موضوع مقاله: تلسکوپ فضایی هابل | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تلسکوپ فضایی هابل | مقدمه: تلسکوپ فضایی هابل با کوته‌نوشت HST تلسکوپی است که در سال ۱۹۹۰ توسط شاتل دیسکاوری در مدار گردش قرار گرفت. | ## بخش 1: تلسکوپ فضایی هابل | اگرچه هابل نخستین تلسکوپ فضایی نبود ولی یکی از بزرگترین و پرکاربردترین‌ها به‌شمار می‌آید. HST یک برنامه مشترک بین ناسا و سازمان فضایی اروپا است.معرفی تلسکوپ فضایی هابل، مؤسسه فرهنگی و اطلاع‌رسانی تبیان. داده‌های این تلسکوپ در سال ۲۰۱۹ به نگارش تقریباً هزار مقاله علمی منجر شد و همچنان در خط مقدم اکتشاف است. اخترشناسان پیش از پرتاب آن در سال ۱۹۹۰ عمر دقیق کیهان (۱۰ میلیارد یا ۲۰ میلیارد سال) را نمی‌دانستند. بررسی ستاره‌های تپنده توسط هابل این محدوده را کوچک کرد و حالا به دقت می‌دانیم که جهان ۱۳٫۸ میلیارد سال پیشینه دارد. کشفی که برای پژوهشگران جایزه نوبل به ارمغان آورد و شواهد قطعی از وجود سیاهچاله‌های بزرگ در مرکز کهکشان را فاش کرد. در ۲ دسامبر ۱۹۹۳، شاتل فضایی Endeavour خدمه ای هفت نفره را برای تعمیر هابل (به دلیل نصب نادرست آینه اصلی تلسکوپ) در طول پنج روز پیاده روی فضایی به پرواز درآورد. دو دوربین جدید، از جمله دوربین سیاره‌ای میدان گسترده 2 (WFPC-2) که بعداً بسیاری از مشهورترین عکس‌های هابل را گرفت، در حین تعمیر نصب شدند. پنج مأموریت شاتل فضایی سیستم‌های تلسکوپ را تعمیر، به روز رسانی و جایگزین کرده‌اند که هر پنج تعمیر ابزار اصلی را شامل بوده‌است. مأموریت پنجم در ابتدا به دلیل ایمنی (به‌دنبال پیش آمدن فاجعه کلمبیا (۲۰۰۳)، لغو شد، ولی با تأیید و موافقت مدیر ناسا مایکل دی گریفین، با انجام پنجمین مأموریت تعمیراتی، این کار در سال ۲۰۰۹ با موفقیت اجرا و به پایان رسید. این تلسکوپ در ماه آوریل سال ۲۰۲۰ وارد سی‌امین سال عملیاتی بودن خود شد و انتظار می‌رود تا ۲۰۳۰–۲۰۴۰ به انجام ماموریت‌های خود ادامه دهد. جانشین تلسکوپ هابل، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن است که تا سال ۲۰۲۷ در مدار قرار خواهد گرفت. در ۲۰ مه ۲۰۲۰، مدیر ناسا، جیم برایدنستاین، اعلام کرد که «تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ»، به پاس کمک‌های پایدارش به نجوم، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن نامیده» می‌شود. تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) نیز که در روز شنبه ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شده به انجام برنامه‌های بسیار گسترده‌تر پژوهشی خود ادامه می‌دهد. از ژوئن ۲۰۲۱، تلسکوپ هابل به دلیل مشکلاتی در تجهیزات موجود در آن، برای مدت کوتاهی اطلاعات علمی را جمع‌آوری نمی‌کرد. در دهه ۱۹۷۰ (میلادی) روی هابل سرمایه‌گذاری شد و قرار شد در سال ۱۹۸۳ در مدار قرار گیرد. وقتی در سال ۱۹۹۰ مأموریت آن آغاز شد دانشمندان دریافتند که آینه اصلی آن در