هناك ثلاثة أجسام في مدار الأرض يعرفها حتى الأشخاص البعيدين عن علم الفلك والملاحة الفضائية: القمر ومحطة الفضاء الدولية وتلسكوب هابل الفضائي. هذا الأخير عمره ثماني سنوات عن محطة الفضاء الدولية ووجد محطة مير المدارية. يعتبرها الكثيرون مجرد كاميرا كبيرة في الفضاء. الواقع أكثر تعقيدًا بعض الشيء ، وليس عبثًا لأن الأشخاص الذين يعملون مع هذا الجهاز الفريد يسمونه باحترام المرصد السماوي.


الكثير من الصور!

إن تاريخ بناء هابل هو التغلب المستمر على الصعوبات ، والصراع من أجل التمويل وإيجاد الحلول في المواقف غير المتوقعة. دور هابل في العلم لا يقدر بثمن. من المستحيل تجميع قائمة كاملة بالاكتشافات في علم الفلك والمجالات ذات الصلة بفضل صور التلسكوب ، حيث تشير العديد من الأعمال إلى المعلومات التي تلقاها. ومع ذلك ، تتحدث الإحصاءات الرسمية عن ما يقرب من 15 ألف منشور.

القصة

نشأت فكرة وضع تلسكوب في المدار منذ حوالي مائة عام. تم نشر المبرر العلمي لأهمية بناء مثل هذا التلسكوب في شكل مقال من قبل عالم الفيزياء الفلكية ليمان سبيتزر في عام 1946. في الخامس والستين ، تم تعيينه رئيسًا للجنة أكاديمية العلوم ، التي حددت أهداف هذا المشروع.

في الستينيات ، تم إجراء العديد من عمليات الإطلاق الناجحة وتم وضع أجهزة أبسط في المدار ، وفي 68 ناسا أعطت الضوء الأخضر إلى رائد هابل - LST ، تلسكوب الفضاء الكبير ، بقطر مرآة أكبر من 3 أمتار مقابل 2.4 هابل وطموح مهمة إطلاقه بالفعل في العام 72 ، بمساعدة مكوك الفضاء قيد التطوير في ذلك الوقت. لكن تقديرات التصميم المقدرة تبين أنها باهظة الثمن ، نشأت صعوبات مع المال ، وتم إلغاء التمويل الرابع والسبعين تمامًا. الضغط الفعلى للمشروع من قبل علماء الفلك ، ومشاركة وكالة الفضاء الأوروبية وتبسيط الخصائص إلى ما يقرب من هابل سمح في 78 بتلقي تمويل من الكونغرس بمبلغ 36 مليون دولار سخيفة في إجمالي التكاليف ، والتي تبلغ اليوم حوالي 137 مليون.

ثم تم تسمية التلسكوب المستقبلي تكريما لإدوين هابل ، عالم الفلك وعلم الكونيات الذي أكد وجود المجرات الأخرى ، التي خلقت نظرية توسع الكون وأعطت اسمه ليس فقط للتلسكوب ، ولكن أيضًا للقانون العلمي والحجم.

تم تطوير التلسكوب من قبل العديد من الشركات المسؤولة عن عناصر مختلفة ، وأكثرها تعقيدًا: النظام البصري الذي انخرط فيه Perkin-Elmer ، والمركبة الفضائية التي أنشأها Lockheed . نمت الميزانية إلى 400 مليون دولار.

قامت شركة لوكهيد بتأخير إنشاء الجهاز لمدة ثلاثة أشهر وتجاوز ميزانيته بنسبة 30٪. إذا نظرت إلى تاريخ بناء الأجهزة ذات التعقيد المماثل ، فهذا وضع طبيعي. في Perkin-Elmer ، كان كل شيء أسوأ بكثير. قامت الشركة بتلميع المرآة باستخدام تقنية مبتكرة حتى نهاية العام الحادي والثمانين ، متجاوزة الميزانية وتدمير العلاقات مع وكالة ناسا. من المثير للاهتمام أنها صنعت من قبل شركة Corning ، التي تنتج اليوم Gorilla Glass ، والتي تستخدم بنشاط في الهواتف. بالمناسبة ، تلقت كوداك عقدًا لتصنيع مرآة احتياطية باستخدام طرق التلميع التقليدية ، إذا كانت هناك مشاكل في تلميع المرآة الرئيسية. أدى التأخير في إنشاء بقية المكونات إلى إبطاء العملية لدرجة أن الاقتباس من خصائص وكالة ناسا فيما يتعلق بجداول العمل التي كانت "غير مؤكدة وتتغير يوميًا" أصبحت معروفة .



