የሃብል ቴሌስኮፕ እንዴት እንደሚሰራ

# የሃብል ቴሌስኮፕ እንዴት እንደሚሰራ

የሃብል የጠፈር ቴሌስኮፕ በሥነ ፈለክ ታሪክ ውስጥ በጣም ታዋቂ እና አብዮታዊ የጠፈር ቴሌስኮፖች አንዱ ነው። እ.ኤ.አ. ኤፕሪል 24፣ 1990 በጠፈር ሹትል ዲስከቨሪ የተጀመረው ሃብል የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች እና ሳይንቲስቶች ከዚህ በፊት ታይቶ በማይታወቅ ሁኔታ አጽናፈ ዓለሙን እንዲያጠኑ አስችሏቸዋል። ግን ሃብል እንዴት በትክክል ይሰራል? ይህ ጽሑፍ የሃብል ቴሌስኮፕ እንዴት እንደሚሰራ መርሆዎችን እና ዘዴዎችን በዝርዝር ያብራራል።

## የቴሌስኮፖች መሰረታዊ መርሆዎች

በአጠቃላይ፣ ቴሌስኮፖች የሚሰሩት ከሩቅ ነገሮች ብርሃንን በመሰብሰብ እና ሊተነተን የሚችል ምስል በማምረት ነው። በዓለም ላይ የመጀመሪያዎቹ ቴሌስኮፖች ብርሃንን ለመያዝ እና ለማተኮር ሌንሶችን ወይም መስተዋቶችን የሚጠቀሙ የኦፕቲካል ቴሌስኮፖች ነበሩ።

የሃብል ቴሌስኮፕ የመስታወት (አንጸባራቂ) ቴሌስኮፕ አይነት ሲሆን የሚመጣው ብርሃን በዋና መስታወት በሁለተኛ መስታወት ላይ ያተኮረ ሲሆን ከዚያም ምስል ለመፍጠር በመመርመሪያ ወይም በካሜራ ማዋቀር ላይ ያተኩራል። ሃብል ከምድር ከባቢ አየር ውጭ የሚገኝ ስለሆነ፣ እንደ መዛባት ወይም የብርሃን ቅነሳ ያሉ የከባቢ አየር ረብሻዎች አይጋለጡም፣ እነዚህም በመሬት ላይ በተመሰረቱ ቴሌስኮፖች የተለመዱ ናቸው።

## የሃብል አካላዊ መዋቅር

ሀብል 13,2 ሜትር ርዝመት ያለው እና 11.000 ኪ.ግ ክብደት ያለው ትልቅ ቴሌስኮፕ ነው። ቴሌስኮፑ በርካታ ዋና ዋና ክፍሎችን ያቀፈ ነው፡

1. የቴሌስኮፕ ኦፕቲክስ፡ የሃብል ማዕከላዊ ክፍል 2,4 ሜትር ዲያሜትር ያለው ዋና መስታወት ነው። ይህ መስታወት ከልዩ ብርጭቆ የተሠራ ሲሆን የብርሃን ነጸብራቅን ለማሻሻል በአሉሚኒየም እና በቀጭን የማግኒዚየም ፍሎራይድ ሽፋን የተሸፈነ ነው።

2. የሳይንስ መሳሪያዎች፡- ሀብል ከአልትራቫዮሌት (UV) እስከ ኢንፍራሬድ (IR) ድረስ የተለያዩ የብርሃን ሞገድ ርዝመቶችን ለመያዝ የተነደፉ የተለያዩ መሳሪያዎችን ያቀፈ ነው። ከዋና ዋናዎቹ መሳሪያዎች መካከል ሰፋ ያለ የመስክ እና የፕላኔተሪ ካሜራ (WFPC2)፣ የላቀ የዳሰሳ ጥናቶች ካሜራ (ACS) እና የቅርብ ኢንፍራሬድ ካሜራ እና ባለብዙ ነገር ስፔክትሮሜትር (NICMOS) ይገኙበታል።

3. የቁጥጥር ስርዓቶች እና ኤሌክትሮኒክስ፡- ሃብል ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸውን ኢላማ ማድረግ እና የውሂብ ማከማቻን የሚያስችሉ እጅግ የተራቀቁ ኮምፒውተሮች እና የቁጥጥር ስርዓቶች አሉት።

