تلسکوپ های فضایی

[بی ستاره]

به نظر من بسیار خوب است که دوستان در مورد تلسکوپ های فضایی و جدید هم اظهار نظر کنند و آنها را نیز بررسی نمایند و روش کار آنها را هم بیان نمایند تا با علم روز ساخت تلسکوپ نیز آشنا شویم

.................................................. .................................................. .................................................. .................

مدیر تالار(Astronomer):

در اين تاپيك ميخواهیم همه تلسكوپهای فضایی که داريم رو معرفی كنیم! از شما هم ميخوام اين كار رو انجام بديد.
خبرهاي مربوط به اين تلسكوپ ها هم ميتونه در اين تاپيك بيان بشه!

[Panahandeh]

تلسکوپ فضايی ناسا بنام اسپيتزر (Spitzer) تصاوير فوق العاده دقيقی در طيف مادون قرمز از کهکشانها و اجرام سماوی گرفته است. اهميت اين تلسکوپ در اين است که به دليل استفاده از طيف مادون قرمز می‌تواند از مناطقی از فضا تصوير برداری کند که از دید تلسکوپ های معمولی در نور مرئی پنهان هستند.

به دلیل نوع تصویر برداری این تلسکوپ (طیف مادون قرمز) این تلسکوپ همیشه در سایه قرار گرفته است. این کار به وسیله ی سایه بانی انجام می شود، یعنی؛ اگر روی این تلسکوپ زندگی کنید، همیشه شب است.
فکر می کنید چرا این تلسکوپ در سایه قرار داده شده است؟

[hamed]

چرا این تلسکوپ در سایه هستند؟

[MPsky.ir]

چرا این تلسکوپ در سایه هستند؟

خب به دلیل این که نور خورشید اختلال در کار این تلسکوپ ایجاد می کند! برای همین باید در یکی از نقاط لاگرانژی قرار بگیرد که هرکدام این نقاط، ویژگی های خاصی دارند و این نقطه که تلسکوپ در آن قرار گرفته در سایه ی زمین قرار می گیرد و نیروی گرانشی خاصی نیز به ان وارد نمی شود.
اختلالی که نور خورشید در این تلسکوپ ایجاد می کند به این صورت است:
دمای تلسکوپ باید پایین باشد که خود تابش مادون قرمز نداشته باشد به همین دلیل نور خورشید دمای ان را زیاد می کند و باید در سایه و دور از نور خورشید قرار بگیرد

[169]

تلسکوپ های که در طول موج کوتابه یا به عبارتی در انرژی بالا کار میکنن مثله اشعه ایکس برای متمرکز کردن این پرتو از یه کهکشانی باید اینو به صورت مایل به سطح برسونن! مثلا وقتی یه گلوله از جلو به دیوار شکلیک میکنیم تو دیوار فرو میره ولی اگه مایل شلیک کنیم مایل میشه یا به عبارتی کمانه میشه! دقیقا همین طوره برای پرتو ایکس یا گاما که نور وردی رو توسط سطح هایی پی درپی منحرف میکنن تا به اون صفحه ثبت کننده برسه! میشه عین کله قند!!!

[Astronomer]

در اين تاپيك ميخوام هرچي تلسكوپ فصايي داريم رو معرفي كنم! از شما هم ميخوام اين كار رو انجام بديد.
خبرهاي مربوط به اين تلسكوپ ها هم ميتونه در اين تاپيك بيان بشه!

[Astronomer]

در سال 1946 ،یک اختر فیزیک دان به نام دکتر لیمان اسپیتزر(1914-1997) پیشنهاد ساخت تلکسوپی در فضا را مطرح کرد،تلکسوپی که قادر بود تصاویری بهتر و با وضوح بیشتر از اجرام دوردست نسبت به تلسکوپ های زمینی تهیه کند.اما این ایده، غیرقابل اجرا و فراتر از زمان خود بود زیرا تا آن زمان حتی یک راکت هم به ماورای جو زمین پرتاب نشده بود.اما سرانجام در سال 1970 این طرح تصویب و در سال 1977 بودجه ای برای ساخت آن اختصاص یافت و ناسا کمپانی هوا-فضا لاک هید مارتین Lockheed Martin) ( را به عنوان اولین پیمانکار برای ساخت و نظارت بر قطعات و ساختار تلسکوپ انتخاب کرد و در سال 1983 تلسکوپ به نام منجم امریکایی ادوین هابل –کسی که با رصد ستارگان متغیر در کهکشان های دوردست تئوری انبساط جهان را تائید کرد – نام گذاری شد.

