به مناسبت سالگرد پرتاب تلسکوپ فضایی هابل: فضا شگفت‌انگیز است!

۲۵ سال پیش در چنین روزی تلسکوپ فضایی هابل (HST) توسط شاتل دیسکاوری در مدار زمین گرفت و تا به امروز عنوان پرکارترین چشم انسان را به فضا به خود اختصاص داده است. در‌واقع بخش زیادی از دانش امروز ما مرهون این تلسکوپ است.
صدها میلیارد ستاره در آسمان شب می‌درخشند و برای هزاران سال چشم انسان را به خود خیره کرده‌اند. تا ۲۵ سال پیش مجبور بودیم هر آنچه در آسمان است از میان پرده‌ی ضخیم جو ببینیم اما با مستقر شدن هابل در مدار مشاهدات ما از زیبایی‌های زندگی و مرگ کیهان رنگ تازه‌ای به خود گرفت. این چشم فضایی انسان به اندازه‌ی یک اتوبوس مدرسه است و وزنی برابر دو فیل دارد ، هابل در مداری قرار گرفته که با سرعت ۸ کیلومتر در ثانیه به دور زمین می‌چرخد. تاکنون ۴ بار در فضا تعمیر شده و هیچ‌گاه گمان نمی‌رفت تا این سن به بشر خدمت کند. در سال ۲۰۰۲ بخش‌هایی از این تلسکوپ تعویض شد و قسمت‌هایی به آن اضافه شد تا کارایی آن افزایش یابد. تجهیزاتی که هابل به آن‌ها مجهز شده، عبارتند از:

• دوربین پیشرفته‌ی آب و هوایی
• دوربین فروسرخ و طیف نگار
• طیف نگار عکاسی فضایی
• حسگرهای دقیق هدف‌گیری
• دوربین شکار سوژه‌های کم نور

دو آینه در هابل کار گذاشته شده است، در ساخت این آینه‌ها به حدی دقت شده و سطح آن‌ها به‌قدری صاف و سیقلی است که اگر آینه‌ی اصلی هابل را به اندازه‌ی قطر کره‌ی زمین بزرگ کنیم، ارتفاع بلندترین برآمدگی آن از ۱۵ سانتی‌متر تجاوز نخواهد کرد. در ادامه چند نمونه از هزاران تصویر شگفت انگیزی که هابل برای ما به زمین ارسال کرده است را مشاهده می‌کنید.
کهکشان کلاه مکزیکی
صحنه‌ی نابودی ستاره‌ی V 838 تکشاخ
لکه‌ی قرمز بزرگ مشتری
سحابی شاه تخته
کهکشان متعامد arp 273
ستون‌های آفرینش
سحابی چشم گربه
سحابی سیاره نمای NGC 5189
هزاران کهکشان فقط در منطقه‌ی 2744 هابیل
فاصله‌ای که تا به امروز هابل توانسته رصد کند

• سه سال دیگر تلسکوپ فضای جیمز وب (JWST) به فضا پرتاب خواهد شد. این تلسکوپ ۱۰۰ برابر قوی‌تر از هابل است و انتظار می‌رود بتواند تا ۲۰۰ میلیون سال پس از مهبانگ را رصد کند. یکی از اصلی ترین وظایف این تلسکوپ جستجوی حیات در فراسوی کهکشان‌ها است، فقط سه سال تا دیدن تصاویری شگفت انگیزتر از دورترین کهکشان‌ها و جهانی که تازه متولد شده باقی‌مانده است!

__________________


تلسکوپ فضایی جیمز وب یه دوربین نجومی مادون سرخ بزرگ با آینه اصلی شیش و نیم متریه که قراره تا سال 2018 پرتاب بشه.
ویژگی های برجسته این تلسکوپ می توان به ابعاد آینه و مدار بسیار دور آن از زمین و ابزار تخصصی پیشرفته ای که به آن وضوح تصویری باورنکردنی از موج های بلند مرئی تا نیمه مادون سرخ رامی دهد اشاره کرد.
این پروژه پیش از این با عنوان تلسکوپ فضایی نسل بعدی شناخته میشد تا اینکه در سپتامبر 2002 به نام یکی از مدیران سابق ناسا جیمز وب تغییر نام یافت.
این پروژه حاصل همکاری بین المللی هفده کشور مطرح دنیاست که به راهبردی ناسا و همکاری گسترده سازمان فضایی اروپا و کانادا در دست انجام است و مرکز پرواز های فضایی گدارد متعلق به ناسا نقش مدیریت توسعه پروژه رو به عهده داره.
تاکنون چند فناوری جدید برای این تلسکوپ توسعه یافته است از جمله آینه اصلی تاشوندع مقطع عدسی های فوق سبک از جنس بریلیوم آشکارسازهایی با قابلیت ثبت سیگنال های خیلی ضعیف دریچه های خیلی ریز که امکان انتخاب برنامه ریزی شده موضوع را برای طیف نگاری فراهم میکند و نیز خنک کننده ی تبریدی برای خنک کردن آشکار ساز های میان مادون سرخ.



