กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ในการแสวงหาความรู้เกี่ยวกับอวกาศและระบบสุริยะกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลจึง ถือกำเนิดขึ้น มันเป็นเครื่องมือที่สามารถถ่ายภาพคุณภาพสูงได้ในระดับความสูงมาก แม้จะมีข้อจำกัดจากตำแหน่งที่ตั้งอยู่บริเวณขอบนอกของชั้นบรรยากาศก็ตาม ชื่อของกล้องโทรทรรศน์นี้ตั้งตามชื่อของเอ็ดวิน ฮับเบิล นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันผู้มีชื่อเสียง ซึ่งมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาล

ในบทความนี้เราจะอธิบายถึงวิธีการทำงานของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและสิ่งที่ค้นพบตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง คุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมหรือไม่?

คุณสมบัติหลัก

กล้องโทรทรรศน์นี้ตั้งอยู่บริเวณขอบนอกของชั้นบรรยากาศวงโคจรของมันอยู่เหนือระดับน้ำทะเล 593 กิโลเมตรใช้เวลาเพียงประมาณ 97 นาทีในการโคจรรอบโลกหนึ่งรอบ กล้องโทรทรรศน์นี้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรครั้งแรกเมื่อวันที่ 24 เมษายน 1990 เพื่อให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้น

กล้องโทรทรรศน์นี้มีขนาด มหึมา น้ำหนักประมาณ 11.000 กิโลกรัมมีรูปทรงกระบอก เส้นผ่านศูนย์กลาง 4,2 เมตร และยาว 13,2 เมตร ดังที่คุณเห็น มันเป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก แต่กลับสามารถลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศได้เนื่องจากไร้แรงโน้มถ่วง

กล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบิลสามารถสะท้อนแสงที่ตกกระทบได้ด้วยกระจกสองบาน กระจกทั้งสองบานมีขนาดค่อนข้างใหญ่โดยบานหนึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,4 เมตร กล้องโทรทัศน์ นี้เหมาะสำหรับการสำรวจท้องฟ้าเพราะมีกล้องสามตัวและสเปกโทรเมตรหลายตัวติดตั้งอยู่ภายใน กล้องแต่ละตัวมีหน้าที่แตกต่างกัน กล้องตัวหนึ่งใช้สำหรับถ่ายภาพบริเวณเล็กๆ ในอวกาศ ตรวจจับความสว่างจากระยะไกล ด้วยวิธีนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามค้นหาจุดใหม่ๆ ในอวกาศและสร้างแผนที่ท้องฟ้าที่แม่นยำยิ่งขึ้น

กล้องอีกตัวใช้สำหรับถ่ายภาพดาวเคราะห์และเก็บข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกมัน ส่วนกล้องตัวสุดท้ายตรวจจับรังสีและช่วยให้ถ่ายภาพได้แม้ในที่มืด เพราะทำงานโดยใช้รังสีอินฟราเรดด้วยพลังงานหมุนเวียน กล้องโทรทรรศน์นี้จึงสามารถใช้งานได้เป็นเวลานาน

ข้อดีของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

การชนกันระหว่างสองกาแลคซี

กล้องโทรทัศน์นี้มีแผงโซลาร์เซลล์สองแผงที่ผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อชาร์จกล้อง และมอเตอร์สี่ตัวที่ใช้ในการปรับทิศทางกล้องโทรทัศน์เมื่อจำเป็นสำหรับการถ่ายภาพ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ระบายความร้อนเพื่อให้กล้องอินฟราเรดและสเปกโทรเมตรทำงานได้อุปกรณ์ทั้งสองชิ้นนี้ต้องรักษาอุณหภูมิไว้ที่ -180°C

นับตั้งแต่เปิดตัวกล้องโทรทรรศน์นักบินอวกาศหลายคนต้องไปที่มันเพื่อซ่อมแซมบางสิ่งและติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมเพื่อช่วยปรับปรุงการรวบรวมข้อมูล เทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและจำเป็นต้องปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ก่อนที่จะต้องสร้างใหม่อย่างต่อเนื่อง