ساخت تلسکوپ نزدیک به هشت سال طول کشید.این تلسکوپ 50 بار حساس تر و دارای وضوح 10 برابر بیشتر نسبت به تلسکوپ های زمینی است.HST در 24 آوریل سال 1990 توسط شاتل دیسکاوری در مدارش به دور زمین قرار گرفت و تقریبا بلافاصله پس از پرتاب آن منجمان پی بردند که قادر به کانونی نمودن تلسکوپ نیستند و تصاویر حاصل از آن تصاویری تار بودند. تلسکوپ فضایی هابل طوری طراحی شده که در حین گردش مداری اش هم قابل تعمیر و ارتقاست.ابزارهای کمکی ،حسگر های حرکتی،ژیروسکوپ ها،صفحه های خورشیدی و هر چیز دیگری در تلسکوپ قابل تعویض و جا به جایی است؛در واقع تنها چیزی که در تلسکوپ نمی تواند تعویض و جا به جا شود،ساختار پایه ای و آینه ی اصلی آن است.پس دانشمندان چگونه قادر بودند این مشکل را در آینه ی اصلی که نقصی در شکل آن بود(ابیراهی کروی) را رفع کنند. طولی نکشید که دانشمندان با جانشین کردن لنزهای کوستار(Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement ) برای تصحیح نقص موجود در تلسکوپ اقدام کردند.کوستار شامل چندین آینه ی کوچک بود که جلوی پرتو ورودی به آینه ی معیوب را می گرفت ،نقص آن را تصحیح می کرد و پرتو های تصحیح شده را به ابزارهای علمی برای کانونی نمودن باز پخش می کرد.زمانی که HST بعد از ماموریت تعمیر مورد آزمایش قرار گرفت تصاویر به طور شگفت آوری واضح شده بودند.امروزه همه ی ابزارهایی که بر روی تلسکوپ قرار می گیرند با یک تصحیح کننده ی نوری به منظور رفع نقص موجود در آینه ساخته می شوند بنابراین دیگر نیازی به کوستار نیست.



اعضای داخلی تلسکوپ

همانند هر تلکسوپی،تلسکوپ فضایی هابل هم شامل یک لوله ی بزرگ است که از یک طرف باز و از طرف دیگر بسته است.آینه هایی برای جمع آوری نور و انتقال آن به چشمی های تلسکوپ دارد.دارای چندین نوع چشمی در قالب ابزارهای گوناگون است که به تلسکوپ این امکان را می دهد تا توانایی دیدن انواع نورهای منتشره از آسمان را داشته باشد.



مشخصات HST :

طول:13.2 متر

عرض:4.2 متر

وزن:12 تن

قطر دهانه ی آینه ی اصلی: 2.4 متر

قطر دهانه ی آینه ی ثانویه:0.3 متر

توان تفکیک:0.05ثانیه قوسی

مدار:612 کیلومتر

زاویه ی میل:28.5 درجه نسبت به استوا

دور مداری:97 دقیقه

سرعت مداری:28000 کیلومتر بر ثانیه

هزینه: 2.2 میلیارد دلار در هر ماموریت

طول عمر:تقریبا 20 سال



کاربردهای تلسکوپ
مشخصات HST :

طول:13.2 متر

عرض:4.2 متر

وزن:12 تن

قطر دهانه ی آینه ی اصلی: 2.4 متر

قطر دهانه ی آینه ی ثانویه:0.3 متر

توان تفکیک:0.05ثانیه قوسی

مدار:612 کیلومتر

زاویه ی میل:28.5 درجه نسبت به استوا

دور مداری:97 دقیقه

سرعت مداری:28000 کیلومتر بر ثانیه

هزینه: 2.2 میلیارد دلار در هر ماموریت

طول عمر:تقریبا 20 سال




اپتیک:آینه ی اولیه،آینه ی ثانویه،تصحیح کننده ی نوری

ابزارهای علمی:

1) WFPC2: دوربین میدان دید باز و سیاره ای شماره 2

2)NICMOS: دوربین مادون قرمز و طیف نمای چند منظوره

3)STIS: طیف نگار تلسکوپ فضایی

4)ACS: دوربین پیشرفته نقشه برداری

5)FGS: حس گرهای هدایت گر دقیق

سیستم سفینه فضایی

1)انرژی 2)ارتباطات 3)هدایت 4)محاسبات 5)ساختار



در ادامه به جزئیات این سیستم ها خواهیم پرداخت.



اپتیک:

آینه های تلسکوپ همگی از جنس شیشه هستند که با لایه هایی از آلومینیوم خالص(با ضخامت 3 میلیونیم در هر اینچ)و منیزیم فلوراید(با ضخامت 1 میلیونیم در هر اینچ) اندود شده اند تا بتوانند باز تابنده ی نور مرئی،مادون قرمز و فرابنفش باشند.نور از طریق دهانه ی تلسکوپ وارد آن می شود و از آینه ی اولیه به آینه ی ثانویه منتقل می شود.آینه ی ثانویه نور را به درون حفره ای در مرکز آینه ی اولیه،به سوی نقطه ی کانونی که در پشت آینه ی اولیه است بازتاب می کند و در نقطه ی کانونی آینه های نیمه باز تابنده،نیمه شفاف و کوچکتر نور را به سمت ابزارهای علمی گوناگون هدایت می کنند.



ابزارهای علمی:

با بررسی طول موج های گوناگون یا طیف های مختلف نور منتشر شده از یک جرم سماوی،می توان ویژگی ها یا خاصیت های جرم را بازگو کرد.به این منظور HST با ابزارهای علمی گوناگون مجهز شده است.



1)WFPC2 : (Wide Field Planetary Camera2)

چشم اصلی تلسکوپ فضایی هابل است.مانند شبکیه چشم شامل چهار تراشه ی CCD برای جذب نور است که تنها یکی از این تراشه ها دارای وضوح بالایی است.تراشه ها به صورت L شکل قرار گرفته اند و تنها تراشه ی با وضوح بالا، در درون این شکل L مانند قرار دارد.هر چهار تراشه همزمان در معرض نور هدف مورد نظر قرار می گیرند و تصویر بر روی تراشه ی CCD متمرکز می شود چه تراشه ای با وضوح بالا یا پائین.تصویر مورد نظر در طول موج های مرئی و فرابنفش گرفته می شود.WFPC2 قادر است تصاویری از درون فیلتر های گوناگون(قرمز،سبز،آبی)بگیرد بدین ترتیب تصاویر دارای رنگی طبیعی می گردند مانند این تصویر که از سحابی عقاب (M16) گرفته شده است.