أصبح الإطلاق ممكنًا فقط بحلول العام 86 ، ولكن نظرًا لكارثة تشالنجر ، تم تعليق عمليات إطلاق المكوك في الوقت الحالي.

تم وضع هابل في أجزاء في غرف خاصة مُطهرة بالنيتروجين ، تكلف ستة ملايين دولار شهريًا.

ونتيجة لذلك ، في 24 أبريل 1990 ، أطلق مكوك ديسكفري بواسطة تلسكوب إلى المدار. وبحلول ذلك الوقت ، تم إنفاق 2.5 مليار دولار على هابل. التكلفة الإجمالية لهذا اليوم تقترب من عشرة مليارات.



منذ الإطلاق ، كانت هناك العديد من الأحداث الدرامية التي تنطوي على هابل ، ولكن الشيء الرئيسي حدث في البداية.

عندما بدأ التلسكوب ، بعد وضعه في المدار ، في عمله ، تبين أن حدته كانت أقل من الحجم المحسوب. بدلاً من عُشر الثانية ، تم الحصول على ثانية كاملة. بعد عدة فحوصات ، اتضح أن مرآة التلسكوب مسطحة للغاية عند الحواف: بالنسبة لاثنين من الميكرومتر الكامل لا تتطابق مع تلك المحسوبة. نتيجة الشذوذ نتيجة لذلك ، بالمعنى الحرفي للخلل المجهري ، جعلت معظم الدراسات المخططة مستحيلة.



تم تشكيل لجنة ، وجد أعضاؤها السبب: تم ​​صقل مرآة محسوبة بدقة لا تصدق بشكل غير صحيح. علاوة على ذلك ، حتى قبل الإطلاق ، تم عرض نفس الانحرافات بواسطة زوج من أدوات التصحيح الصفرية المستخدمة في الاختبارات - وهي الأجهزة التي كانت مسؤولة عن انحناء السطح المطلوب هنا. لكنهم لم يثقوا بعد ذلك في هذه الشهادات ، بالاعتماد على شهادة المصحح الفارغ الرئيسي ، والتي أظهرت النتائج الصحيحة والتي تم صقلها. وواحدة من العدسات ، كما اتضح ، تم تركيبها بشكل غير صحيح.



العامل البشري.

كان من المستحيل تقنيًا تركيب مرآة جديدة مباشرة في المدار ، وخفض التلسكوب ثم إزالته مرة أخرى كان مكلفًا للغاية. كان الحل أنيقًا.

نعم ، لقد أخطأت المرآة. ولكن تم القيام به بدقة عالية للغاية. كان التشويه معروفًا ، وبقي فقط للتعويض ، حيث طوروا نظام تعديل خاص COSTAR . قرروا تثبيته كجزء من الحملة الأولى لخدمة التلسكوب. مثل هذه البعثة هي عملية معقدة تستغرق عشرة أيام مع رواد الفضاء من قبل رواد الفضاء. لا يمكنك تخيل المزيد من العمل المستقبلي ، ولكن هذا مجرد صيانة. كانت هناك أربع بعثات أثناء تشغيل التلسكوب ، مع بعثتين كجزء من الثالثة.

في 2 ديسمبر 1993 ، سلمت المكوك إنديفور ، التي كانت الرحلة الخامسة لها ، رواد الفضاء إلى التلسكوب. قاموا بتثبيت كوستا واستبدلوا الكاميرا.

قام كوستر بتصحيح الانحراف الكروي للمرآة ، حيث لعب دور أغلى النظارات في التاريخ. أدى نظام التصحيح البصري مهمته حتى عام 2009 ، عندما اختفت الحاجة إليه بسبب استخدام البصريات التصحيحية الخاصة به في جميع الأجهزة الجديدة. فقدت مكانها الثمين في التلسكوب إلى مطيافية واحتلت مكانها في المتحف الوطني للملاحة الجوية والفضائية ، بعد تفكيكها كجزء من رحلة خدمة هابل الرابعة في عام 2009.