ویژگی های این پروژه عبارت است از:
دوربین نزدیک به مادون قرمز
طیف نگار نزدیک به مادون قرمز
تجهیزات نیمه مادون قرمز
حسگرهای هدایت ظریف/عکس بردار نزدیک مادون قرمز و طیف نگار بی شکاف
ماموریت های این تلسکوپ شامل بررسی موارد زیر است:
پایان دوران تاریکی (نخستین نور و یونیزه شدن مجدد که به دنبال شناسایی نخستین اشیا نورانی شکل گرفته در جهان اولیه بوده و تاریخ شروع یونیزه شدن را کنکاش می کند)
پیدایش کهکشان ها
آفرینش ستاره ها
و سامانه های خورشیدی و منشا حیات.
مدار تلسکوپ:
تلسکوپ وب در اصل نورهای مادون سرخ را از اشیا کم نور و در فاصله های خیلی دور رصد می کند.
اما تمام اشیا از جمله تلسکوپ ها خود امواج مادون سرخ منتشر می کنند. برای جلوگیری از اختلاط سیگنال های خیلی ضعیف کهکشانی با تشعشعات خود تلسکوپ باید تلسکوپ را به همراه تمام ادواتش در موقیعت خیلی سرد نگه داشت.
بنابراین یک پوشش خیلی بزرگ که جلوی تابش نور از خورشید و زمین و ماه را می گیرد تلسکوپ را می پوشاند. در غیر این صورت تلسکوپ گرم شده و امواج آن با رصدها تاخل پیدا می کند



برای انجام این کار باید تلسکوپ را در مداری قرار داد که در آن مدار هر سه سیاره در یک راستا قرار بگیرند که می شود مداری در اطراف نقطه ال دو که از دیدگاه ریاضی این مدار بیضوی بوده و در اطراف نقطه لاگرانژ دوم نیمه پایدار است.
که این نقطه یکی از پنج راه حلی است که برای مسئله سه جسم در قرن هیجده میلادی توسط ریاضیدانی به نام ژوزف لوئیس لاگرانژ است ارائه شد.
مقایسه طول موج ها:
وب بیشتر در طیف مادون سرخ کار کرده و چهار ابزار علمی برای عکس برداری و طیف نگاری اشیاه فضایی دارد.
این ابزار طول موجی بین شیش دهم تا 28 میکرون را پوشش می دهد حال آوکه هابل تنها قادر به مشاهده بازه کوچکی از طیف مادون قرمز راداراست و توانمندی اصلی آن در زمینه نواحی ماورای بنفش و مرئی طیف الکترومغناطیس است.
مقایسه ابعادی:
هابل یک تلسکوپ با طول 13 متر و قطر حداکثر 4 متر است در مقابل بادبان خورشیدی وب به تنهایی 22 متر در 12 متر است.
آینه اصلی وب قطری معادل شیش و نیم متر داراست در حالی که هابل کوچکتر از دو و نیم متر را داراست و این یعنی وب حدود هفت برابر سطح بزرگتری را پوشش می دهد. در نتیجه وضوح تصویر بهتری دارد.
مقایسه مداری:
مدار تلسکوپ هابل در فاصله 570 کیلومتری سطح زمین است در حالی که تلسکوپ وب در مدار یک و نیم میلیون کیلومتری زمین قرار دارد و با یه راکت آریان پنج مرحله ای این کار را انحام می دهد. لازم به ذکر است که مدار ماه در فاصله 384500 کیلومتری زمین است.
عمق دید:
هابل فقط می تواند تا عمق کهکشانهای اولیه را مشاهده کند. ولی وب قادر به دیدن کهکشان های نوزاد است. و این بدلیل توانایی مادن قرمز آن است.