2)NICMOS: (Near Infrared Camera and Multi Object Spectrometer)

بیشتر اوقات گاز و غبار های میان ستاره ای مانعی برای دیدن نور مرئی اجرام آسمانی می شوند؛اگرچه این امکان وجود دارد که نور مادون قرمز یا گرمای ساطع شده از اجرام آسمانی را که در میان گاز و غبارها پنهان شده است را مشاهده کرد، برای دیدن نور مادون قرمز،HST شامل سه دوربین حساس است که سازنده ی NICMOS می باشند.NICMOS قادر است که از میان گاز و غبار های میان ستاره ای،نور مرئی ساطع شده از اجرام را ببیند،همان طور که در تصویر زیر از سحابی جبار نشان داده شده است،در تصویر نور مرئی (WFPC2)، ما تنها ابرهایی از غبار را بدون هیچ گونه جزئیات دیگری می بینیم.در حالیکه در تصویر مادون قرمز(NICMOS) قادریم تعداد بی شماری ستاره را بدون مزاحمت هیچ ابری مشاهده کنیم.




تصویر NICMOS (راست) و WFPC2 (چپ) از سحابی جبار




به این دلیل که NICMOS نسبت به گرما بسیار حساس است حس گرهای آن باید در یک ترموس بزرگ با دمایی در حدود 321- درجه فارنهایت (77 درجه کلوین) نگهداری شود.در روزهای نخستین NICMOS توسط قالب های نیتروژن یخ زده 104 کیلوگرمی سرد می شد اما امروزه NICMOS به طور دائم توسط ماشینی که مانند یک فریزر کار می کند،سرد می شود.




3)STIS: (Space Telescope Imaging Spectrograph)

رنگ ها و طیف های گوناگونی که از اجرام آسمانی به دست می آید حکم یک اثر انگشت را برای آن جرم دارد.رنگ های مشخصی، نوع عناصر، و میزان کثرت رنگ ها،مقدار آن عنصر را برای ما آشکار می کند.STIS با تجزیه شعاع نور ورودی به طیف نمایی جرم می پردازد.طیف نمایی علاوه بر ترکیبات شیمیایی،می تواند اطلاعاتی هم درباره ی دمای جسم و تغییرات حرکتی آن به ما ارائه کند.اگر جرم در حال حرکت باشد،اثر انگشت شیمیایی جرم به انتهای آبی طیف (در حال حرکت به سمت ما)یا به انتهای سرخ طیف(در حال دور شدن از ما) منتقل می شود.به مثال زیر توجه کنید:STIS به طرف مرکز کهکشان M84 متمرکز شده است(چهار ضلعی سمت چپ)اگر هیچ حرکتی وجود نداشته باشد طیف همواره در خطی سراسری بدون جهش خاصی دیده می شود اما نور در مرکز این خط دارای انتقال به آبی و سرخ است و این نشان دهنده ی آن است که این ناحیه ی مشخص (تقریبا با فاصله ی 26 سال نوری از هسته)در حال چرخیدن با سرعتی برابر با 800000 متر بر ثانیه به دور خودش است.اختر شناسان معتقدند که دلیل این چنین چرخشی با این سرعت بالا،باید سیاه چاله ای پرجرم(تقریبا 300 میلیون برابر جرم خورشید) در مرکز کهکشان باشد.



4)ACS: (Advance Camera for Surveys)

دوربین پیشرفته نقشه برداری در مارس 2002 جایگزین FOC (Faint Object Camera) دوربین اجرام کم نور هابل شد.این دوربین جدید با سه کانال ورودی مجزا می تواند طول موج های 115 تا 1050 نانومتر را ثبت کند.میدان دید این دوربین 2 برابر میدان دید دوربین اصلی و 10 برابر وضوح بیشتری نسبت به FOC دارد.این ابزار در اصل برای جستجوی سیارات فرا خورشیدی و جو سیارات منظومه شمسی طراحی شده است.



5)FGS: (Fine Guidance Sensors)

برای هدف یابی تلسکوپ،تعیین فاصله ی ستارگان از زمین،سنجش دقیق مکان ستارگان،میزان جدایی ستارگان دوتایی و تعیین قطر ستارگان به کار می رود.تلسکوپ هابل شامل سه FGS است که دو تای آنها برای هدف یابی،هدایت و تنظیم بر روی هدف با جستجو و پیدا کردن ستارگان راهنما در زمینه ی HST در نزدیکی هدف به کار می روند.هرگاه،هر یک ازFGS ها یک ستاره ی راهنما پیدا می کند،بر روی آن قفل می شود و اطلاعات را به سیستم هدایت تلسکوپ می فرستد تا سیستم آن ستاره راهنما را همچنان در زمینه ی خود نگه دارد.این دو FGS در حالی کار هدایت تلسکوپ را بر عهده دارند که FGS دیگر در حال نقشه برداری و مکان یابی ستارگان است.این کار برای پیدا کردن سیارات فرا خورشیدی اهمیت زیادی دارد زیرا چرخش سیارات در طول دور مداریشان باعث می شود که ستاره ی مادر،در آسمان دچار نوسانات نوری شود.