جای مناسب خود قرار نگرفته و به شدت کارایی آن را کاهش داده‌است. با این همه پس از تعمیر در سال ۱۹۹۳ به کیفیت مورد نظر دانشمندان رسید و کار خود را آغاز کرد. هابل نخستین تلسکوپی است که می‌توان آن را در فضای بیرونی تعمیر کرد و تاکنون نزدیک به ۵ بار روی آن تعمیرات صورت گرفته‌است. در مأموریت تعمیراتی سال ۲۰۰۲ میلادی با تعویض بخش‌هایی از تلسکوپ فضایی، کارایی آن به میزان زیادی افزایش یافت. منبع تغذیهٔ نیروی الکتریکی که انرژی تلسکوپ را فراهم می‌کرد به کلی تعویض شد و برای این کار برق تلسکوپ فضایی برای نخستین بار در فضا و ارتباط آن با مرکز کنترل و فرماندهی روی زمین قطع شد. همچنین در این مأموریت، دوربین فروسرخ NICMOS که به دلیل مشکل سامانه خنک‌کننده بلااستفاده مانده بود تعمیر و راه‌اندازی شد. علاوه بر همهٔ این اصلاحات مهندسان ناسا دوربین بسیار قوی تازه خود به نام دوربین پیشرفته نقشه‌برداری را روی تلسکوپ فضایی نصب کردند. | ## بخش 2: تلسکوپ فضایی هابل | تلسکوپ فضایی هابل هم مانند بسیاری از مأموریت‌های فضایی دیگر بیشتر از آنچه که پیش‌بینی می‌شد موفق عمل کرده‌است. اما چیزی که آشکار است این است که تا تلسکوپ فضایی بعدی آمادهٔ رفتن به فضا نباشد این اتفاق نمی‌افتد. چرخش‌نماهای هابل، جابجایی و نشانه‌گیری آن را کنترل می‌کردند تا بتواند در ثبات کامل، از نقاط مختلف کیهان عکس بگیرد. این نخستین تعمیر یک شی فضایی است که شامل تعویض برخی باتری‌های آن و همچنین دوربین اصلی آن است. پس از این تعمیر، این تلسکوپ ۸ سال دیگر نیز کار کرد.تلویزیون فارسی صدای آمریکا-برنامه خبرها و نظر ها-پخش شده در روز شنبه ۱۶ مه ۲۰۰۹ کیفیت تصاویر گرفتن عکس‌های رنگی با تلسکوپ فضایی هابل بسیار پیچیده‌تر از گرفتن این عکس‌ها با دوربین معمولی است. در نخستین تفاوت آن است که هابل هرگز از فیلم رنگی استفاده نمی‌کند، بلکه با استفاده از آشکارسازهای الکترونیکی خود نور را از فضا گردآوری و ثبت می‌کند. این آشکارسازها عکس‌های کیهانی را به صورت رنگی تولید نمی‌کنند و عکس‌ها در مرحله نخست سیاه و سفید هستند. عکس‌های نهایی از ترکیب چند عکس سیاه و سفید که رنگ آنها در زمان پردازش به آنها اضافه شده‌است به وجود می‌آیند. رنگ‌ها در عکس‌های هابل، که به دلایل گوناگون به وجود می‌آیند همواره همان چیزی نیستند که ما از نزدیک می‌دیدیم (اگر می‌توانستیم آن اجرام را در سفینه فضایی و از نزدیک ببینیم) ما بعضی مواقع از رنگ به عنوان یک ابزار استفاده می‌کنیم به این دلیل که یا باعث بهتر دیدن جزئیات می‌شوند یا تصور و دیدن آنها رنگ‌ها از عهده چشم انسان خارج است. پنج ابزار دقیق تلسکوپ هابل – دوربین‌ها، طیف‌نگارها، و حسگرهای رهنمایی بسیار دقیق، به‌طور هماهنگ یا مجزا از هم کار می‌کنند تا عکس‌های عالی را از دورترین نقاط هستی بسازند. تلسکوپ فضایی هابل در ابتدا به دلیل تصاویر ارسالی مبهم، مضحکه خاص و عام شد و در فرهنگ عامه برای آن لطیفه