الإدارة

يتم التحكم في تلسكوب على مدار الساعة وطوال أيام الأسبوع ومراقبته من مركز تحكم في جرينبيلت بولاية ماريلاند. تنقسم مهام المركز إلى نوعين: تقني (صيانة ، إدارة ومراقبة حالة) وعلمي (اختيار الأشياء ، إعداد المهام ، وجمع البيانات مباشرة). يتلقى هابل كل أسبوع أكثر من 100000 أمر مختلف من الأرض: وهي تعليمات ومهام تصحيح المدار لتصوير الأجسام الفضائية.

في مركز عملائي ، يتم تقسيم اليوم إلى ثلاث نوبات لكل منها يتم تعيين فريق منفصل من ثلاثة إلى خمسة أشخاص. خلال البعثات إلى التلسكوب نفسه ، يزيد عدد الموظفين إلى عدة عشرات.

بالمناسبة ، هناك موقع منفصل تم تطويره بواسطة Chris Pete ، حيث يمكنك تتبع موقع المرصد السماوي. هناك أيضًا بيانات عن الأجسام المدارية الاصطناعية الأخرى:
www.heavens-above.com

يعد هابل تلسكوبًا مزدحمًا ، ولكن حتى جدوله الزمني الضيق يسمح لأي شخص ، حتى علماء الفلك غير المحترفين بالمساعدة. في كل عام ، يتلقى معهد أبحاث الفضاء ، بمساعدة تلسكوب الفضاء ، آلاف طلبات حجز الوقت من علماء الفلك من بلدان مختلفة. تمت الموافقة على حوالي 20 ٪ من الطلبات من قبل لجنة من الخبراء ، ووفقًا لوكالة ناسا ، يتم تنفيذ 20 ألف ملاحظة أو ناقص سنويًا بفضل الطلبات الدولية. يتم ربط جميع هذه التطبيقات وبرمجتها وإرسالها إلى هابل من نفس المركز في ولاية ماريلاند.

البصريات

يتم تصنيع بصريات هابل الرئيسية وفقًا لنظام ريتشي-كريتيان . يتكون من مرآة مستديرة منحنية بشكل زائدي بقطر 2.4 م وفتحة في المنتصف. تعكس هذه المرآة أيضًا شكلًا زائديًا على المرآة الثانوية ، مما يعكس شعاعًا مناسبًا للرقمنة في الفتحة المركزية للأساسي. يتم استخدام جميع أنواع المرشحات لتصفية الأجزاء الزائدة من الطيف وتسليط الضوء على النطاقات المطلوبة.



تستخدم هذه المقاريب نظام المرايا ، وليس العدسات ، كما هو الحال في الكاميرات. هناك أسباب عديدة لذلك: اختلافات درجة الحرارة ، وتحمل التلميع ، والأبعاد الكلية وغياب فقدان الشعاع داخل العدسة نفسها.

لم تتغير البصريات الرئيسية في هابل منذ البداية. تم استبدال مجموعة من الأدوات المختلفة التي تستخدمها بالكامل في بعض حملات الخدمة. قام هابل بتحديث الأدوات ، وخلال وجوده ، عملت 13 أداة مختلفة هناك. اليوم يحمل ستة ، واحد في حالة السبات.

الكاميرات ذات الزاوية العريضة والكواكب من الجيل الأول والثاني ، وكاميرا الزاوية العريضة للجيل الثالث مسؤولة الآن عن الصور في النطاق البصري.

لم يتم الكشف عن إمكانات WFPC الأولى بسبب مشاكل المرآة. واستطاعت بعثة عام 93 ، بعد أن أنشأت كوستر ، استبدالها في نفس الوقت بالنسخة الثانية.

تحتوي كاميرا WFPC2 على أربعة صفائف مربعة ، تشكل الصور منها مربعًا كبيرًا. تقريبا. مصفوفة واحدة - الكواكب - تلقت صورة ذات تكبير أكبر ، وعندما تستعيد المقياس ، يلتقط هذا الجزء من الصورة أقل من السادس عشر من إجمالي المربع بدلاً من الربع ، ولكن بدقة أعلى. المصفوفات الثلاث المتبقية كانت مسؤولة عن "الزاوية الواسعة". هذا هو السبب في أن لقطات الكاميرا الكاملة تبدو وكأنها مربع يحتوي على 3 كتل تؤكل من زاوية واحدة ، وليس بسبب مشاكل في تنزيل الملفات أو مشاكل أخرى.