[Astronomer]

سیستم فضاپيما

تلسکوپ فضایی هابل در عین حال یک فضاپيما هم هست بنابراین مانند هر فضاپیمای دیگری باید توانایی تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز،ارتباط با زمین و تغییر مسیر را داشته باشد.



1)انرژی

تمامی ابزارها و کامپیوتر هایی که بر روی تلسکوپ فضایی هابل نصب شده اند نیاز به الکتریسیته دارند.این انرژی الکتریکی توسط دو صفحه ی خورشیدی بزرگ تامین می شود،هر صفحه در حدود 12.2متر است.این صفحه های خورشیدی نیرویی برابر با 2400 وات را تهیه می کنند که برابر با 60 لامپ 40 ولتی است.هنگامی که تلسکوپ در سایه ی زمین قرار دارد این انرژی الکتریکی توسط 6 باتری نیکل-هیدروژنی فراهم می شود که توان ذخیره ی این باتری ها برابر با توان ذخیره ی 20 باتری ماشین است.این باتری ها توسط صفحه های خورشیدی زمانی که تلسکوپ بار دیگر در معرض نور خورشید قرار می گیرد،شارژ می شوند.



2)ارتباطات

تلسکوپ باید این توانایی را داشته باشد که با کنترل کننده های زمینی ارتباط برقرار کند تا بتواند اطلاعات گرفته شده از جرم مورد رصد را برای آنها بفرستد و همچنین فرمان هایی را برای هدف بعدی دریافت کند.به این منظور HST از یک سری ماهواره های ارتباطی به نامTDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System) استفاده می کند.این سیستم دقیقا همان سیستمی است که ایستگاه فضایی بین المللی(ISS) برای ایجاد ارتباط از آن استفاده می کند.




1)نورهای ساطع شده از یک جرم سماوی توسطHST دریافت می شود 2)تبدیل به داده های دیجیتالی می شوند.این داده ها به ماهواره های در حال حرکت فرستاده می شود 3)سپس به پایگاه های دریافت زمینی درWhite Sands,N.M. منتقل می شوند4) White Sands,N.Mاین داده ها را به سهولت به مرکز کنترل پروازهای فضایی گدارد(Goddard ) در ناسا می فرستد 5)جایی که گردانندگانHST مستقر هستند.این داده ها توسط دانشمندان در انستیتو علوم تلسکوپ فضایی STSI(Space Telescope Science Institute) در بالتیمور مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد 6)اغلب اوقات،دستورات بهHST پیش از آنکه موعد رصد فرا رسیده باشد،فرستاده می شود با چنین کاری دستورات لازم در زمان واقعی در دسترس است.



3)هدایت

تلسکوپ زمانی که از یک جرم عکس می گیرد باید بر روی آن ساعت های طولانی با توجه به ابزار به کار گرفته شده ثابت بماند. با توجه به دور مداری تلسکوپ که در هر 97 دقیقه یک بار صورت می گیرد،این کار مانند این است که جرمی کوچک را در ساحل از عرشه ی کشتی دنبال کنید در حالی که کشتی از ساحل دور می شود و دائما بر روی امواج بالا و پایین می شود.

تلسکوپ برای اینکه بتواند بر روی یک جسم ساکن باقی بماند دارای سه سیستم همراه است:

ژیروسکوپ ها که حرکات کوچک و بزرگ را زیر نظر دارند،چرخ های واکنشی که تلسکوپ را حرکت می دهند و FGS ها که حرکات ریز و حساس را زیر نظر دارند.

ژیروسکوپ ها حیطه ی حرکتی تلسکوپ را زیر نظر دارند،مانند یک قطب نما حرکات تلسکوپ را حس می کنند،به کامپیوتر های پرواز می گویند که تلسکوپ در مسیر اشتباهی قرار دارد و از هدف در حال دور شدن است،سپس کامپیوتر پرواز،میزان جا به جایی و جهت آن را برای اینکه بر روی هدف باقی بماند را حساب می کند و پس از آن به چرخ های واکنشی دستور جا به جایی و حرکت تلسکوپ را می دهد.

تلسکوپ فضایی هابل نمی تواند مانند ماهواره ها برای هدایت از موتور های موشکی بهره ببرد زیرا گازهای خروجی از موتور در اطراف تلسکوپ جمع خواهند شد و مانع دید تلسکوپ می شوند.اما به جای آن، تلسکوپ از چرخ های واکنشی که در سه جهت z,y,x می چرخند،استفاده می کند.زمانی که تلسکوپ نیاز به جا به جایی پیدا می کند کامپیوتر پرواز به یک یا چند چرخ فرمان می دهد که در چه جهتی و با چه سرعتی بچرخند،بدین ترتیب نیروی کنش لازم برای حرکت فراهم می شود.طبق قانون سوم حرکت نیوتن (برای هر کنشی،واکنشی برابر اما در جهت مخالف وجود دارد) تلسکوپ در جهت مخالف چرخ ها برای رسیدن به هدفش می چرخد.