4. የፀሐይ ፓነሎች፡- ለኃይል ማመንጫ፣ ሃብል የፀሐይ ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ የሚቀይሩ ሁለት ትላልቅ የፀሐይ ፓነሎች አሉት።

5. የመገናኛ አንቴና፡- ከምድር ጋር የሚደረግ ግንኙነት የሚከናወነው የሳይንስ መረጃዎችን በሚልክ እና ከናሳ መቆጣጠሪያ ማዕከል ትዕዛዞችን በሚቀበል አንቴና በኩል ነው።

## ሃብል እንዴት እንደሚሰራ

### የብርሃን ስብስብ እና ትኩረት

ሃብል እንደ ሩቅ ጋላክሲ ወይም ኮከብ ወዳለ ነገር ሲጠቁም፣ ዋናው መስታወት ከዚያ ነገር ብርሃን ይሰበስባል። ይህ ብርሃን ወደ ትንሽ ሁለተኛ ደረጃ መስታወት ይመራል እና ወደ ቴሌስኮፑ የተለያዩ ሳይንሳዊ መሳሪያዎች ይመለሳል።

የሃብል ዋና መስታወት እና ሁለተኛ መስታወት በጣም ዝርዝር ምስሎችን ለመፍጠር አብረው ይሰራሉ። ዋናው መስታወት በተቻለ መጠን ብዙ ብርሃን ይሰበስባል፣ ሁለተኛው መስታወት ደግሞ ያንን ብርሃን ወደ ማወቂያው ለማተኮር እና ለማቅናት ይረዳል።

### ምልከታ እና ምስል

ብርሃኑ ከተሰበሰበና ከተተኮረ በኋላ፣ በቴሌስኮፑ ላይ በተለያዩ መሳሪያዎችና መመርመሪያዎች ውስጥ ያልፋል። ለምሳሌ፣ WFC2 ወይም ACS በተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ምስሎችን ይቀርጻል። ከዚያም ይህ መረጃ በዲጂታል ቅርጸት ይቀመጣል።

እንደ NICMOS ያሉ መሳሪያዎች ለኢንፍራሬድ ምልከታዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ይህም በጣም ቀዝቃዛ ወይም በጣም ሩቅ የሆኑ የኢንፍራሬድ ጨረር የሚያመነጩ ነገሮችን ለማጥናት ያስችላል። ሌሎች መሳሪያዎች ለአሉታዊ አልትራቫዮሌት ምልከታዎች ሊያገለግሉ ይችላሉ፣ ይህም በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ስላለው ከፍተኛ የኃይል ሂደቶች መረጃ ሊሰጥ ይችላል።

### የውሂብ ዝውውር ወደ ምድር

ከዚያም በሃብል መሳሪያዎች የተገኘው መረጃ በሳተላይት የመገናኛ ስርዓት ወደ ምድር ይመለሳል። ሀብል ከቴሌስኮፕ የውሂብ አቅርቦት እና የቅብብል ሳተላይት (TDRS) ጋር የሚገናኙ የሬዲዮ አስተላላፊዎች እና ተቀባዮች አሉት። ከዚያም ይህ መረጃ በባልቲሞር፣ ሜሪላንድ ወደሚገኘው የጠፈር ቴሌስኮፕ ሳይንስ ተቋም (STScI) ይተላለፋል፣ እዚያም ሂደቱ ይሰራጫል፣ ይተነተናል እና ይመዘገባል።

በዚህ ሂደት፣ በዓለም ዙሪያ ያሉ የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች ለምርምራቸው በሃብል የተፈጠረውን መረጃ ማግኘት ይችላሉ።

### የኦፕቲካል ማስተካከያ

ሃብል ከተጀመረ በኋላ መጀመሪያ ላይ ከዋናው መስታወት ጋር ችግር አጋጥሞታል፣ ይህም የደበዘዙ ምስሎችን አስከትሏል። ትንታኔው እንደሚያሳየው ዋናው መስታወት በዘንግ ላይ ትንሽ ግን ጉልህ የሆነ ጉድለት ነበረው። ይህንን ችግር ለመፍታት በ1993 ናሳ የኮረንቲቭ ኦፕቲክስ ስፔስ ቴሌስኮፕ አክሲያል ሬክሽን (COSTAR) የተባለ የኦፕቲካል እርማት ስርዓት ለመትከል የጠፈር መንኮራኩር ተልዕኮ ልኳል። ይህ ስርዓት እንደ መነጽር ጥንድ ሆኖ ይሰራል፣ ይህም የሃብልን የብርሃን መንገድ ያስተካክላል፣ ይህም ሀብል ስለታም እና ግልጽ ምስሎችን እንዲያመነጭ ያስችለዋል።

