हबल टेलीस्कोप कैसे काम करता है

# हबल टेलीस्कोप कैसे काम करता है

हबल अंतरिक्ष दूरबीन खगोल विज्ञान के इतिहास में सबसे प्रसिद्ध और क्रांतिकारी अंतरिक्ष दूरबीनों में से एक है। 24 अप्रैल, 1990 को स्पेस शटल डिस्कवरी द्वारा प्रक्षेपणित हबल दूरबीन ने खगोलविदों और वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड का अभूतपूर्व अध्ययन करने में सक्षम बनाया है। लेकिन हबल वास्तव में कैसे काम करता है? यह लेख हबल दूरबीन के कार्य करने के सिद्धांतों और प्रक्रियाओं को विस्तार से समझाएगा।

## दूरबीनों के बुनियादी सिद्धांत

सामान्य तौर पर, दूरबीनें दूर की वस्तुओं से प्रकाश एकत्रित करके एक छवि बनाती हैं जिसका विश्लेषण किया जा सकता है। दुनिया की पहली दूरबीनें ऑप्टिकल दूरबीनें थीं, जो प्रकाश को पकड़ने और केंद्रित करने के लिए लेंस या दर्पण का उपयोग करती थीं।

हबल टेलीस्कोप एक प्रकार का दर्पण (परावर्तक) टेलीस्कोप है, जिसमें आने वाले प्रकाश को प्राथमिक दर्पण द्वारा द्वितीयक दर्पण पर केंद्रित किया जाता है, जो फिर इसे एक डिटेक्टर या कैमरा सेटअप पर प्रक्षेपित करता है जिससे एक छवि बनती है। पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर स्थित होने के कारण, हबल वायुमंडलीय गड़बड़ी, जैसे कि विरूपण या प्रकाश में कमी, से प्रभावित नहीं होता है, जो जमीन पर स्थित टेलीस्कोपों ​​में आम है।

## हबल की भौतिक संरचना

हबल एक विशाल दूरबीन है, जिसकी लंबाई लगभग 13,2 मीटर और वजन लगभग 11.000 किलोग्राम है। इस दूरबीन में कई मुख्य घटक शामिल हैं:

1. दूरबीन प्रकाशिकी: हबल दूरबीन का मुख्य भाग इसका 2,4 मीटर व्यास वाला प्राथमिक दर्पण है। यह दर्पण विशेष प्रकार के कांच से बना है और प्रकाश परावर्तन को बढ़ाने के लिए इस पर एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम फ्लोराइड की एक पतली परत चढ़ाई गई है।

2. वैज्ञानिक उपकरण: हबल विभिन्न प्रकार के उपकरणों से सुसज्जित है जो पराबैंगनी (यूवी) से लेकर अवरक्त (आईआर) तक प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला को कैप्चर करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। कुछ प्रमुख उपकरणों में वाइड फील्ड एंड प्लैनेटरी कैमरा (डब्ल्यूएफपीसी2), एडवांस्ड कैमरा फॉर सर्वे (एसीएस), और नियर इन्फ्रारेड कैमरा एंड मल्टी-ऑब्जेक्ट स्पेक्ट्रोमीटर (एनआईसीएमओएस) शामिल हैं।

3. नियंत्रण प्रणाली और इलेक्ट्रॉनिक्स: हबल अत्याधुनिक कंप्यूटरों और नियंत्रण प्रणालियों से सुसज्जित है जो उच्च परिशुद्धता लक्ष्यीकरण और डेटा भंडारण को सक्षम बनाते हैं।

4. सौर पैनल: बिजली उत्पादन के लिए, हबल दो बड़े सौर पैनलों से सुसज्जित है जो सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं।

5. संचार एंटीना: पृथ्वी के साथ संचार एक एंटीना के माध्यम से किया जाता है जो वैज्ञानिक डेटा भेजता है और नासा में नियंत्रण केंद्र से आदेश प्राप्त करता है।

## हबल कैसे काम करता है

### प्रकाश संग्रहण और फोकस

जब हबल टेलीस्कोप को किसी वस्तु, जैसे कि किसी दूर स्थित आकाशगंगा या तारे की ओर लक्षित किया जाता है, तो प्राथमिक दर्पण उस वस्तु से आने वाले प्रकाश को एकत्रित करता है। यह प्रकाश एक छोटे द्वितीयक दर्पण की ओर निर्देशित होता है और टेलीस्कोप के विभिन्न वैज्ञानिक उपकरणों तक परावर्तित होकर वापस पहुंचता है।

हबल टेलीस्कोप का प्राथमिक दर्पण और द्वितीयक दर्पण मिलकर अत्यंत विस्तृत छवियाँ बनाते हैं। प्राथमिक दर्पण यथासंभव अधिक से अधिक प्रकाश एकत्रित करता है, जबकि द्वितीयक दर्पण उस प्रकाश को डिटेक्टर पर केंद्रित और निर्देशित करने में सहायता करता है।

### अवलोकन और इमेजिंग

प्रकाश को एकत्रित और केंद्रित करने के बाद, यह दूरबीन पर लगे विभिन्न उपकरणों और डिटेक्टरों से होकर गुजरता है। उदाहरण के लिए, WFPC2 या ACS विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर चित्र कैप्चर करते हैं। यह डेटा फिर डिजिटल प्रारूप में संग्रहीत किया जाता है।