همان طور که قبلا ذکر شد،FGS ها تلسکوپ را بر روی هدفش با نشانه روی به سمت ستاره های راهنما نگه می دارند،دو تا از سه FGS ستاره های راهنمای اطراف هدف را در میدان دید مربوطه پیدا می کنند و زمانی که پیدا شد بر روی ستاره های راهنما قفل می شوند و اطلاعات را به کامپیوتر های پرواز می فرستند تا این ستاره ها را در میدان دید خود نگه دارند.FGS ها بسیار حساس تر از ژیروسکوپ ها هستند اما تنها ترکیب ژیروسکوپ ها و FGS ها است که می تواند تلسکوپ فضایی هابل را بدون توجه به حرکت مداریش ساعت ها بر روی هدف متمرکز کند.



محاسبات

تلسکوپ فضایی هابل دارای دو کامپیوتر اصلی است که در اطراف لوله ی تلسکوپ و بالای ابزارهای علمی قرار دارند.یکی از این کامپیوتر ها برای فرستادن داده ها و دریافت فرمان با زمین در ارتباط است و کامپیوتر دیگر مسئول هدایت HST است،تعدادی کامپیوتر پشتیبان هم برای اتفاقات پیش بینی نشده وجود دارند.هر ابزاری که بر روی تلسکوپ قرار دارد دارای تعدادی ریز پردازنده است که برای جا به جایی چرخ ها،فیلتر،کنترل دریچه ی شاتر،جمع آوری داده ها و برقراری ارتباط با کامپیوتر های اصلی ساخته شده اند.



ساختار

HST شامل اسکلتی برای نگهداری ابزارهای اپتیکی،ابزارهای علمی و سیستم فضا پیمایی آن است.برای نگهداری ابزارهای اپتیکی،تلسکوپ شامل یک سیستم پایه است که این سیستم از گرافیت و فناوری مورد استفاده در ساخت راکت های تنیس و چوب گلف،ساخته شده است.سیستم پایه دارای 5.3 متر طول و 2.9 متر عرض و114 کیلوگرم وزن است.لوله ای که ابزارهای اپتیکی و علمی را نگهداری می کند از آلومینیوم ساخته شده که با لایه های عایقی بسیاری پوشانده شده است.این عایق ها تلسکوپ را از تغییرات ناگهانی حرارت بین نور خورشید و سایه زمین محافظت می کند.



محدودیت ها

تلسکوپ فضایی هابل با وجود کارایی ها و امکاناتی که دارد،شامل یک سری محدودیت ها هم می شود.به عنوان مثال HST نمی تواند خورشید را به خاطر نور و گرمای زیاد آن که موجب از کار افتادن ابزارهای حساس آن می شود رصد کند.به همین دلیل تلسکوپ همیشه از نشانه روی به سوی خورشید دوری می کند.به همین دلیل قادر نیست که سیارات عطارد و ناهید را هم به خاطر فاصله ی نزدیک آنها به خورشید رصد کند.ستارگان اصلی آسمان شب هم به خاطر روشنایی زیاد آنها برای بعضی ابزارهای تلسکوپ قابل رصد نیستند.محدودیت قدر قابل دید، توسط نوع ابزاری که مورد استفاده قرار می گیرد،تغییر می کند.علاوه بر روشنایی اجرام،چرخش مداری تلسکوپ هم آنچه را که می توان دید،محدود می کند.بعضی اوقات خود زمین مانع دیدن اهداف در طول چرخش مداری تلسکوپ می شود و این مسئله هم زمان صرف شده برای رصد یک جرم را محدود می کند.تلسکوپ از درون بخشی از کمربندهای تشعشعی وان آلن -جایی که ذرات پر انرژی به جا مانده از باد های خورشیدی که توسط میدان مغناطیسی زمین گیر افتاده اند،قرار دارد - عبور می کند.این رویارویی ها باعث تشعشع های زیادی می شود که موجب تداخل در جوینده های ابزار های علمی تلسکوپ می شود،بنابراین در طول این دوره هیچ رصدی انجام نخواهد شد.



با وجود عیب ها و کاستی هایی که در دوران اولیه ی پرتاب این تلسکوپ به وجود آمد،تلسکوپ فضایی هابل ماموریتش را به خوبی انجام داد و داده های علمی و تصاویر زیبای بسیاری را ارائه کرد.

عصر تلسکوپ های فضایی باHST تلسکوپ فضایی هابل،که انقلابی در علم اختر شناسی به وجود آورد شروع شد.موفقیت چشم گیر هابل این سوال را در ذهن ما پرورش می دهد که تلسکوپ های بعدی چگونه خواهند بود.در واقع تلسکوپ هابل با آینه ی 2.4 متری اش در برابر تلسکوپ بازتابی 10 متری کک در موناکی هاوایی ابزاری بسیار کوچک به شمار می آید.تلاش هایی که در ساخت نسل جدید تلسکوپ هایی با قطر دهانه ی بزرگتر صورت می گیرد،آینده ی تلسکوپ های فضایی را روشنتر و دید ما را از جهان ژرف تر خواهد ساخت.

منبع howstuffworks.com
نویسنده مانیا رهبان

[Astronomer]

James Webb Space Telescope(JWST) نام یک تلسکوپ فضایی بزرگ(باقطر ۵/۶متر )که در سال ۲۰۱۳ با همکاری ناسا و آژانس فضایی اروپا به فضا پرتاب خواهد شد. این تلسکوپ برای مشاهده کهکشانهای دوردست که بعلت دوربودن وبدلیل پدیده انتقال به قرمز بیشتر در ناحیه مادون قرمز دیده می شوند طراحی شده است. تلسکوپ فضایی جیمز وب با داشتن آینه ای ترکیبی(18 قطعه) به مساحت 269 فوت مربع (25 متر مربع) توانایی گردآوری نور به اندازه حدود 6 برابر تلسکوپ هابل را دارد که آینه غول پیکر آن 46 فوت مربع (4.3 متر مربع) مساحت دارد. دانشمندان انتظار دارند این حساسیت بالا به آنها امکان دهد تا اولین ستاره ها و کهکشانهای کیهان و نیز سیستمهای سیاره ای جوان را ببینند.
تلسکوپ به صورت جمع شده پرتاب می شود. پس از آن آینه های سبک بریلیومی خود را در مداری به فاصله یک میلیون مایل (1.6 میلیون کیلومتر) باز می کند.



