#Хаббл телескопы қалай жұмыс істейді
Хаббл ғарыштық телескопы - астрономия тарихындағы ең танымал және революциялық ғарыштық телескоптардың бірі. 1990 жылы 24 сәуірде Discovery ғарыш кемесі ұшырған Хаббл астрономдар мен ғалымдарға ғаламды бұрын-соңды болмағандай зерттеуге мүмкіндік берді. Бірақ Хаббл шынымен қалай жұмыс істейді? Бұл мақалада Хаббл телескобының жұмыс істеу принциптері мен механизмдері егжей-тегжейлі түсіндіріледі.
## Телескоптардың негізгі принциптері
Жалпы алғанда, телескоптар алыстағы нысандардан жарық жинап, талданатын кескін жасау арқылы жұмыс істейді. Әлемдегі алғашқы телескоптар жарықты ұстап, фокустау үшін линзаларды немесе айналарды пайдаланған оптикалық телескоптар болды.
Хаббл телескопы - айналы (шағылыстырғыш) телескоптың бір түрі, мұнда кіретін жарық негізгі айна арқылы екінші айнаға фокусталады, содан кейін ол оны детекторға немесе камераға түсіріп, кескін жасайды. Хаббл Жер атмосферасынан тыс орналасқандықтан, жердегі телескоптарда жиі кездесетін бұрмалану немесе жарықтың азаюы сияқты атмосфералық бұзылуларға ұшырамайды.
## Хабблдың физикалық құрылымы
Хаббл - ұзындығы шамамен 13,2 метр және салмағы шамамен 11 000 кг болатын үлкен телескоп. Телескоп бірнеше негізгі компоненттерден тұрады:
1. Телескоп оптикасы: Хабблдың орталық бөлігі - диаметрі 2,4 метр болатын бастапқы айна. Бұл айна арнайы әйнектен жасалған және жарық шағылысын күшейту үшін алюминиймен және жұқа магний фторидімен қапталған.
2. Ғылыми құралдар: Хаббл ультракүлгін (УК) сәулелерден инфрақызылға (ИҚ) дейінгі жарықтың кең толқын ұзындықтарын түсіруге арналған әртүрлі құралдармен жабдықталған. Негізгі құралдардың қатарына кең өрісті және планеталық камера (WFPC2), зерттеуге арналған кеңейтілген камера (ACS) және жақын инфрақызыл камера және көп объектілі спектрометр (NICMOS) жатады.
3. Басқару жүйелері және электроника: Хаббл жоғары дәлдікті нысанаға алуды және деректерді сақтауға мүмкіндік беретін өте күрделі компьютерлермен және басқару жүйелерімен жабдықталған.
4. Күн батареялары: Энергия үшін Хаббл күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын екі үлкен күн батареясымен жабдықталған.
5. Байланыс антеннасы: Жермен байланыс ғылыми деректерді жіберетін және NASA басқару орталығынан командалар қабылдайтын антенна арқылы жүзеге асырылады.
## Хаббл қалай жұмыс істейді
### Жарық жинау және фокустау
Хаббл телескопы алыс галактика немесе жұлдыз сияқты нысанға бағытталған кезде, негізгі айна сол нысаннан жарық жинайды. Бұл жарық кішірек екінші айнаға бағытталып, телескоптың әртүрлі ғылыми құралдарына қайта шағылысады.
Хабблдың негізгі және қосымша айнасы өте егжей-тегжейлі кескіндерді алу үшін бірге жұмыс істейді. Негізгі айна мүмкіндігінше көп жарық жинайды, ал қосымша айна сол жарықты детекторға бағыттауға және бағыттауға көмектеседі.
### Бақылау және бейнелеу
Жарық жиналып, фокусталғаннан кейін, ол телескоптағы әртүрлі құралдар мен детекторлар арқылы өтеді. Мысалы, WFPC2 немесе ACS әртүрлі толқын ұзындықтарындағы кескіндерді түсіреді. Содан кейін бұл деректер сандық форматта сақталады.
NICMOS сияқты құралдар инфрақызыл бақылаулар үшін қолданылады, бұл инфрақызыл сәуле шығаратын өте суық немесе өте алыс нысандарды зерттеуге мүмкіндік береді. Басқа құралдар ультракүлгін бақылаулар үшін пайдаланылуы мүмкін, олар ғаламдағы жоғары энергиялы процестер туралы ақпарат бере алады.
