Nella nostra orbita terrestre bassa, c'è un telescopio noto come Hubble Space Telescope. Ti sei mai chiesto come funziona Hubble per catturare l'universo in un'immagine sbalorditiva?
Il telescopio Hubble è un telescopio spaziale, che presenta molti vantaggi rispetto ai telescopi terrestri.
Sebbene i telescopi terrestri si trovino solitamente in aree molto alte (come sopra le montagne) con un inquinamento luminoso minimo, devono comunque fare i conti con la turbolenza atmosferica, che riduce un po 'l'acuità visiva. Uno degli effetti della turbolenza atmosferica stessa è quando vediamo stelle che sembrano scintillare.
Un altro svantaggio dei telescopi terrestri è che l'atmosfera terrestre può assorbire gran parte dei raggi infrarossi e ultravioletti che la attraversano. Ora, i telescopi spaziali possono rilevare più facilmente queste onde. Ecco perché Hubble è stato posizionato nello spazio: in modo che gli astronomi potessero studiare il cosmico a tutte le lunghezze d'onda, specialmente quelle che non potevano essere rilevate dalla superficie terrestre.
Tuttavia, c'è uno svantaggio dei telescopi spaziali come Hubble, che sono molto difficili da mantenere e riparare se danneggiati. Tuttavia, Hubble è stato il primo telescopio specificamente progettato per essere fissato direttamente nell'orbita terrestre dagli astronauti, mentre altri telescopi spaziali, come Kepler e Spitzer, erano irreparabili.
Hubble compie una rotazione completa intorno alla Terra ogni 97 minuti, muovendosi a una velocità di 8 chilometri al secondo. Potresti pensare che questa sia una velocità molto elevata, ma a causa del grande diametro della Terra, questa velocità di Hubble è priva di significato.
Hubble deve rimanere a quella velocità se vuole continuare a girare intorno alla Terra. Se fosse un po 'più lento, Hubble cadrebbe verso la Terra, ma se fosse più veloce, verrebbe lanciato fuori dall'orbita terrestre. Ora, quando si muove, lo specchio di Hubble cattura la luce dall'universo, quindi la luce viene inviata in alcuni dei suoi strumenti scientifici.
Incluso in un tipo di telescopio noto come riflettore Cassegrain, il metodo Hubble è in realtà molto semplice. La luce degli oggetti universali che toccano lo specchio principale del telescopio, o specchio primario, verrà riflessa sullo specchio secondario. Dopodiché, lo specchio secondario focalizzerà la luce attraverso un foro al centro dello specchio primario per essere inviata agli strumenti scientifici.
Alcune persone, forse incluso te, spesso affermano erroneamente che i telescopi servono per ingrandire gli oggetti. Anche se non è così. La vera funzione del telescopio è quella di raccogliere più luce dai corpi celesti di quanta ne possa fare l'occhio umano. Più grande è lo specchio del telescopio, più luce può raccogliere e migliori saranno i risultati di imaging.
Leggi anche: L'origine della macchina fotografica: dall'inventore musulmano alle sofisticate macchine fotografiche di oggiLo stesso specchio primario di Hubble ha un diametro di 2,4 metri, che è piccolo rispetto agli attuali telescopi terrestri, che possono raggiungere un diametro di 10 metri o più. Tuttavia, la posizione di Hubble al di fuori dell'atmosfera fornisce una straordinaria nitidezza delle immagini.
Una volta che gli specchi Hubble avranno raccolto la luce, gli strumenti scientifici Hubble inizieranno a funzionare, simultaneamente o individualmente a seconda delle esigenze dell'osservazione. Ogni strumento è progettato per esaminare l'universo in un modo diverso.
Questi strumenti includono:
Wide Field Camera 3 (WFC3) , uno strumento in grado di vedere tre diversi tipi di luce: vicino all'ultravioletto, luce visibile e vicino infrarosso, anche se non contemporaneamente. La sua risoluzione e il campo visivo sono molto maggiori di quelli di altri strumenti su Hubble. Il WFC3 è uno dei due nuovi strumenti di Hubble ed è ampiamente utilizzato per studiare l'energia oscura, la materia oscura, la formazione di stelle e la scoperta di galassie lontane.