NICMOS जैसे उपकरणों का उपयोग अवरक्त अवलोकन के लिए किया जाता है, जिससे अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करने वाली अत्यंत ठंडी या अत्यंत दूरस्थ वस्तुओं का अध्ययन संभव हो पाता है। अन्य उपकरणों का उपयोग पराबैंगनी अवलोकन के लिए किया जा सकता है, जो ब्रह्मांड में उच्च-ऊर्जा प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं।

### पृथ्वी पर डेटा स्थानांतरण

हबल के उपकरणों द्वारा प्राप्त डेटा को उपग्रह संचार प्रणाली का उपयोग करके पृथ्वी पर वापस भेजा जाता है। हबल में रेडियो ट्रांसमीटर और रिसीवर हैं जो टेलीस्कोप डेटा डिलीवरी एंड रिले सैटेलाइट (टीडीआरएस) से संचार करते हैं। यह डेटा फिर मैरीलैंड के बाल्टीमोर स्थित स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट (एसटीएससीआई) को भेजा जाता है, जहां इसे संसाधित, विश्लेषण और संग्रहीत किया जाता है।

इस प्रक्रिया के माध्यम से, दुनिया भर के खगोलविद अपने शोध के लिए हबल द्वारा उत्पन्न डेटा तक पहुंच सकते हैं।

### ऑप्टिकल सुधार

लॉन्च के तुरंत बाद, हबल को अपने प्राथमिक दर्पण में समस्या का सामना करना पड़ा, जिससे धुंधली छवियां आने लगीं। विश्लेषण से पता चला कि प्राथमिक दर्पण की धुरी में एक छोटा, लेकिन महत्वपूर्ण दोष था। इस समस्या को दूर करने के लिए, 1993 में नासा ने एक अंतरिक्ष शटल मिशन भेजा, जिसमें करेक्टिव ऑप्टिक्स स्पेस टेलीस्कोप एक्सियल रिप्लेसमेंट (COSTAR) नामक एक ऑप्टिकल करेक्शन सिस्टम स्थापित किया गया। यह सिस्टम चश्मे की तरह काम करता है, प्रकाश के पथ को ठीक करता है, जिससे हबल स्पष्ट और सटीक छवियां बना पाता है।

### वायुमंडलीय व्यवधान से मुक्त प्रदर्शन

हबल दूरबीन का एक प्रमुख लाभ यह है कि यह पृथ्वी के वायुमंडल के अवरोध के बिना ब्रह्मांड का अवलोकन कर सकती है। हमारा वायुमंडल वायुमंडलीय अशांति नामक घटना के कारण दूर की वस्तुओं से आने वाले प्रकाश को विकृत कर देता है। इससे तारों में टिमटिमाहट उत्पन्न होती है जो नंगी आंखों से दिखाई देती है और जमीन पर स्थित दूरबीनों द्वारा निर्मित छवियों की स्पष्टता को काफी हद तक कम कर सकती है। वायुमंडल से बाहर होने के कारण, हबल दूरबीन कहीं अधिक उच्च रिज़ॉल्यूशन और स्पष्टता वाली छवियां बना सकती है।

### हबल की कुछ महत्वपूर्ण खोजें

1. ब्रह्मांड का त्वरित विस्तार: हबल द्वारा किए गए सबसे महत्वपूर्ण आविष्कारों में से एक ब्रह्मांड के विस्तार की दर में वृद्धि की पुष्टि थी। यह खोज डार्क एनर्जी की अवधारणा का समर्थन करती है, जो ऊर्जा का एक रहस्यमय रूप है और ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार के लिए जिम्मेदार मानी जाती है।

2. ग्रहों और आकाशगंगाओं का विवरण: हबल ने हमें हमारे सौर मंडल के ग्रहों के अभूतपूर्व दृश्य दिए हैं, जिनमें बृहस्पति और शनि पर तीव्र तूफान, साथ ही दूर की आकाशगंगाओं और आकाशगंगा समूहों के विस्तृत पैनोरमा शामिल हैं।

3. सुपरमैसिव ब्लैक होल: हबल टेलीस्कोप की मदद से वैज्ञानिकों ने कई आकाशगंगाओं के केंद्रों में सुपरमैसिव ब्लैक होल के अस्तित्व का अवलोकन और पुष्टि की है, जिसमें हमारी अपनी आकाशगंगा, मिल्की वे भी शामिल है।

4. तारा निर्माण: हबल ने नए तारा निर्माण के क्षेत्रों का प्रत्यक्ष अवलोकन भी संभव बनाया है, जिससे हमें यह समझने में मदद मिलती है कि गैस और धूल के बादलों से तारे कैसे बनते हैं।

## निष्कर्ष

हबल अंतरिक्ष दूरबीन ने ब्रह्मांड को समझने के लिए एक नया द्वार खोल दिया है। अपनी उन्नत तकनीक और पृथ्वी के वायुमंडल से बाहर स्थित होने के कारण, हबल ने कई महत्वपूर्ण खोजों को संभव बनाया है, जिनसे ब्रह्मांड के बारे में हमारा ज्ञान बढ़ा है। तारा निर्माण का अवलोकन करने से लेकर ब्रह्मांड के विस्तार को मापने तक, हबल ने कई महत्वपूर्ण कार्य किए हैं।