แม้จะอยู่ในระดับความสูงมาก แรงเสียดทานในชั้นบรรยากาศก็ยังทำให้กล้องโทรทรรศน์ค่อยๆ สูญเสียน้ำหนักและเพิ่มความเร็วการสึกหรอเช่นนี้หมายความว่าเมื่อใดก็ตามที่นักบินอวกาศจำเป็นต้องซ่อมแซมหรืออัปเกรดสิ่งใด พวกเขาจะต้องผลักดันสิ่งนั้นขึ้นไปในวงโคจรที่สูงขึ้นเพื่อลดแรงเสียดทาน

ข้อดีของการมีกล้องโทรทรรศน์ที่ระดับความสูงนี้คือไม่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยาเช่นการมีเมฆมลพิษทางแสงหรือหมอก การมีกล้องโทรทรรศน์อยู่เหนือชั้นบรรยากาศชั้นล่าง ๆ จะสามารถดูดซับความยาวคลื่นที่ยาวกว่าได้มากและคุณภาพของภาพจะดีขึ้นเมื่อเทียบกับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน

วิวัฒนาการของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ภาพถ่ายของกาแลคซีหลายพันแห่ง

ตั้งแต่เริ่มแรก มีความตั้งใจที่จะนำกล้องโทรทรรศน์กลับมายังโลกทุกๆ ห้าปีเพื่อทำการบำรุงรักษาและปรับปรุง อย่างไรก็ตาม ได้มีการระบุถึงความเสี่ยงของการนำกลับมายังโลกแล้วส่งขึ้นไปอีกครั้งดังนั้นจึงตัดสินใจส่งภารกิจบำรุงรักษาทุกๆ สามปี เพื่อให้สามารถบำรุงรักษาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตามแนวคิดใหม่ๆ และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี

ในขั้นต้น พบข้อบกพร่องจากการผลิต จึงจำเป็นต้องดำเนินการซ่อมบำรุงครั้งแรกการซ่อมแซมมีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้เลนส์สามารถถ่ายภาพได้ดีขึ้น หลังจากการซ่อมบำรุงครั้งแรก ข้อบกพร่องได้รับการแก้ไขและซ่อมแซมเรียบร้อยแล้ว

เพื่อเรียนรู้จากความผิดพลาดในอดีต จึงได้มีการติดตั้งระบบช่วยแก้ไขเลนส์ของกล้องโทรทรรศน์ เนื่องจากเลนส์เป็นหัวใจสำคัญของการทำงานของกล้องโทรทรรศน์ ด้วยระบบนี้ ทำให้สามารถได้ภาพที่มีคุณภาพสูงอย่างเหลือเชื่อ ช่วยให้เราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับจักรวาลได้ ตัวอย่างเช่น กล้องโทรทรรศน์นี้สามารถถ่ายภาพการชนกันของดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี 9 กับดาวพฤหัสบดีในปี 1994และให้หลักฐานการมีอยู่ของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ อีกมากมายที่โคจรรอบดาวฤกษ์เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ของเรา

ทฤษฎีที่มีอยู่เกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาลได้รับการเสริมและปรับปรุงด้วยข้อมูลที่ได้รับจากฮับเบิล นอกจากนี้ยังได้รับการยืนยันข้อเท็จจริงที่ว่ากาแลคซีทั้งหมดมีหลุมดำอยู่ที่แกนกลาง

ความก้าวหน้าบางอย่าง

ด้วยตำแหน่งที่ตั้ง ทำให้ได้ภาพถ่ายดาวเคราะห์ที่มีรายละเอียดและคมชัดอย่างน่าทึ่งมากมาย กล้องโทรทรรศน์นี้ได้ยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำและชี้แจงแนวคิดบางอย่างเกี่ยวกับทฤษฎีบิ๊กแบงและการกำเนิดของจักรวาล นอกจากนี้ยังเปิดเผยการมีอยู่ของกาแล็กซีและระบบอื่นๆ อีกมากมายที่ซ่อนเร้นอยู่ลึกภายในจักรวาล

ในปี 1995 กล้องโทรทรรศน์สามารถถ่ายภาพบริเวณที่มีขนาดประมาณหนึ่งในสามสิบล้านส่วนของจักรวาล เผยให้เห็นกาแล็กซีหลายพันแห่ง ต่อมาในปี 1998 ภาพถ่ายอีกภาพหนึ่งยืนยันว่าโครงสร้างของจักรวาลไม่ขึ้นอยู่กับทิศทางการมองของผู้สังเกตการณ์

อย่างที่คุณเห็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมีส่วนช่วยอย่างมากในการค้นพบจักรวาล