Cosmic Origin Spectrograph (COS) , che include un altro nuovo strumento Hubble, COS è uno spettrografo in grado di vedere esclusivamente alla luce ultravioletta. Lo spettrografo è come un prisma, che separa la luce dai corpi celesti nei suoi colori componenti. Fornisce anche una "impronta digitale" della lunghezza d'onda dell'oggetto osservato, che indica agli astronomi la sua temperatura, composizione chimica, densità e movimento. Il COS aumenterà la sensibilità ultravioletta di Hubble di almeno 70 volte quando si osservano oggetti molto deboli.
Advanced Camera for Survey (ACS) , uno strumento che consente a Hubble di vedere la luce visibile ed è progettato per studiare alcune delle attività dell'universo primordiale. ACS aiuta a mappare la distribuzione della materia oscura, rilevare gli oggetti più distanti nell'universo, cercare grandi pianeti e studiare l'evoluzione degli ammassi di galassie. ACS ha brevemente smesso di funzionare nel 2007 a causa della mancanza di elettricità, ma è stato riparato nel maggio 2009.
Lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) , un altro strumento spettrografo su Hubble che è in grado di vedere nella luce ultravioletta, visibile e nel vicino infrarosso. A differenza del COS, STIS è noto per la sua capacità di cacciare i buchi neri. Mentre COS funziona meglio solo per studiare stelle o quasar, STIS può mappare oggetti più grandi come le galassie.
Leggi anche: ecco le fasi di un'eclissi lunare, sai una cosa?Near Infrared Camera and Multi-object Spectrometer (NICMOS) , è un sensore di calore Hubble. La sua sensibilità alla luce infrarossa consente agli astronomi di osservare i corpi celesti nascosti dietro la polvere interstellare. Questo strumento NICMOS viene solitamente utilizzato quando Hubble sta ricercando una nebulosa.
Lo strumento finale, Fine Guidance Sensors (FGS) , è un dispositivo in grado di bloccare la posizione di Hubble sul corpo celeste che si desidera osservare, mantenendo Hubble puntato nella giusta direzione. Oltre a ciò, FGS può anche essere utilizzato per misurare con precisione le distanze delle stelle.
Bene, tutti questi strumenti Hubble possono essere attivi perché sono supportati dalla luce solare. Hubble ha diversi pannelli solari in grado di convertire la luce solare direttamente in elettricità. Parte di quell'elettricità verrà immagazzinata in batterie che mantengono attivo il telescopio quando si trova nell'area notturna della Terra, bloccato dalla luce solare.
Hubble è inoltre dotato di quattro antenne che funzionano per inviare e ricevere informazioni tra Hubble e il Mission Operations Team al Goddard Space Flight Center nel Maryland, USA. Inoltre, ci sono due computer principali e una serie di sistemi più piccoli su Hubble. Uno dei computer principali è utilizzato per gestire i comandi che dirigono il telescopio, mentre l'altro è per comandare gli strumenti, ricevere i loro dati e inviarli al satellite, fino a quando non viene finalmente ricevuto dal Mission Center sulla Terra.
Dopo che il Mission Center riceve i dati da Hubble, il personale che lavora lì inizierà a tradurre i dati, come altre lunghezze d'onda, e ad archiviare le informazioni su un dispositivo di memorizzazione. Hubble da solo invia informazioni sufficienti per riempire circa 18 DVD ogni settimana. Gli astronomi possono scaricare i dati archiviati su Internet e analizzarli da qualsiasi parte del mondo.
Ecco come funziona il telescopio spaziale Hubble. E a proposito, puoi anche usare Hubble per fare ricerche. Devi solo inviare le migliori proposte all'Hubble Mission Center. Le proposte selezionate avranno l'opportunità di sfruttare le capacità di Hubble per l'osservazione e la ricerca. Ogni anno vengono esaminate circa 1.000 proposte e circa 200 vengono selezionate.
Interessato a osservare l'universo con Hubble?