تم استبدال WFPC2 بـ WFC3 في 2009. يتم توضيح الفرق بينهما بشكل جيد من خلال أركان الخلق المنقحة ، والتي حولها لاحقًا.

بالإضافة إلى الكاميرا ذات الزاوية الواسعة والأشعة تحت الحمراء القريبة ، يرى هابل ما يلي:

• استخدام مطياف STIS في الأشعة فوق البنفسجية القريبة والبعيدة ، وكذلك من المرئي إلى القريب من الأشعة تحت الحمراء ؛
• هناك ، باستخدام إحدى قنوات ACS ، تغطي القنوات الأخرى نطاق تردد كبير من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية ؛
• مصادر نقطة ضعف في نطاق الأشعة فوق البنفسجية مع مطياف COS .

لقطات

صور هابل ليست صورًا بالمعنى المعتاد. لا يتوفر الكثير من المعلومات في النطاق البصري. تنبعث العديد من الأجسام الفضائية بنشاط في نطاقات أخرى. تم تجهيز هابل بالعديد من الأجهزة مع مجموعة متنوعة من الفلاتر ، مما يسمح لك بالتقاط البيانات التي يعالجها علماء الفلك لاحقًا ويمكن تقليلها إلى صورة مرئية. يتم توفير ثراء الألوان من خلال نطاقات انبعاث مختلفة من النجوم والجسيمات المتأينة ، بالإضافة إلى الضوء المنعكس.

هناك الكثير من الصور ، سأخبر فقط عن القليل منها الأكثر إثارة. جميع الصور لها معرفها الخاص ، والذي يمكن العثور عليه بسهولة على موقع الويب Hubble spacetelescope.org أو مباشرة في Google. توجد العديد من الصور على الموقع بدقة عالية ، ولكن هنا أترك إصدارات شاشة.

أركان الخلق

رقم التعريف : opo9544a



قام هابل بتصويره الأكثر شهرة في الأول من أبريل من العام 95 ، دون تشتيت الانتباه عن العمل الذكي في يوم الأحمق. هذه هي أركان الخلق ، سميت بذلك لأن النجوم تتكون من هذه التراكمات من الغاز ، ولأنها تشبه الأشكال. تظهر الصورة قطعة صغيرة من الجزء المركزي من سديم النسر. هذا السديم مثير للاهتمام حيث أن النجوم الكبيرة في مركزه تبعثرته جزئيًا ، وحتى من جانب الأرض فقط. يتيح لك هذا الحظ النظر إلى مركز السديم ، وعلى سبيل المثال ، التقاط الصورة التعبيرية الشهيرة.

أطلقت المقاريب الأخرى أيضًا هذه المنطقة في نطاقات مختلفة ، ولكن في الأعمدة البصرية تخرج بشكل أكثر تعبيرًا: متأينة بالنجوم نفسها التي تشتت جزءًا من السديم ، يتوهج الغاز باللون الأزرق والأخضر والأحمر ، مما يخلق صبغات جميلة.

في عام 2014 ، تم إعادة تصوير الأعمدة بواسطة معدات هابل المحدثة: تم تصوير الإصدار الأول بواسطة كاميرا WFPC2 ، والثاني بواسطة WFC3.

رقم التعريف : heic1501a

وردة مصنوعة من المجرات

رقم التعريف : heic1107a



Arp 273 هو مثال جميل للتواصل بين المجرات القريبة من بعضها البعض. الشكل غير المتناظر للجزء العلوي هو نتيجة لما يسمى تفاعلات المد والجزر مع الجزء السفلي. معا يشكلون زهرة فخمة ، موهوبة للبشرية في عام 2011.

المجرة سومبريرو السحرية

رقم التعريف : opo0328a



Messier 104 هي مجرة ​​رائعة ، كما لو تم اختراعها ورسمها في هوليوود. ولكن لا ، يقع الربع الجميل على الحافة الجنوبية لكوكبة برج العذراء. وهو ساطع لدرجة أنه يمكن رؤيته حتى في المقاريب المنزلية. هابل ، طرح هذا الجمال في عام 2004.

