In onze lage baan om de aarde bevindt zich een telescoop die bekend staat als de Hubble-ruimtetelescoop. Heb je je ooit afgevraagd hoe Hubble werkt om het universum in een verbluffend beeld vast te leggen?
De Hubble-telescoop is een ruimtetelescoop die veel voordelen heeft ten opzichte van telescopen op de grond.
Hoewel telescopen op de grond meestal in zeer hoge gebieden (zoals boven bergen) staan met minimale lichtvervuiling, hebben ze toch te kampen met atmosferische turbulentie, wat de gezichtsscherpte een beetje vermindert. Een van de effecten van atmosferische turbulentie zelf is wanneer we sterren zien die lijken te fonkelen.
Een ander nadeel van telescopen op de grond is dat de atmosfeer van de aarde veel van de infrarode en ultraviolette straling kan absorberen die er doorheen gaat. Nu kunnen ruimtetelescopen deze golven gemakkelijker detecteren. Daarom werd Hubble in de ruimte geplaatst: zodat astronomen het kosmische bij alle golflengten konden bestuderen, vooral die welke niet vanaf het aardoppervlak konden worden gedetecteerd.
Er is echter één nadeel aan ruimtetelescopen zoals de Hubble, namelijk dat ze erg moeilijk te onderhouden en te repareren zijn als ze beschadigd zijn. De Hubble was echter de eerste telescoop die speciaal was ontworpen om door astronauten rechtstreeks in de baan om de aarde te worden bevestigd, terwijl andere ruimtetelescopen, zoals Kepler en Spitzer, helemaal niet konden worden gerepareerd.
Hubble maakt elke 97 minuten een volledige rotatie rond de aarde, met een snelheid van 8 kilometer per seconde. Je zou misschien denken dat dit een erg hoge snelheid is, maar vanwege de grote diameter van de aarde doet deze Hubble-snelheid er nog niet toe.
Hubble moet op die snelheid blijven als hij rond de aarde wil blijven cirkelen. Als het iets langzamer was, zou Hubble naar de aarde vallen, maar als het sneller was, zou het buiten de baan van de aarde worden gegooid. Als het nu beweegt, vangt de Hubble-spiegel het licht van het universum op, waarna het licht naar enkele van zijn wetenschappelijke instrumenten wordt gestuurd.
De Hubble-methode is opgenomen in een type telescoop dat bekend staat als een Cassegrain-reflector en is eigenlijk heel eenvoudig. Licht van universele objecten die de hoofdspiegel van de telescoop of de primaire spiegel raken, wordt gereflecteerd op de secundaire spiegel. Daarna zal de secundaire spiegel licht focussen door een gat in het midden van de primaire spiegel om naar wetenschappelijke instrumenten te worden gestuurd.
Sommige mensen, waaronder u misschien, beweren vaak ten onrechte dat telescopen dienen om objecten te vergroten. Maar niet zo. De echte functie van de telescoop is om meer licht van hemellichamen op te vangen dan het menselijk oog kan. Hoe groter de telescoopspiegel, hoe meer licht hij kan opvangen en hoe beter de beeldresultaten.
Lees ook: De oorsprong van de camera: van de islamitische uitvinder tot de geavanceerde camera's van vandaagDe Hubble primaire spiegel zelf heeft een diameter van 2,4 meter, wat klein is in vergelijking met de huidige grondtelescopen, die een diameter van 10 meter of meer kunnen bereiken. De locatie van Hubble buiten de atmosfeer zorgt echter voor een buitengewone beeldscherpte.
Zodra de Hubble-spiegels licht hebben opgevangen, zullen de wetenschappelijke instrumenten van Hubble gaan werken, hetzij gelijktijdig of individueel, afhankelijk van de behoeften van de waarneming. Elk instrument is ontworpen om het universum op een andere manier te onderzoeken.
Deze instrumenten zijn onder meer:
Wide Field Camera 3 (WFC3) , een instrument dat drie verschillende soorten licht kan zien: nabij ultraviolet, zichtbaar licht en nabij infrarood, hoewel niet gelijktijdig. De resolutie en het gezichtsveld zijn veel groter dan die van andere instrumenten op Hubble. De WFC3 is een van de twee nieuwste instrumenten van Hubble en wordt veel gebruikt om donkere energie, donkere materie, de vorming van sterren en de ontdekking van verre melkwegstelsels te bestuderen.
