معلومات عن تلسكوب هابل الفضائي

تلسكوب هابل الفضائي

منذ بداية البشرية وطيلة عقود مضت اعتمد البشر على العين المُجرّدة في طرق استكشافهم للكون من حولهم الى أن قام جاليليو بتوجيه تلسكوبه نحو السماء في عام 1610، ومع مرور الزمن تطورت أجهزة التلسكوب في كل تفاصيلها المُعقّدة حتى شهد العالم إطلاق تلسكوب هابل في شهر أبريل من عام 1990 وعُدّ ذلك أهم تقدّم في علم الفلك منذ تلسكوب غاليليو، ويضاف الى ذلك أنّه أول تلسكوب رصد بصريّ بهذا الحجم الكبير يطلق الى الفضاء، وخلال 25 عام من مدّة تشغيله وقرابة خمس مهام قام بها استطاع تغير نظرة الجنس البشري للكون من خلال استخدامه لمراقبة الكواكب والمجرات البعيدة وكذلك رصد الكواكب في النظام الشمسي، ومن الجدير بالذكر أنّه تم تسمية تلسكوب هابل نسبةً الى إدوين هابل الذي استخدم أكبر تلسكوب في عصره في عشرينيات القرن الماضي^[١].

بنية وتصميم تلسكوب هابل الفضائي

يتّخذ تلسكوب هابل الشكل الأسطواني وهو كبير الحجم ويحيط بجوانبه ألواح شمسية طويلة مستطيلة ويبلغ طوله حوالي 13 مترًا وقطره 4.2 متر ويتملك عدة أجهزة ومعدات تعمل على تحليل الضوء الذي تم تجميعه من المرآة الموجودة في التلسكوب، وتتألف هذه المرآة من جزئين أحدهما أساسي وهي مرآة مقعّرة قطرها 2.4 متر والآخر ثانوي وهي مرآة محدّبة أصغر حيث يبلغ قطرها 0.3 متر وتكمن وظيفة هذه المرايا في صدّ الضوء غير المرغوب فيه، ويتّخذ مسار الضوء عبر التلسكوب شكل حرف Z في اللغة الإنجليزية ويبدأ مساره من المصدر مباشرةً الى أن يصل المرآة الأساسية، ويستمد طاقته الكهربائية من خلال الألواح الشمسية التي تصل قدرة انتاجها الى حوالي 2400 واط من الكهرباء وتعمل البطاريات على إمداده بالطاقة اللازمة عند تمركزه في ظل كوكب الأرض حيث يدور هابل حول الأرض لمدة 97 دقيقة ويقضي 25 دقيقة من ذلك الوقت في ظلّها والمتبقي منه في ضوء الشمس المباشر مما يجعله يتعرض لمختلف درجات الحرارة بمعدل 15 مرّة يوميًا مما تتطلب اتخاذ إجراءات لحماية التلسكوب والحفاظ على معداته، ولذلك السبب عند تصميم تلسكوب هابل تم الأخذ بعين الاعتبار كل الجوانب التي قد يتعرض لها في الفضاء ومن هذه الجوانب قدرته على تحمل درجات الحرارة العالية جدًا^[٢].

مبدأ عمل تلسكوب هابل الفضائي

إنّ عملية الرصد في تلسكوب هابل أبعد ما تكون عن الإجراءات البسيطة حيث يقوم المُشغِّلُ بإعطاء أوامر الى التلسكوب تشتمل تحديد نقطة الرّصد وعدة تعليمات لتجنب ضوضاء الأشعة القادمة من الشّمس والقمر والمدة الزمنية لمراقبة الهدف المرصود وشكل وتنسيق البيانات الواجب استخدامها لإرسال النتيجة وضبط هوائيات الإرسال والاستقبال اللاسلكي، وينبغي إجراء كل هذه العملية والأوامر من خلال رموز حاسوبية ترسل الى هوائيات الاستقبال اللاسلكي، وتساهم النجوم الإرشادية؛ وهو مصطلح يطلق على معالم النجوم الساطعة التي يمكن العثور عليها بسهولة بالقرب من نقاط الرصد المطلوبة، في تسهيل عملية الرصد ويعود الفضل في معرفتها الى التلسكوبات الموجودة على سطح الأرض حيث من خلالها تم رسم العديد من الخرائط لهذه النجوم، وتبقى مهمة تلسكوب هابل في استخدامها للحفاظ على موقعه. ^[٢].