### ከከባቢ አየር ረብሻ ነፃ የሆነ አፈጻጸም

ሃብል ከመሬት ላይ ከተመሰረቱ ቴሌስኮፖች ይልቅ ካሉት ቁልፍ ጥቅሞች አንዱ የምድርን ከባቢ አየር ጣልቃ ገብነት ሳያስፈልግ አጽናፈ ዓለሙን የማየት ችሎታው ነው። ከባቢ አየር በከባቢ አየር ሁከት በሚባል ክስተት ምክንያት ከሩቅ ነገሮች የሚመጣውን ብርሃን ያዛባል። ይህ ደግሞ በከዋክብት ላይ "ብልጭ ድርግም" ይፈጥራል፣ እነዚህም በከዋክብት ላይ የሚታዩ እና በመሬት ላይ በተመሰረቱ ቴሌስኮፖች የሚመነጩትን ምስሎች ጥርት ያለነት በእጅጉ ሊጎዱ ይችላሉ። ሃብል ከከባቢ አየር ውጭ በመሆን፣ በጣም ከፍተኛ ጥራት እና ግልጽነት ያላቸውን ምስሎች ማምረት ይችላል።

### አንዳንድ ጠቃሚ የሃብል ግኝቶች

1. የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት ፈጣን፡- ሀብል ከረዳቸው በጣም አስፈላጊ ግኝቶች አንዱ የአጽናፈ ሰማይ መስፋፋት መጠን እየጨመረ መሆኑን ማረጋገጥ ነው። ይህ ግኝት የጨለማ ኃይል ጽንሰ-ሀሳብን ይደግፋል፣ ይህም ለአጽናፈ ሰማይ ፈጣን መስፋፋት ተጠያቂ ነው ተብሎ የሚታሰበውን ሚስጥራዊ የኃይል አይነት ነው።

2. የፕላኔቶች እና የጋላክሲ ዝርዝሮች፡- ሃብል በፀሐይ ስርዓታችን ውስጥ ፕላኔቶችን ታይቶ በማይታወቅ ሁኔታ እይታ ሰጥቶናል፣ ይህም በጁፒተር እና በሳተርን ላይ ኃይለኛ አውሎ ነፋሶችን እንዲሁም የሩቅ ጋላክሲዎችን እና የጋላክሲ ክላስተሮችን ዝርዝር ፓኖራማዎችን ያካትታል።

3. እጅግ ግዙፍ ጥቁር ቀዳዳዎች፡- ሳይንቲስቶች በሃብል አማካኝነት በብዙ ጋላክሲዎች መሃል ላይ እጅግ ግዙፍ ጥቁር ቀዳዳዎች መኖራቸውን ማየት እና ማረጋገጥ ችለዋል፣ ይህም የራሳችንን ጋላክሲ ማለትም ሚልኪ ዌይን ጨምሮ።

4. የኮከብ ፍጥረት፡- ሃብል አዳዲስ የኮከብ ፍጥረት አካባቢዎችን በቀጥታ እንዲመለከቱ አስችሏል፣ ይህም ከዋክብት ከጋዝ እና ከአቧራ ደመና እንዴት እንደሚፈጠሩ ግንዛቤ ይሰጠናል።

## መደምደሚያ

የሃብል የጠፈር ቴሌስኮፕ ስለ አጽናፈ ዓለም ያለንን ግንዛቤ በተመለከተ አዲስ መስኮት ከፍቷል። ሃብል በተራቀቀ ቴክኖሎጂ እና ከምድር ከባቢ አየር ውጭ ባለው አቀማመጥ፣ ስለ አጽናፈ ዓለም ያለንን እውቀት ያስፋፉ ጠቃሚ ግኝቶችን አስችሏል። የከዋክብትን አፈጣጠር ከመመልከት ጀምሮ የአጽናፈ ዓለሙን መስፋፋት እስከ መለካት ድረስ፣ ሃብል