# Kuidas Hubble'i teleskoop töötab
Hubble'i kosmoseteleskoop on üks kuulsamaid ja revolutsioonilisemaid kosmoseteleskoope astronoomiaajaloos. Kosmosesüstik Discovery poolt 24. aprillil 1990 orbiidile saadetud Hubble on võimaldanud astronoomidel ja teadlastel universumit uurida nagu ei kunagi varem. Aga kuidas Hubble tegelikult töötab? See artikkel selgitab üksikasjalikult Hubble'i teleskoobi tööpõhimõtteid ja -mehhanisme.
## Teleskoopide põhiprintsiibid
Üldiselt töötavad teleskoobid nii, et nad koguvad valgust kaugetelt objektidelt ja loovad analüüsitava pildi. Maailma esimesed teleskoobid olid optilised teleskoobid, mis kasutasid valguse püüdmiseks ja fokuseerimiseks läätsesid või peegleid.
Hubble'i teleskoop on peegelteleskoop (reflektor), kus sissetulev valgus fokuseeritakse primaarpeegli abil sekundaarpeeglile, mis seejärel projitseerib selle detektorile või kaamerale pildi loomiseks. Kuna Hubble asub väljaspool Maa atmosfääri, ei mõjuta seda atmosfäärihäired, nagu moonutused või valguse vähenemine, mis on maapealsete teleskoopide puhul tavalised.
## Hubble'i füüsiline struktuur
Hubble on suur teleskoop, umbes 13,2 meetrit pikk ja kaalub umbes 11 000 kg. Teleskoop koosneb mitmest põhikomponendist:
1. Teleskoobi optika: Hubble'i keskmes on selle 2,4-meetrise läbimõõduga primaarpeegel. See peegel on valmistatud spetsiaalsest klaasist ning kaetud alumiiniumi ja õhukese magneesiumfluoriidi kihiga, et parandada valguse peegeldust.
2. Teadusinstrumendid: Hubble on varustatud mitmesuguste instrumentidega, mis on loodud jäädvustama laia valguse lainepikkuste vahemikku ultraviolettkiirgusest (UV) infrapunakiirguseni (IR). Mõned olulisemad instrumendid on lainurk- ja planetaarkaamera (WFPC2), täiustatud kaamera uuringuteks (ACS) ja lähiinfrapunakaamera ja mitme objektiga spektromeeter (NICMOS).
3. Juhtimissüsteemid ja elektroonika: Hubble on varustatud ülitäpse sihtimise ja andmete salvestamisega võimaldavate keerukate arvutite ja juhtimissüsteemidega.
4. Päikesepaneelid: Energia saamiseks on Hubble varustatud kahe suure päikesepaneeliga, mis muudavad päikeseenergia elektriks.
5. Sideantenn: Maaga suhtlemine toimub antenni kaudu, mis saadab teadusandmeid ja võtab vastu käske NASA juhtimiskeskusest.
## Kuidas Hubble töötab
### Valguse kogumine ja fokuseerimine
Kui Hubble'i teleskoop on suunatud mingile objektile, näiteks kaugele galaktikale või tähele, kogub primaarpeegel sellelt objektilt tulevat valgust. See valgus suunatakse väiksemasse sekundaarpeeglisse ja peegeldub tagasi teleskoobi erinevatele teadusinstrumentidele.
Hubble'i primaarpeegel ja sekundaarpeegel töötavad koos, et luua väga detailseid pilte. Primaarpeegel kogub võimalikult palju valgust, samas kui sekundaarpeegel aitab seda valgust fokuseerida ja detektorile suunata.
### Vaatlus ja pildistamine
Kui valgus on kogutud ja fokuseeritud, läbib see teleskoobi erinevaid instrumente ja detektoreid. Näiteks WFPC2 või ACS jäädvustab pilte erinevatel lainepikkustel. Seejärel salvestatakse need andmed digitaalsel kujul.
Infrapunavaatlusteks kasutatakse selliseid instrumente nagu NICMOS, mis võimaldavad uurida väga külmi või väga kaugeid objekte, mis kiirgavad infrapunakiirgust. Teisi instrumente võidakse kasutada ultraviolettvaatlusteks, mis võivad anda teavet universumis toimuvate kõrge energiaga protsesside kohta.
### Andmete edastamine Maale
Hubble'i instrumentide abil kogutud andmed saadetakse seejärel satelliitsidesüsteemi kaudu Maale tagasi. Hubble'il on raadiosaatjad ja -vastuvõtjad, mis suhtlevad teleskoobi andmete edastamise ja edastamise satelliidiga (TDRS). Seejärel edastatakse need andmed Baltimore'is Marylandis asuvasse Kosmoseteleskoobi Teadusinstituuti (STScI), kus neid töödeldakse, analüüsitakse ja arhiveeritakse.
Selle protsessi kaudu saavad astronoomid üle maailma oma uurimistööks ligi Hubble'i loodud andmetele.
### Optiline korrektsioon
Varakult pärast starti tekkisid Hubble'il probleemid oma peamise peegliga, mis põhjustas uduseid pilte. Analüüs näitas, et peamise peegli teljel oli pisike, kuid märkimisväärne defekt. Selle probleemi lahendamiseks saatis NASA 1993. aastal kosmosesüstiku missiooniks paigaldada optilise korrektsioonisüsteem nimega Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR). See süsteem toimib nagu prillid, korrigeerides valguse teed, võimaldades Hubble'il toota teravaid ja selgeid pilte.
### Atmosfääri häiringuteta jõudlus
Üks Hubble'i peamisi eeliseid maapealsete teleskoopide ees on võime jälgida universumit ilma Maa atmosfääri sekkumiseta. Meie atmosfäär moonutab kaugetelt objektidelt tulevat valgust atmosfääri turbulentsina tuntud nähtuse tõttu. See tekitab tähtedel palja silmaga nähtavaid "säratusi" ja võib oluliselt halvendada maapealsete teleskoopide tehtud piltide teravust. Kuna Hubble asub atmosfäärist väljaspool, saab see luua palju suurema eraldusvõime ja selgusega pilte.
### Mõned Hubble'i olulised avastused
1. Universumi kiirenev paisumine: Üks olulisemaid avastusi, mille tegemisel Hubble kaasa aitas, oli kinnitus universumi paisumiskiiruse suurenemisele. See avastus toetab tumeenergia kontseptsiooni, mis on salapärane energiavorm, mida peetakse vastutavaks universumi kiirenenud paisumise eest.
2. Planeetide ja galaktikate detailid: Hubble on andnud meile enneolematuid vaateid meie päikesesüsteemi planeetidest, sealhulgas intensiivseid torme Jupiteril ja Saturnil, samuti detailseid panoraame kaugetest galaktikatest ja galaktikaparvedest.
3. Supermassiivsed mustad augud: Hubble'i abil suutsid teadlased jälgida ja kinnitada supermassiivsete mustade aukude olemasolu paljude galaktikate, sealhulgas meie enda galaktika Linnutee keskpunktides.
4. Tähtede teke: Hubble on võimaldanud ka uute tähtede tekke piirkondade otsest vaatlemist, andes meile ülevaate sellest, kuidas tähed gaasi- ja tolmupilvedest tekivad.
## Kokkuvõte
Hubble'i kosmoseteleskoop on avanud uue akna meie arusaama universumist. Oma täiustatud tehnoloogia ja asukohaga väljaspool Maa atmosfääri on Hubble võimaldanud teha olulisi avastusi, mis on laiendanud meie teadmisi kosmosest. Alates tähtede moodustumise vaatlemisest kuni universumi paisumise mõõtmiseni, Hubble...
