلام کرد: این تلسکوپ پیروز به ثبت عمیق ترین تصویر کیهان در سال 2004 شده است. این تصویر با فاصله 13 میلیارد سال نوری به ما نشان می دهد و عمیق ترین تصویر کیهان است. این تصویر با عنوان میدان فراژرف هابل منتشر شده است. بخش دیگری که مورد سرمایه گذاری بالای هابل نهاده شده است، تحقیق در مورد سیاه چاله ها بوده است. هابل کوشش کرد تا وجود سیاه چاله در کهکشان های همسایه راه شیری را اثبات کند.

اثبات وجود سیاه چاله در کهکشان های همسایه راه شیری

وی اضافه نمود: هابل کوشش کرد تا وجود سیاه چاله در کهکشان های همسایه راه شیری را اثبات کند. طبق نظریه قدیمی اخترفیزیکدان ها، اگر یک کهکشان در مرکز خود سیاه چاله داشته باشد. کهکشان های همسایه آن نمی توانند در مرکز خود سیاه چاله داشته باشند. اما هابل با اثبات وجود سیاه چاله در یکی از کهکشان های همسایه کهکشان راه شیری، این نظریه را کاملا رد کرد.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی اعلام کرد: تلسکوپ فضایی هابل در سایت ناسا یک بخش اختصاصی دارد که با مراجعه به این سایت می توان اطلاعات خوبی را در رابطه با خود تلسکوپ هابل و فعالیت های آن کسب کرد. همچنین بخش دیگری در این سایت به آنالیز و ثبت فعالیت های هابل از روز اول آغاز به کار آن پرداخته است و فعالیت های برجسته هابل را به صورت یک نوار زمانی نشان داده است.

تورهای مجازی 360 درجه از تلسکوپ هابل

فیاض اظهار کرد: تورهای مجازی 360 درجه از تلسکوپ هابل در مدار و همچنین اتاق کنترل آن ایجاد شده است. در بخش دیگری افراد می توانند با وارد کردن اطلاعات روز تولد خود به صورت میلادی تصویری که توسط تلسکوپ هابل در آن روز ثبت شده است را مشاهده نمایند. این خدمت همچنین توسط کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی تحت پوشش نهاده شده است. با استفاده از ربات همزاد هابلی تو افراد می توانند با وارد کردن تاریخ تولد شمسی خود تصویر شب تولد خود را دریافت نمایند.

وی ادامه داد: در بخش دیگری که در سایت ناسا در دسترس نهاده شده است با عنوان کاوش نور هابل دو عکس یکسان از یک جرم را کنار یکدیگر قرار داده است و با استفاده از یک نشانگر، می توان تصویر را در طول موج های مختلف این تصویر را ببینند. برای مثال از یک سحاب که با نام ستون های آفرینش شناخته می گردد، یک تصویر با طول موج مرئی و یک تصویر با طول موج فرابنفش قرار داده است. در این تصویر مقایسه خوبی میان طول موج مرئی و غیر مرئی صورت گرفته است.