منظر جديد بالأشعة تحت الحمراء لسديم رأس الحصان - صورة الذكرى السنوية الثالثة والعشرين لهابل

رقم التعريف : heic1307a



في عام 2013 ، أعاد هابل إطلاق النار على بارنارد 33 في طيف الأشعة تحت الحمراء. وظهر سديم رأس الحصان القاتم في كوكبة الجبار ، وهو معتم تقريبا وأسود في النطاق المرئي ، في ضوء جديد. هذا هو النطاق.

قبل ذلك ، كانت هابل قد صورتها بالفعل في عام 2001:

رقم التعريف : heic0105a



ثم فازت بالتصويت عبر الإنترنت لمنشأة اليوبيل لمدة أحد عشر عامًا في المدار. من المثير للاهتمام ، حتى قبل صور هابل ، كان رأس الحصان من أكثر الأشياء التي تم تصويرها.

يلتقط هابل المنطقة التي تشكل النجوم S106

رقم التعريف : heic1118a



S106 هي منطقة تشكل النجوم في كوكبة Cygnus. يرجع الهيكل الجميل إلى انبعاثات نجم شاب محاط بالتراب على شكل كعكة في المركز. تحتوي ستارة الغبار هذه على فجوات أعلى وأسفل ، والتي من خلالها تتفجر المادة النجمية بشكل أكثر نشاطًا ، وتشكل شكلًا يشبه الوهم البصري المعروف. تم التقاط الصورة في نهاية عام 2011.

Cassiopeia A: العواقب الملونة لموت النجوم

رقم التعريف : heic0609a



ربما سمعت عن انفجارات السوبرنوفا. وتظهر هذه الصورة بوضوح أحد سيناريوهات المصير الإضافي لمثل هذه الأشياء.

تظهر صورة عام 2006 عواقب انفجار النجم Cassiopeia A ، ما حدث مباشرة في مجرتنا. يمكن للمرء أن يرى بوضوح موجة المادة المتناثرة من المركز ، مع بنية معقدة ومفصلة.

صورة هابل Arp 142

رقم التعريف : heic1311a



ومرة أخرى ، صورة تظهر تأثيرات تفاعل مجرتين ، كانتا قريبتين من بعضهما البعض خلال مسارهما العالمي.

اصطدم NGC 2936 و 2937 وأثروا على بعضهم البعض. هذا حدث مثير للاهتمام في حد ذاته ، ولكن في هذه الحالة تمت إضافة جانب آخر: الشكل الحالي للمجرات يشبه البطريق مع بيضة ، والتي تعمل كزائد كبير لشعبية هذه المجرات.

في الصورة اللطيفة لعام 2013 ، يمكنك رؤية آثار التصادم: على سبيل المثال ، تتكون عين البطريق ، في معظمها ، من أجسام من بيضة مجرة.

بمعرفة عمر كلتا المجرتين ، يمكننا أخيرًا الإجابة عما حدث من قبل: بيضة أو بطريق.

فراشة تنبثق من بقايا نجم في السديم الكوكبي NGC 6302

رقم التعريف : heic0910h



في بعض الأحيان ، تتدفق تيارات الغاز المتوهجة حتى 20 ألف درجة بسرعة تصل إلى مليون كيلومتر / ساعة تقريبًا مثل أجنحة فراشة هشة ، ما عليك سوى العثور على الزاوية الصحيحة. لم يكن على هابل البحث ، سديم NGC 6302 - يطلق عليه أيضًا سديم الفراشة أو خنفساء - تحول نفسه لنا كجانب مناسب.

يتم إنشاء هذه الأجنحة من قبل النجم المحتضر من مجرتنا في كوكبة سكوبيو. يتلقى شكل الأجنحة تدفقات الغاز مرة أخرى بسبب حلقة الغبار حول النجم. نفس الغبار يغطي النجم نفسه منا. ربما تكونت الحلقة بفقدان المادة بواسطة النجم على طول خط الاستواء بسرعة منخفضة نسبيًا ، والأجنحة بفقدان أسرع من القطبين.