### Жерге деректерді тасымалдау
Хаббл аспаптары арқылы алынған деректер спутниктік байланыс жүйесі арқылы Жерге қайтарылады. Хабблда телескоп деректерін жеткізу және қайта жіберу спутнигімен (TDRS) байланысатын радио таратқыштар мен қабылдағыштар бар. Содан кейін бұл деректер Мэриленд штатының Балтимор қаласындағы Ғарыштық телескоп ғылым институтына (STScI) жіберіледі, онда ол өңделеді, талданады және мұрағатталады.
Осы процесс арқылы бүкіл әлемдегі астрономдар өз зерттеулері үшін Хаббл жасаған деректерге қол жеткізе алады.
### Оптикалық түзету
Бастапқыда, ұшырылғаннан кейін, Хаббл телескопы өзінің негізгі айнасымен проблемаларға тап болды, бұл бұлыңғыр кескіндерге әкелді. Талдау негізгі айнаның осінде кішкентай, бірақ маңызды ақау бар екенін көрсетті. Бұл мәселені шешу үшін 1993 жылы NASA Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (COSTAR) деп аталатын оптикалық түзету жүйесін орнату үшін ғарыш кемесін жіберді. Бұл жүйе көзілдірік сияқты жұмыс істейді, жарық жолын түзетеді, бұл Хабблға айқын, анық кескіндер жасауға мүмкіндік береді.
### Атмосфералық бұзылусыз жұмыс істеу
Хаббл телескопының жердегі телескоптармен салыстырғандағы негізгі артықшылықтарының бірі - Жер атмосферасының кедергісінсіз ғаламды бақылау мүмкіндігі. Біздің атмосферамыз атмосфералық турбуленттілік деп аталатын құбылысқа байланысты алыс нысандардан келетін жарықты бұрмалайды. Бұл жұлдыздарда көзге көрінетін «жыпылықтауларды» тудырады және жердегі телескоптар шығаратын кескіндердің айқындығын айтарлықтай төмендетуі мүмкін. Атмосферадан тыс болу арқылы Хаббл әлдеқайда жоғары ажыратымдылық пен айқындықтағы кескіндерді түсіре алады.
### Хабблдың кейбір маңызды жаңалықтары
1. Әлемнің жеделдетілген кеңеюі: Хаббл ғаламшарының ең маңызды жаңалықтарының бірі - әлемнің кеңею жылдамдығының артып келе жатқанын растау болды. Бұл жаңалық әлемнің жеделдетілген кеңеюіне жауапты деп саналатын жұмбақ энергия түрі - қараңғы энергия тұжырымдамасын қолдайды.
2. Планеталық және галактикалық мәліметтер: Хаббл бізге күн жүйесіндегі планеталардың бұрын-соңды болмаған көріністерін, соның ішінде Юпитер мен Сатурндағы қатты дауылдарды, сондай-ақ алыс галактикалар мен галактика шоғырларының егжей-тегжейлі панорамаларын берді.
3. Аса үлкен қара құрдымдар: Хаббл телескопының көмегімен ғалымдар көптеген галактикалардың, соның ішінде біздің өз галактикамыз - Құс жолы галактикасының орталықтарында аса үлкен қара құрдымдардың бар екенін бақылап, растай алды.
4. Жұлдыздардың пайда болуы: Хаббл сонымен қатар жаңа жұлдыздардың пайда болу аймақтарын тікелей бақылауға мүмкіндік берді, бұл бізге жұлдыздардың газ бен шаң бұлттарынан қалай пайда болатынын түсінуге мүмкіндік берді.
## Қорытынды
Хаббл ғарыштық телескопы біздің ғаламды түсінуімізге жаңа терезе ашты. Хаббл өзінің озық технологиясымен және Жер атмосферасынан тыс орналасуымен ғарыш туралы білімімізді кеңейткен маңызды жаңалықтарды ашуға мүмкіндік берді. Жұлдыздардың пайда болуын бақылаудан бастап, ғаламның кеңеюін өлшеуге дейін Хаббл...