اظهارات خواندنی جان. سی. ماتر:

جان. سی. ماتر اخترشناس ارشد لابراتوار کیهانشناسی مبتنی بر مشاهده در مرکز فضایی گودارد ناسا است که به عنوان یکی از سازندگان تلسکوپ فضایی جیمز وب، جانشین آینده هابل در ناسا مشغول به کار است. گفتگوی مشروح وی با نیوساینتیست را می خوانید. به گزارش خبرگزاری مهر، زمانی که تلسکوپ فضایی جیمز وب چهار سال دیگر در ارتفاعی یک و نیم میلیونی از زمین آیینه های خود را در فضا بگشاید "جان ماتر" به نهایت آرزوی خود که دو دهه برای طراحی و ساخت آن زمان صرف کرده است خواهد رسید.
وی در گفتگو با نیوساینتیست درباره چالشهایی که در مسیر ساختن جانشینی لایق و مناسب برای تلسکوپ موفق و شگفت انگیز هابل با آنها مواجه شده سخن گفته است.
* نیوساینتیست: چرا تلسکوپ جیمز وب؟ وقتی که هنوز هابل آن بالا مشغول کار است؟
- جان ماتر: پاسخ کوتاه می تواند این باشد که هابل با وجود نمایش نشانه هایی از پدیده هایی که شناخت آنها برای ما بسیار هیجان انگیز است اما توانایی دسترسی به آنها را ندارد و همه را در بیم و امید نگاه داشته است.
* انتظار دیدن چه چیز از میان چشمهای جیمز وب دارید؟
- اولین اجرام تابناکی که تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ در جهان هستی به وجود آمده اند. شواهد خوبی از این اجرام در دست داریم اما هنوز نتوانسته ایم به صورت مستقیم آنها را مشاهده کنیم. این به آن خاطر است که با وسعت یافتن جهان هستی طول موج نور این اجرام به طول موجی فراتر از قدرت دید هابل امتداد پیدا می کند. امیدوارم با کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب بتوان به چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ بازگشت. می توان با کمک این تلسکوپ ستاره هایی را دید که از خاستگاهی نخستین به وجود آمده اند، موادی که چرخه آنها هنوز در میان نسلهای پیشین ستارگان شکل نگرفته و کامل نشده است.
* جیمز وب باید چه تفاوتهایی با هابل داشته باشد؟
- اولین لازمه این است که جیمز وب تلسکوپی فروسرخ باشد در حالی که هابل به طور کلی در نور مرئی و فرابنفش فعالیت می کند. این به آن معنی است که جیمزوب باید بسیار سردتر از هابل باشد.

