-
### Nola funtzionatzen duen Hubble teleskopioak
Hubble Espazio Teleskopioak (HST) unibertsoaren ulermena erabat eraldatu du 1990ean jaurti zenetik. Lurretik 547 kilometrora (340 milia) kokatuta, atmosferaren distortsiotik haratago, Hubble-k izar urrunen, galaxien eta beste zeruko fenomeno batzuen ikuspegi garbi eta oztoporik gabea eskaintzen du. Baina nola funtzionatzen du zehazki ingeniaritza modernoaren mirari honek? Artikulu honek astronomiaren arloan HST tresna paregabe bihurtzen duten osagai, printzipio eta eragiketa nagusiak aztertzen ditu.
#### Testuinguru historikoa eta misioaren helburuak
Hubble Espazio Teleskopioaren ideia 1940ko hamarkadakoa da, nahiz eta 1970eko hamarkadara arte ez ziren NASAren zientzia-ahalegin arrakastatsuenetako bat izango zenaren planak gauzatzen hasi. Edwin Hubble astronomoaren izena daraman teleskopioaren misio nagusiak unibertsoaren egitura, galaxien eta izarren eraketa, gure eguzki-sistemako planeten propietateak eta, oro har, kosmosean dugun lekuari buruzko oinarrizko galderei erantzutea dira.
#### Hubble espazio teleskopioaren osagaiak
Hubble nola funtzionatzen duen ulertzea bere osagai nagusien azterketarekin hasten da.
1. Teleskopio Optikoaren Muntaketa (OTA):
– Ispilu Nagusia: Hubble-ren bihotza, ispilu nagusia, 2.4 metroko (7.9 oin) diametrokoa da. Zeruko objektuen argia biltzen du eta bigarren mailako ispilura islatzen du.
– Bigarren mailako ispilua: Lehen mailako ispiluaren gainean kokatutako ispilu txikiago honek argia berriro islatzen du, tresna nagusira bideratuz.
2. Tresna zientifikoak:
Hubble teleskopioak hainbat tresna zientifiko ditu, bakoitza behaketa mota desberdinetarako espezializatua:
– Wide Field Camera 3 (WFC3): Kamera honek bereizmen handiko irudiak hartzen ditu espektro elektromagnetikoaren hiru tarte desberdinetan: ultramorea, ikusgaia eta infragorri hurbila.
– Inkestetarako Kamera Aurreratua (ACS): Inkesta estiloko behaketetarako optimizatua, espazioko eskualde handiak xehetasun handiz harrapatzeko gai da.
– Jatorri Kosmikoaren Espektrografoa (COS): Zeruko iturrietatik datorren argi ultramorearen espektroak aztertzeko diseinatua, haien osaera, tenperatura, dentsitatea eta mugimenduari buruzko informazioa agerian utziz.
– Espazio Teleskopioaren Irudi Espektrografoa (STIS): Irudi eta espektroskopia gaitasun konbinatu hauek prozesu kimikoen eta propietate fisikoen azterketa zehatza ahalbidetzen dute.
– Infragorri Hurbileko Kamera eta Objektu Anitzeko Espektrometroa (NICMOS): Jada funtzionatzen ez duen arren, NICMOS ezinbestekoa zen infragorri behaketetarako WFC3-k eginkizun hori hartu aurretik.
3. Laguntza Sistemak:
– Seinale Kontrol Sistema: Espazioan zehaztasuna funtsezkoa da, eta Hubble-ren zehaztasun-seinale sistemak giroskopioak eta gidatze-sentsore finak erabiltzen ditu orientazio zehatza mantentzeko. Sistema honek teleskopioari 0.007 arkosegundoko zehaztasunarekin helburu bat finkatzea ahalbidetzen dio.
– Datuak kudeatzeko sistemak: Hubblek behaketak kontrolatzen, datuak gordetzen eta informazio hori Lurrera itzultzen duten ordenagailu-sistemekin hornituta dago. Datuak Jarraipen eta Datuen Errelebo Satelite Sistemaren (TDRSS) bidez transmititzen dira.
#### Hubble-ren funtzionamenduaren oinarrian dauden printzipioak
Hubble-ren funtzionamendua fisikaren eta ingeniaritzaren oinarrizko hainbat printzipiotan oinarritzen da:
1. Islapena eta Errefrakzioa:
Aurretik aipatu bezala, Hubble-k bere ispilu nagusi eta sekundarioetan oinarritzen da argia harrapatzeko eta fokatzeko. Ispilu hauek aluminiozko geruza fin batez estalita daude, eta ondoren magnesio fluorurozko babes-geruza batez, eta horrek islagarritasuna handitzen du eta sakabanaketa murrizten du.