اكتشافات تلسكوب هابل الفضائي

تنبع أهمية تلسكوب هابل في قدرته على رصد أجسام بعيدة في الفضاء الخارجي كان من المستحيل رصدها في أجهزة التلسكوب الأرضية، وتعزى تلك الميزة إلى أنّه عندما قام العلماء بتوجيه تلسكوب هابل الى منطقة فارغة في الفضاء في عام 1995م حينها تم التقاط صورة لأكثر من 3000 مجرة بعيدة جدًا بعضها لم تتشكل نجومها، بشكل مكتمل وأطلق على تلك المنطقة لاحقًا في ذلك الوقت اسم حقل هابل العظيم، ولا تقتصر وظيفة تلسكوب هابل على الرصد فقط فقد ساعد علماء الفلك على تحديد الفترة الزمنية لعمر الكون الذي كان يقدر بحوالي 10 الى 20 مليار سنة ليصبح التقدير الجديد 13.7 مليار سنة، وفي عام 2013 اكتشف تلسكوب هابل قمرًا جديدًا حول نبتون واستطاع استحداث تفاصيل جديدة حول تاريخ مجرة درب التبانة من خلال مراحل تطور 400 مجرة تم رصدها، وخلال العام التالي أرسل صورًا لحقل يسمى بحقل هابل الفائق العمق أسهمت في معرفة تطور الكون، ويمكن تلخيص أحدث اكتشافات تلسكوب هابل الفضائي في عدة نقاط:^[٣]

• التقاط صور عالية الجودة لمجرة أندروميدا في عام 2015، وفي نفس العام تم رصد دوامة مُظلمة في كوكب نبتون.
• في عام 2016 تم رصد أبعد مجرة عرفت في ذلك الوقت وأظهر هذا الاكتشاف أن الكون يحتوي على 10 أضعاف عدد المجرات التي كان يُعتقد أنها موجود.
• تم العثور على طبقة ستراتوسفير ضمن غلاف كوكب خارج النظام الشمسي في عام 2017 وفي العام نفسه اكتُشِفَ العديد من الكويكبات عن طريق المصادفة.

ما الذي ميّز تلسكوب هابل الفضائي عن غيره

يعدّ تلسكوب هابل الفضائي أول المراصد الأربعة التي خَططتْ لها وكالة الفضاء والملاحة الجوية الأمريكية، وجاءت الحاجة الماسّة لصنع تلسكوب فضائي بسبب محدودية قدرات التلسكوبات الأرضية ويعزى ذلك إلى الغلاف الجوي الذي يعمل كحاجز يعيق عمليّة الرصد، وتصنيع وتصميم تلسكوب فضائي مثل هابل يعتبر مشروعًا ضخمًا يستغرق العديد من السنوات، ولكن عند تصميم تلسكوب هابل استطاع مهندسو التلسكوب وضع خاصية استبدال وإضافة المعدات والأدوات بسهولةٍ عليه مما يمكن رواد الفضاء من صيانتها دوريًا خلال عمره الافتراضي المقدر بنحو 15 عامًا، ويميّز غلافه الخارجي مقابض تمكّن رواد الفضاء من التشبث بها عند الصعود عليه، ويعود الفضل في إيصال تلسكوب هابل الى الفضاء الخارجي الى مكوك ديسكفري الذي وضعه على مدار يرتفع عن سطح الأرض بارتفاع يقدر بحوالي 612 كيلومتر، ولم يستطع العلماء الاستفادة من قدرات هابل لمدة ثلاث سنوات متتالية في بداية دورانه بسبب خلل في تصميم المرآة الرئيسة.^[٢].

المراجع

1. ↑ "About The Hubble Space Telescope", www.nasa.gov, Retrieved 19-4-2020. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت} "Hubble Space Telescope", www.encyclopedia.com, Retrieved 19-4-2020. Edited.
3. ↑ "Hubble Space Telescope: Pictures, Facts & History", www.space.com, Retrieved 19-4-2020. Edited.