* برای اطمینان از سرد باقی ماندن این تلسکوپ قصد دارید آن را کجا مستقر کنید؟
- برای مدتها در جستجوی موقعیتی بودیم که بتوانیم مانند هابل، وب را در نزدیکی زمین مستقر کنیم که تلاشی بیهوده بود. زیرا نه مدار زمین و نه ترکیب آن با لایه محافظتی می تواند چنین موقعیتی را به وجود آورد. به نظر می رسد بهترین مکان نقطه لاگرانژی L2 باشد که در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری زمین است، درست در جهت متضاد زمین در برابر خورشید. در آن مکان یک محافظ یک طرفه در برابر خورشید می تواند بر روی تلسکوپ سایه ایجاد کرده و از برخورد هر نوع تابش و تشعشعات خورشیدی به تلسکوپ جلوگیری کند تا به این شکل حرارت آن در 50 درجه کلوین ثابت باقی بماند.
* آیا تفاوتهای دیگری نیز وجود دارند؟
- جیمز وب باید تا حد ممکن بزرگ باشد. در یکی از گزارشهایی که توسط آلن درسلر اختر شناس در سال 1996 برای ناسا آماده شده است، ذکر شده که قطر آینه تلسکوپ باید حداقل چهار متر باشد زیرا در آن زمان راکتهایی بود که توانایی حمل تلسکوپی با چنین ابعادی را داشته اما تا به امروز ما همچنان به این می اندیشیم که آیا ابعاد تلسکوپها تنها باید به این اندازه باشد؟ بهتر نیست تلسکوپهای بسیار بزرگتری بسازیم که بتوان در هنگام پرتاب قطعات آن را بر روی یکدیگر تا زد؟
به نظر می رسد رئیس آن زمان ناسا، دن گولدین، درباره این تکنیک اطلاعاتی داشته است زیرا وی سابقه حضور در شرکتی را داشت که بر روی تلسکوپهای چند قطعه ای کار می کرد و از این رو وی در ساخت چنین تلسکوپی مصمم بود و زمانی که ایده خود را تسلیم انجمن اخترشناسی آمریکا کرد با استقبال مواجه شد. در نهایت جیمز وب به تلسکوپی تبدیل می شود که برای جا گرفتن درون راکت می تواند بر روی یکدیگر تا بخورد تا پس از رسیدن به مقصد در فضا دوباره از هم باز شود، کاری که عملی شدن آن بسیار چالش برانگیز و دشوار است و در صورتی که یک مهندس کاری و جدی باشید خواهدی دانست که این فرایند کمی ترسناک نیز هست.
* دیگر دشواریهای تکنیکی جیمز وب را نام می برید؟
- ابتدا انتخاب مواد مناسب برای آیینه ها زیرا دریچه دیافراگم جیمز وب بسیار بزرگتر از هابل است و راکتها نیز توانایی حمل باری سنگین وزن را به لاگرانژی L2 ندارند. این مواد باید بسیار سبک وزن باشند و از این رو ما بریلیوم را به عنوان ماده ای مناسب انتخاب کردیم. هر یک از بخشهای 1.3 متری این آینه ضخامتی برابر چند میلیمتر دارند که به واسطه ساختاری لانه زنبوری برای استحکام و سختی به هم وصل شده اند. تنظیم تلسکوپ پس از رسیدن به مقصد دومین مشکلی است که با آن سر و کار داریم که باید با کمک محاسبات پیچیده ریاضی آن را برطرف کنیم. زیرا افرادی که مشکلات آیینه هابل را برطرف کردند از محاسبات ریاضی استفاده کرده اند.
* مشکل آینه هابل چه بود؟
- این آینه برای متمرکز شدن بر روی یک نقطه به شکلی نادرست تنظیم شده بود و این مشکل پس از پرتاب تلسکوپ آشکار شد. برای رفع این مشکل مهندسان ناچار به ارائه محاسبات ریاضی شدند تا بتوانند مقدار انحنای آیینه را بدون لمس کردن و در فضا تخمین بزنند. می توان از فرمولی مشابه برای تنظیم کردن جیمز وب در فضا استفاده کرد. تمامی 18 قطعه آینه این تلسکوپ یک موتور دارند و از این رو می توان به صورت همزمان آنها را تنظیم کرد.
* تجربه هابل ناسا چه درسهای دیگری برای جیمز وب در بر داشته است؟
- تکرار نکردن اشتباه بزرگی که هنگام محاسبه انحنای آیینه هابل صورت گرفته بود. از این رو این تلسکوپ را در تونل خلا عظیم پایگاه پروازهای فضایی جوهانسون، جایی که فضانوردان آپولو در آن آموزش دیدند، در دمایی پایین تر از 40 درجه کلوین مورد آزمایش قرار خواهیم داد.
* در میان اطلاعاتی که انتظار می رود جیمزوب به دست آورد شما در جستجوی چه هستید؟
- چهار زمینه وجود دارد که بسیاری قصد مطالعه بر روی آن را دارند از شکل گیری اولین اجرام تابناک یا احتمالا ابرستاره های عظیم گرفته تا منشا کهکشانها که به اعتقاد بسیاری در گذشته بسیار کوچکتر از حال بوده اند و با ترکیب با یکدیگر کهکشانهای بزرگ امروزی را تشکیل داده اند. زمان شکل گیری سیاهچاله ها و کهشانها و تاثیر ماده تاریک بر روی این فرایند، نحوه شکل گیری ستاره ها که معمولا در بستری از ابرهای غبارآلود کیهانی متولد می شوند و نحوه شکل گیری سامانه خورشیدی نیز از سئوالاتی است که در جستجوی پاسخ آنها هستیم. قدرت نفوذ امواج نوری فروسرخ در میان ابرهای غبار آلود کیهانی می تواند آنچه تا کنون امکان مشاهده اش را نداشته ایم را از میان چشمهای جیمز وب به ما نشان دهد.

* به عنوان ناظر و سرپرست ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب، باید برای استفاده از آن بسیار مشتاق باشید. آیا پروژه یا برنامه ای خاص برای آن در نظر دارید؟
- یکی از همین روزها پروپوزالی را برای تعیین وقت رصد با استفاده از این تلسکوپ خواهم نوشت، مانند هر فرد دیگری. اما هنوز زمانش را پیدا نکرده ام.
* آیا به عنوان کسی که تلسکوپ را ساخته امتیاز رصد کردن آزادانه را ندارید؟
- نه ندارم، زیرا رصد کردن از میان چنین تلسکوپی بسیار ارزشمندتر از آن است که هر فردی بتواند در مورد آن بگوید: من اجازه انجام هر کاری را دارم.

منبع: مهر

[Setare KOchOlO]

سلام به همه...بدلیل علاقه وافربه اسپیتزر منم میخوام این تلسکوپ رو خدمت همتون معرفی کنم.البته یه نکته ای بگم درمورد جیمز وب: اسم این تلسکوپ رو گذاشتن ماشین زمان...آخه باخدماتی که این تلسکوپ در اختیار میذاره به خیلی نکات ناگفته از فراژرف هابل پاسخ داده میشه!!!