2. Espektroskopia:
Espektroskopia ezinbestekoa da behatutako objektuen osaera kimikoa identifikatzeko. Argia bere osagai diren koloreetan (espektroan) banatuz, COS eta STIS bezalako tresnek elementu eta molekula espezifikoei dagozkien sinadura bereziak identifikatu ditzakete.
3. Espektro elektromagnetikoa:
Hubble-k espektro elektromagnetikoaren gama zabala behatu zuen, ultramoretik hasi eta infragorri hurbileraino. Gaitasun horri esker, begi hutsez ikusezinak diren fenomenoak detektatu ditzake, baita atmosferako interferentziak mugatuta dauden lurreko behatoki batzuk ere.
#### Eragiketak: Nola egiten dituen Hubble-k behaketak
1. Misioaren Plangintza eta Helburuaren Hautaketa:
Hubblek behaketa bat egin aurretik, Lurreko zientzialariek bere helburuak zehaztu behar dituzte. Behaketa-denboraren proposamenak mundu osoko astronomoengandik datoz, eta proposamen hauek zorrotz aztertu eta programatzen dira.
2. Seinalatzea eta Egonkortasuna:
Behin helburu bat hautatuta, Hubble-ren giroskopio zehatzek eta gidaritza-sentsore finek elkarrekin lan egiten dute teleskopioa nahi den norabidean zuzentzeko. Hubble-k Lurraren inguruan orbitatzen du orduko 27,300 kilometro (orduko 17,000 milia) inguruan, orbita bat osatuz gutxi gorabehera 97 minuturo. Mugimendu azkar hori izan arren, bere zuzenketa-sistemak objektu urrunetan denbora luzez etengabe fokatzea ahalbidetzen dio.
3. Datuen bilketa:
Zeruko objektu baten argia teleskopioan sartzen denean eta ispiluek fokatzen dutenean, dagokion tresna zientifikora bideratzen da. Behaketaren beharren arabera, tresnak irudiak atera, espektroak aztertu edo polarizazioak neurtu ditzake.
4. Datuen transmisioa eta prozesamendua:
Bildutako datuak Lurrera bidaltzen dira TDRSS sarearen bidez. Informazio hau gordetzen, prozesatzen eta kalibratzen da Baltimoreko (Maryland) Espazio Teleskopioen Zientzia Institutuan (STScI). Prozesatutako datuak astronomoen eta publikoaren eskura jartzen dira, aurkikuntza zientifiko ugariri lagunduz.
#### Lorpenak eta ekarpenak
Jaurti zenetik, Hubble-k unibertsoaren ulermena irauli du. Bere ekarpen esanguratsuenetako batzuk hauek dira:
– Unibertsoaren adina: galaxia urrunetan dauden izar aldakorrak behatuz, Hubble-k unibertsoaren adina 13.8 milioi urtera zehazten lagundu zuen.
– Energia iluna: Hubble-k urruneko supernobei buruz egindako behaketek energia ilunaren existentziaren froga garrantzitsuak eman zituzten, unibertsoaren hedapenaren azelerazioa bultzatzen duen indar misteriotsu bat.
– Exoplaneten atmosferak: Hubble-k funtsezko lana egin du beste izar batzuen inguruan orbitatzen duten planeten atmosferak karakterizatzeko, ur-lurruna, metanoa eta beste molekula batzuk detektatzeko.
– Eremu Sakoneko Irudiak: Hubble Eremu Sakonak eta bere ondorengoek (Ultra Eremu Sakona, Eremu Sakon Extreme) galaxiaz betetako unibertso bat agerian utzi dute, bakoitza eboluzio-etapa desberdinetan, kosmologiari eta galaxien eraketari buruzko gure ezagutza nabarmen zabalduz.
#### Erronkak eta mantentze-lanak
Hubble-ren bidaia ez da guztiz erraza izan. Jaurtiketaren ondoren, ispilu nagusiaren kurbaduran akats bat aurkitu zen, irudi lausoak eraginez. Arazo hau 1993an zuzendu zen, Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR) instalatu zuen mantentze-misio batean, Hubble-ri "betaurrekoak" emanez eta behaketa-argitasuna berreskuratuz.
Espazio-ontzian astronautek egindako bost mantentze-misiok Hubble-ren sistemak berritu, tresna zaharrak berriekin ordezkatu eta funtzionamenduan jarraitu ahal izan zuten. Misio horietako azkena 2009an egin zen, eta ordutik, Hubble-k irudi harrigarriak eta datu zientifiko baliotsuak sortzen jarraitu du.
### Aurrera begira
Hubbleren ondorengoa den James Webb espazio-teleskopioa (JWST) bere gaitasun aurreratuekin ikerketa astronomikoaren lehen lerroak hartzeko prest dagoen arren, Hubbleren ondarea iraungo du. Elkarrekin, behatoki hauek ikuspegi osagarriak eskainiko dituzte, Hubble ultramorean eta ikusgaian zentratuz.