ساختند. تجهیزات هابل شماری از ابزارهای مهم هابل در حال و گذشته، و کار آنها را به‌طور مختصر: دوربین پیشرفته نقشه‌برداری: که در مارس ۲۰۰۲ میلادی نصب شد نشانگر نسل سوم ابزارهای دقیق است که روی هابل نصب شده‌است. این دوربین در کنار دیگر وظایف به دیدن و بررسی آب‌وهوا در روی دیگر سیارات منظومه شمسی، دیدن و نقشه‌برداری از کیهان و همچنین مطالعه گونه و چگونگی توزیع ستارگان می‌پردازد. دوربین میدان باز و سیاره‌ای هابل: پرکاربردترین ابزار در تهیه سرشناس‌ترین عکس‌های هابل است. دوربین فروسرخ و طیف‌نگار: که می‌تواند چند هدف را هم‌زمان طیف‌نگاری کند آشکارساز گرمای هابل است. حساسیت آن به امواج فروسرخ باعث شده‌است که این دوربین برای دیدن اجرام مبهم آسمانی مانند گازها و غبار میان ستاره‌ای و همچنین دیدن دقیق ژرفترین بخش‌های جهان بسیار کارآمد باشد. طیف‌نگار عکاسی تلسکوپ فضایی: ابزار گردانی بود که تا حدودی مانند یک منشور، نوری که از اجرام آسمانی به تلسکوپ می‌رسد را به رنگ‌های پدید آورنده آن تجزیه می‌کند. حسگرهای راهنمایی دقیق هابل: ابزارهای هدف‌گیری هستند که به سوی ستارگان راهنما قفل می‌شوند و موقعیت نسبی آنها را نسبت به سوژه در حال مشاهده می‌سنجند. کار تنظیمی که این ابزارها انجام می‌دهند باعث می‌شود هابل در حالت نشانه‌گیری درست بماند. عکس‌هایی که از میدان‌های دید بسیار کوچک گرفته شده بودند را با همه جزئیات ضبط می‌کرد. نقطه مرکزی همه عملیات‌ها تیم عملیات پرواز است که در مرکز پروازهای فضایی گادرد واقع در مریلند است. اتاق کنترل هابل وظایف بخش عملیات پرواز: کنترل وضعیت سامانه‌های مکانیکی، الکتریکی و مدیریت داده‌ها و بخش‌های کوچکتر جستجو برای هر چیز غیرعادی در رفتارهای هابل تعیین برنامه و مسیر کاری اجزای گوناگون استفاده سامانه راهنمایی ستاره‌ای مدیریت ارتباطات کار بخش عملیات پرواز هابل به صورت شبانه‌روزی و هفت روز هفته است. مهندسان و تکنیسین‌های مخصوص آموزش دیده که تیم عملیات پرواز را تشکیل می‌دهند در شیفت‌های چرخشی با سه یا چهار نفر در هر نوبت کار می‌کنند. | ## بخش 3: تلسکوپ فضایی هابل | یک روز کاری به کنترل، نشانه‌رَوی تلسکوپ، نظارت بر رفتار آن پشت میز فرمان و جستجوی هر چیز غیرعادی در کارهای فنی می‌گذرد. برای آماده کردن تلسکوپ بزرگ برای گرفتن آن (با شاتل) و بودن در مکان مقرر، آنها دهانه هابل را می‌بندند و آنتن تقویت بلند آن را مخفی می‌کنند. پس از گرفتن هابل و نصب تجهیزات تازه روی آن توسط فضانوردان، کنترل‌کننده‌ها فوراً آنها را آزمایش می‌کنند. پس از هر مأموریت تعمیر، تیم عملیات پرواز، آنتن تقویتی و دریچه اصلی را باز می‌کنند. آیینه‌های هابل بسیار صاف هستند و سطحی به دقت شکل داده شده برای بازتاب نور دارند. آنها با تراش شیشه با ساینده‌ها به وجود آمده‌اند به‌طوری‌که سطحشان بیشتر از یک هشتصد هزارم در یک اینچ از شکل منحنی انحراف ندارد. اگر آینه اصلی هابل قطری