حالا اسپیتزر:

تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا در حال شروع دومین کار خود و گرفتن اولین تصاویر از جهان (از زمانی که شروع به گرم شدن کرده) هست. این تلسکوپ مادون قرمز در 15 می 2009، بیش از 5 سال و نیم پس از پرتاب، مایع سرد کننده (کولانت) خود را به تمام کرد، تلسکوپ گرم شدو دمای آن به 30 درجه کلوین (حدوداً منفی 406 درجه فانهایت) رسیده است.
تصاویر جدید گرفته شده توسط دو کانال شناساگر مادون قرمز اسپیتزر (دو کانالی که در درجه حرارت جدید و گرمتر کار می کنند) اثبات می کند که رصد خانه هنوز به صورت یک ابزار قدرتمند برای کاوش و بررسی جهان غبار آلود شهرت خود را حفظ نموده است.

[IMG][/IMG]
این تصاویر ناحیه شلوغ شکل گیری ستاره، باقی مانده های یک ستاره شبیه خورشید و یک کهکشان در حال چرخش را نشان می دهند.

داگ هادگینز دانشمند برنامه اسپیتزر در مرکز مدیریت ناسا واقع در واشنگتن بیان کرده: "کارآیی دو کانال طول موج کوتاه دوربین مادون قرمز اسپیتزر، اساساً نسبت به آنچه قبل از اتمام هلیوم مایع رصدخانه بود، تغییری نکرده است. این بدین معنی است که حساسیت اسپیتزر در آن طول موج ها هنوز تقریباً به اندازه یک تلسکوپ 30 متری زمینی است. این تصاویر مهیج تایید می کنند که اسپستزر برای به دست آوردن بهترین علوم و تصاویر در جهان در طول عملیات گرم خود به کارش ادامه خواهد داد."

روبرت هارت ، متخصص عکاسی اسپیتزر در مرکز علوم اسپیتزر ناسا واقع در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا، می گوید: " با باندهای طول موج کوتاه باقی مانده اسپیتزر می توانیم همچنان به درون غبار کهکشان ها نگاه کرده و به تمام جمعیت های ستارگان نظر بهتری بیافکنیم."

اسپیتزر از زمان پرتابش در 25 آگوست 2003 از Cape Canaveral کالیفرنیا اکتشافات زیادی انجام داده است از جمله:

دیسک های تشکیل سیاره در اطراف ستارگان، ترکیب موادی که دنباله دارها را می سازند، سیاه چاله های پنهان، کهکشانهایی به فاصله بیلیون ها سال نوری و غیره.

[IMG][/IMG]

شاید انقلابی ترین و حیرت آور ترین یافته اسپیتزر، شناسایی سیاراتی که به دور دیگر ستارگان در حال چرخش هستند و با نام اگزوپلنت یا سیارات خارجی خوانده می شود، باشد. در 2005 اسپیتزر اولین فتون های نوری یک اگزوپلنت را شناسایی نمود. اسپیتزر با یک تکنیک زیرکانه – که الان به روش خسوف ثانویه نسبت می دهند – قادر شد تا نور یک اگزوپلنت داغ و گازی شکل را جذب کند و درباره درجه حرارتش اطلاعاتی به دست آورد.



مقایسه ای بین چند سیاره منظومه شمسی با 51 Pegasi b اولین سیاره خارجی کشف شده


اسپیتزر همانند قبل سوالات علمی مشابهی را پاسخ خواهد داد. همچنین پروژه های جدید به عهده خواهد گرفت:

نظیر اصلاح ارزیابی های ثابت هابل؛ یا میزانی که در آن جهان ما در حال منبسط شدن است؛ جستجوی کهکشان هایی که در حواشی جهان هستند؛ مشخص کردن و توصیف بیش از 700 مورد از اجرام نزدیک به زمین، یا آستروئیدها و دنباله دارهای که دارای مداری هستند که از نزدیکی سیاره ما عبور می کند؛ و مطالعه اتمسفر سیارات گازی بزرگی که انتظار می رود در عملیات کپلر (Kepler) ناسا شناسایی شوند.

همانند عملیات دوره سرد اسپیتزر، این برنامه ها و برنامه های دیگر در رقابتی تعیین می شود که دانشمندان از تمام دنیا به آن دعوت شده اند. اسپیتزر عملیات علمی گرم خود را رسماً در 27 جولای 2009 آغاز نمود. تصاویر جدید در روزهای 18 جولای (از NGC 4145 و NGC 4361) و 21 جولای (سیگنوس Cygnus) گرفته شد.

آزمایشگاه JPL ماموریت تلسکوپ فضایی اسپیتزر را برای «مرکز مدیریت عملیات علمی ناسا» در واشنگتن مدیریت می کند. عملیات علمی در مرکز علمی اسپستزر واقع در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا هدایت می شود. دوربین مادون قرمز اسپستزر – که رصد را انجام می دهد – توسط مرکز پروازهای فضایی گودارد (Godard) وابسته به ناسا و واقع در گرینلنت مریلند ساخته شده است. کاوشگر اصلی تجهیزات Giovanni Fazio از مرکز اختر فیزیک هاروارد-اسمیت سون می باشد.



تصویر کهکشان اندرومداکه توسط اسپیتزر جان گرفته شده...

درضمن این تلسکوپ درزمره 10تلسکوپ دنیا گرفته شده...به همراه تلسکوپ چاندرایا

اسم این تلسکوپ به افتخار ليمان اسپيتزر (پدر تلسکوپ فضايي) ناميده شده است. دانشمندان توانستند با استفاده از اين تلسکوپ ها به کشف پديده هايي بپردازند که مشاهده آنها از زمين امکان نداشت.

اینارو داشته باشین ...دوباره میام...راستی ازAstronomer ممنون بخاطراین تایپیک