De Cosmic Origin Spectrograph (COS) , inclusief een ander nieuw instrument van Hubble, de COS, is een spectrograaf die uitsluitend in ultraviolet licht kan zien. De spectrograaf is als een prisma en scheidt licht van hemellichamen in zijn samenstellende kleuren. Het geeft ook een "vingerafdruk" van de golflengte van het waargenomen object, die astronomen de temperatuur, chemische samenstelling, dichtheid en beweging vertelt. COS verhoogt de ultraviolette gevoeligheid van Hubble met minstens 70 keer bij het observeren van zeer zwakke objecten.
Advanced Camera for Survey (ACS) , een instrument waarmee Hubble zichtbaar licht kan zien en is ontworpen om een deel van de activiteit van het vroege universum te bestuderen. ACS helpt bij het in kaart brengen van de verdeling van donkere materie, het detecteren van de verste objecten in het universum, het zoeken naar grote planeten en het bestuderen van de evolutie van clusters van sterrenstelsels. ACS stopte kort met werken in 2007 vanwege een gebrek aan elektriciteit, maar werd in mei 2009 gerepareerd.
De Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) , een ander spectograafinstrument op Hubble dat kan zien in ultraviolet, zichtbaar en nabij-infrarood licht. In tegenstelling tot COS staat STIS bekend om zijn vermogen om op zwarte gaten te jagen. Hoewel COS alleen het beste werkt voor het bestuderen van sterren of quasars, kan STIS grotere objecten zoals sterrenstelsels in kaart brengen.
Lees ook: Hier zijn de stadia van een maansverduistering, weet je wat?Near Infrared Camera and Multi-object Spectrometer (NICMOS) , is een Hubble-hittesensor. Door zijn gevoeligheid voor infrarood licht kunnen astronomen hemellichamen observeren die verborgen zijn achter interstellair stof. Dit NICMOS-instrument wordt meestal gebruikt wanneer Hubble een nevel onderzoekt.
Het laatste instrument, Fine Guidance Sensors (FGS) , is een apparaat dat in staat is om de positie van Hubble te vergrendelen op het hemellichaam dat je wilt observeren, zodat Hubble in de goede richting blijft wijzen. Afgezien daarvan kan FGS ook worden gebruikt om de afstanden van sterren nauwkeurig te meten.
Welnu, al deze Hubble-instrumenten kunnen actief zijn omdat ze worden ondersteund door zonlicht. Hubble heeft verschillende zonnepanelen die zonlicht direct in elektriciteit kunnen omzetten. Een deel van die elektriciteit wordt opgeslagen in batterijen die de telescoop actief houden wanneer deze zich boven het nachtgedeelte van de aarde bevindt, geblokkeerd voor zonlicht.
Hubble is ook uitgerust met vier antennes die dienen om informatie te verzenden en ontvangen tussen Hubble en het Mission Operations Team in het Goddard Space Flight Center in Maryland, VS. Bovendien zijn er twee hoofdcomputers en een aantal kleinere systemen op Hubble. Een van de belangrijkste computers wordt gebruikt om de commando's te verwerken die de telescoop aansturen, terwijl de andere de instrumenten bestuurt, hun gegevens ontvangt en ze naar de satellieten stuurt, totdat ze uiteindelijk worden ontvangen door het Missiecentrum op aarde.
Nadat het Mission Center gegevens van Hubble heeft ontvangen, begint het personeel dat daar werkt de gegevens, zoals andere golflengten, te vertalen en de informatie op een opslagapparaat te archiveren. Hubble alleen stuurt genoeg informatie om wekelijks ongeveer 18 dvd's te vullen. Astronomen kunnen gearchiveerde gegevens downloaden via internet en deze overal ter wereld analyseren.
Dat is hoe de Hubble-ruimtetelescoop werkt. En je kunt Hubble trouwens ook gebruiken om onderzoek te doen. U hoeft alleen de beste voorstellen naar het Hubble Mission Center te sturen. De geselecteerde voorstellen krijgen de kans om te profiteren van de mogelijkheden van Hubble voor observatie en onderzoek. Elk jaar worden ongeveer 1.000 voorstellen beoordeeld en worden er ongeveer 200 geselecteerd.
Geïnteresseerd in het observeren van het universum met Hubble?