تم التقاط الصورة في عام 2009.

مجال عميق

هناك العديد من لقطات هابل باسمها ديب فيلد . هذه هي الإطارات مع وقت تعرض ضخم لعدة أيام ، تظهر قطعة صغيرة من السماء المرصعة بالنجوم. لإزالتها ، كان علي أن أختار بعناية موقعًا مناسبًا لمثل هذا التعرض. لا يجب أن يكون قد تم حظره من قبل الأرض والقمر ، يجب ألا يكون هناك أجسام ساطعة قريبة ، وما إلى ذلك. ونتيجة لذلك ، أصبح Deep Field إطارًا مفيدًا جدًا لعلماء الفلك لدراسة عمليات تكوين الكون.

أحدث هذه اللقطات - Hubble Extreme Deep Field 2012 - مملة تمامًا للمظهر الفلسفي - هي لقطة غير مسبوقة بسرعة مصراع تبلغ مليوني ثانية (~ 23 يومًا) ، والتي أظهرت 5.5 ألف مجرة ​​، أضعفها لها سطوع عشرة المليارات أقل من حساسية الرؤية البشرية.

رقم التعريف : heic1214a



وهذه الصورة المذهلة تكمن بحرية على موقع هابل الإلكتروني ، وتبين للجميع جزءًا صغيرًا من 1/30 مليون من سمائنا ، والتي تظهر عليها آلاف المجرات.

Masscult

إن قيمة تلسكوب هابل كبيرة جدًا لدرجة أنها لم تعد إنجازًا علميًا بحتًا ، وأصبحت لفترة طويلة ظاهرة ثقافية ، غالبًا ما تظهر في الأفلام وغيرها من أشكال الفن بأشكال مختلفة.

بالطبع ، لم تستطع هوليوود تجاوز القصة مع المرآة ، وفي فيلم "Naked Gun 2 and half" من العام 91 ، يمكن رؤية صورته في مشهد الاكتئاب المسائي للملازم فرانك دريبين بين صور الكوارث الرئيسية في القرن.



يمكن العثور على مرجع أكثر احترامًا بالفعل في المدرعة الرائعة على نطاق واسع "هرمجدون" للسنة 98 ، حيث كان هابل هو الذي التقط أول صور نيزك ضخم يطير إلى الأرض.



كان أول ظهور بارز للصور التي تم التقاطها بواسطة التلسكوب في الثقافة الشعبية هو الموسم الرابع من سلسلة Star Trek Voyager في '97.



لقد عمل هابل كثيرًا في الأفلام والتلفزيون ، وقد مضى وقت طويل جدًا على سرد جميع الأفلام بمشاركته. أحد أجمل استخدامات صور التلسكوب ، بالإضافة إلى الصور الوثائقية ، هو الاتصال بالعام 97 مع Jody Foster. أيضًا ، تحدث مؤامرة الجاذبية الأخيرة أثناء مهمة الإصلاح في هابل.



من استخدامات هابل غير المتوقعة: طماق الفضاء Memetic. حسنا ، كمطبوعات للملابس بشكل عام.

هابل (1990-203_)

يجب أن يخرج هابل عن المدار بعد عام 2030. تبدو هذه الحقيقة محزنة ، ولكن في الواقع تجاوز التلسكوب لسنوات عديدة مدة مهمته الأصلية. تم تحديث التلسكوب عدة مرات ، وتم تغيير المعدات إلى أكثر وأكثر تقدمًا ، ولكن هذه التحسينات لا تتعلق بالبصريات الرئيسية. وفي السنوات القادمة ، ستحصل البشرية على بديل أكثر تقدمًا للمقاتل القديم عندما يتم إطلاق تلسكوب جيمس ويب. ولكن بعد ذلك ، سيستمر هابل في العمل حتى يفشل. تم استثمار قدر لا يصدق من العمالة في تلسكوب العلماء والمهندسين ورواد الفضاء والأشخاص من المهن الأخرى وأموال دافعي الضرائب الأمريكيين والأوروبيين.

رداً على ذلك ، تمتلك البشرية قاعدة بيانات غير مسبوقة للبيانات العلمية والأشياء الفنية التي تساعد على فهم بنية الكون وخلق أزياء للعلم.

, . , , , , , .

, . , .