هم اندازه با قطر زمین داشت، ارتفاع بزرگ‌ترین برآمدگی آن تنها شش اینچ می‌شد. فعالیت‌های ترویجی ای‌اس‌ای پادکستی ویدئویی به نام هابل‌کست منتشر می‌کند که هدف‌اش آموزش مسائل علمی برای عموم است. هابل به حل بسیاری از مشکلات ستاره‌شناسی که دانشمندان پیش از در مدار قرار گرفتن آن با آنها دست و پنجه نرم می‌کردند کمک کرد. این تلسکوپ توانست فاصله میان ستارگان را دقیق‌تر اندازه‌گیری کرده و سرعت گسترش جهان را تنها با ۱۰ درصد خطا تخمین بزند. همچنین هابل توانست سن جهان و راهی که در پیش رو دارد را اندازه‌گیری کند که این نتایج ناقض بسیاری از نظریات قبلی بود. تصاویر با دقت بالای این تلسکوپ امکان دیدن چگونگی شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها را در کهکشان‌های نزدیک به ما را فراهم کرد و نیز توانست کهکشان‌هایی را که میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند را آشکارسازی کرده و درهای تازه‌ای از علم را برای دانشمندان بگشاید. دورترین و قدیمی‌ترین اجرام آسمانی نسبت به زمین که تاکنون نور آنها به زمین رسیده‌است نیز توسط هابل ثبت شده‌اند.تلسکوپ فضایی هابل، دانشنامه ستاره‌شناسی. ثبت تصویری با فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین13,000,000,000 سال زندگی عالم در یک عکس، خبرگزاری خبرآنلاین. اندازه این تلسکوپ بزرگتر از هابل است و دارای آینه‌ای بزرگ خواهد بود که بر قدرت رصدگری آن می‌افزاید و به علاوه نسبت به هابل دورتر از زمین مستقر شده‌است.تلسکوپ فضایی جیمز وب جانشین هابل می‌شود ، سیتناپرس. بودجه ۸٫۸ میلیارد دلاری تلسکوپ JWST آن را به یکی از بزرگترین و پر هزینه‌ترین پروژه‌های تاریخ ناسا مبدل ساخته‌است. چهار ابزار علمی بسیار پیشرفته برای تلسکوپ فضایی جیمز وب در نظر گرفته شده‌است؛ ابزار فروسرخ متوسط برای تهیه تصاویر شبیه هابل از کهکشان‌ها، دنباله دارها و اجرام آسمانی سنگین توسط کنسرسیوم اروپا آماده شده و در سال ۲۰۱۲ به ناسا تحویل داده شد. دوربین فیلتردار مجهز به حسگرهای دقیق FGS-TFI برای تصاویر با وضوح تصویری بالا از سایر اجرام آسمانی نیز توسط آژانس فضایی کانادا ساخته و سال گذشته در اختیار ناسا قرار گرفته‌است. پس از این مرحله، عملکرد هر چهار ابزار علمی بر روی تلسکوپ فضایی جیمز وب با ابعاد یک زمین تنیس و شعاع آینه ۵٫۶ متری مورد آزمایش قرار گرفت و آزمایش‌های نهایی با موفقیت انجام شد. آلبرتو کونتی دانشمند دیگر پروژه جیمز وب می‌گوید این مأموریت فراتر از جستجوی صرف برای کشف زندگی است. در این مأموریت برای کشف شواهدی از نخستین ستاره جهان و اطلاعاتی دربارهٔ شکل‌گیری کهکشان‌ها و زندگی نیز تلاش خواهد شد. | ## جمع‌بندی | به گفته وی این تلسکوپ یکی از اصلی‌ترین موانع برای بررسی فرایند شکل‌گیری سیاره‌ها، یعنی غبارهای فروسرخ را از سر راه اخترشناسان برخواهد داشت.تلسکوپ جیمز وب، پاسخی برای بنیادی‌ترین پرسش بشر ، همشهری آنلاین.