# Hvernig Hubblessjónaukinn virkar
Hubblessjónaukinn er einn frægasti og byltingarkenndasti geimsjónaukinn í sögu stjörnufræðinnar. Hubblessjónaukinn var skotinn á loft 24. apríl 1990 með geimskutlunni Discovery og hefur gert stjörnufræðingum og vísindamönnum kleift að rannsaka alheiminn eins og aldrei fyrr. En hvernig virkar Hubble í raun og veru? Þessi grein útskýrir í smáatriðum meginreglur og virkni Hubblessjónaukans.
## Grunnreglur sjónauka
Almennt séð virka sjónaukar með því að safna ljósi frá fjarlægum hlutum og framleiða mynd sem hægt er að greina. Fyrstu sjónaukar heims voru ljósleiðarar sem notuðu linsur eða spegla til að fanga og einbeita ljósi.
Hubblessjónaukinn er tegund spegilsjónauka (endurskinssjónauka) þar sem aðalspegill beinir ljósi að aukaspegli sem síðan varpar því á skynjara eða myndavél til að búa til mynd. Þar sem Hubble er staðsettur utan lofthjúps jarðar verður hann ekki fyrir truflunum í andrúmsloftinu, svo sem röskun eða ljósminnkun, sem eru algengar hjá sjónaukum á jörðu niðri.
## Efnisbygging Hubbles
Hubble er stór sjónauki, um 13,2 metra langur og vegur um 11.000 kg. Sjónaukinn samanstendur af nokkrum meginhlutum:
1. Sjóntök sjónaukans: Kjarninn í Hubblessjónaukanum er 2,4 metra þvermál aðalspegillinn. Spegillinn er úr sérstöku gleri og húðaður með áli og þunnu lagi af magnesíumflúoríði til að auka ljósendurspeglun.
2. Vísindamælitæki: Hubble er búinn fjölbreyttum mælitækjum sem eru hönnuð til að fanga fjölbreytt bylgjulengdarsvið ljóss, allt frá útfjólubláu ljósi (UV) til innrauðu ljósi (IR). Meðal lykilmælitækjanna eru Wide Field and Planetary Camera (WFPC2), Advanced Camera for Surveys (ACS) og Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS).
3. Stjórnkerfi og rafeindabúnaður: Hubble er búinn mjög háþróuðum tölvum og stjórnkerfum sem gera kleift að miða á sjónauka með mikilli nákvæmni og geyma gögn.
4. Sólarplötur: Til að framleiða orku er Hubble búinn tveimur stórum sólarplötum sem breyta sólarorku í rafmagn.
5. Samskiptaloftnet: Samskipti við jörðina fara fram í gegnum loftnet sem sendir vísindagögn og tekur við skipunum frá stjórnstöð NASA.
## Hvernig Hubble virkar
### Ljóssöfnun og fókus
Þegar Hubble er beint að fyrirbæri, eins og fjarlægri vetrarbraut eða stjörnu, safnar aðalspegillinn ljósi frá því fyrirbæri. Þetta ljós er beint að minni aukaspegli og endurkastast til baka til hinna ýmsu vísindatækja sjónaukans.
Aðalspegill Hubbles og aukaspegill vinna saman að því að framleiða mjög nákvæmar myndir. Aðalspegillinn safnar eins miklu ljósi og mögulegt er, en aukaspegillinn hjálpar til við að einbeita og beina ljósinu að skynjaranum.
### Athugun og myndgreining
Þegar ljósið hefur verið safnað og það hefur verið einbeitt fer það í gegnum ýmis tæki og skynjara á sjónaukanum. Til dæmis tekur WFPC2 eða ACS myndir á ýmsum bylgjulengdum. Þessum gögnum er síðan geymt á stafrænu formi.
Mælitæki eins og NICMOS eru notuð til innrauðra athugana, sem gerir kleift að rannsaka mjög köld eða mjög fjarlæg fyrirbæri sem gefa frá sér innrauða geislun. Önnur tæki gætu verið notuð til útfjólublárra athugana, sem gætu veitt upplýsingar um orkumikla ferli í alheiminum.
### Gagnaflutningur til jarðar
Gögnum sem Hubblessjónaukinn aflar er síðan sent aftur til jarðar með gervihnattasamskiptakerfi. Hubble hefur útvarpssenda og móttakara sem eiga samskipti við Telescope Data Delivery and Relay Satellite (TDRS). Þessi gögn eru síðan send til Space Telescope Science Institute (STScI) í Baltimore, Maryland, þar sem þau eru unnin, greind og geymd.
Með þessu ferli geta stjörnufræðingar um allan heim fengið aðgang að gögnum sem Hubble býr til fyrir rannsóknir sínar.
### Sjónræn leiðrétting
Snemma eftir geimskot sitt lenti Hubble í vandræðum með aðalspegilinn sinn, sem olli óskýrum myndum. Greining leiddi í ljós að aðalspegillinn hafði lítinn en verulegan galla á ásnum sínum. Til að bregðast við þessu vandamáli sendi NASA geimskutlu árið 1993 til að setja upp sjónleiðréttingarkerfi sem kallast Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR). Þetta kerfi virkar eins og gleraugu og leiðréttir ljósleiðina, sem gerir Hubble kleift að taka skarpar og skýrar myndir.
### Frammistaða án truflana í andrúmslofti
Einn helsti kostur Hubbles umfram sjónauka á jörðu niðri er geta hans til að fylgjast með alheiminum án truflana frá lofthjúpi jarðar. Lofthjúpur okkar bjagar ljós sem kemur frá fjarlægum hlutum vegna fyrirbæris sem kallast ókyrrð í lofthjúpnum. Þetta veldur „blikkum“ í stjörnum sem sjást berum augum og geta dregið verulega úr skerpu mynda sem teknar eru með sjónaukum á jörðu niðri. Þar sem Hubble er utan lofthjúpsins getur hann framleitt myndir með mun hærri upplausn og skýrleika.
### Nokkrar mikilvægar uppgötvanir Hubbles
1. Hraðari útþensla alheimsins: Ein mikilvægasta uppgötvun Hubbles var staðfestingin á því að útþensluhraði alheimsins er að aukast. Þessi uppgötvun styður hugmyndina um dökka orku, dularfulla orku sem talið er að beri ábyrgð á hraðari útþenslu alheimsins.
2. Upplýsingar um reikistjörnur og vetrarbrautir: Hubble hefur gefið okkur fordæmalausar myndir af reikistjörnunum í sólkerfinu okkar, þar á meðal öflugum stormum á Júpíter og Satúrnusi, sem og nákvæmar víðmyndir af fjarlægum vetrarbrautum og vetrarbrautaþyrpingum.
3. Risasvarthol: Með Hubblessjónaukanum gátu vísindamenn fylgst með og staðfest tilvist risasvarthola í miðjum margra vetrarbrauta, þar á meðal okkar eigin vetrarbrautar, Vetrarbrautarinnar.
4. Stjörnumyndun: Hubble hefur einnig gert kleift að athuga beinar stjörnumyndunarsvæði beint, sem gefur okkur innsýn í hvernig stjörnur myndast úr gas- og rykskýjum.
## Niðurstaða
Hubblessjónaukinn hefur opnað nýjan glugga inn í skilning okkar á alheiminum. Með háþróaðri tækni sinni og staðsetningu utan lofthjúps jarðar hefur Hubble gert kleift að gera mikilvægar uppgötvanir sem hafa aukið þekkingu okkar á alheiminum. Frá því að fylgjast með stjörnumyndun til að mæla útþenslu alheimsins, hefur Hubble...
