18新利最新登入哈勃太空望远镜是如何运作的吗

哈勃太空望远镜部署从航天飞机的货舱。了解更多关于哈勃,参观探索频道。看到更多的哈勃太空望远镜拍摄的照片。”width=
哈勃太空望远镜部署从航天飞机的货舱。了解更多关于哈勃,参观探索频道。看到更多的哈勃太空望远镜拍摄的照片。

你有没有看着夜空,想近距离的宇宙是什么样子?我们大多数人被迫耽于幻想只有我们的眼睛,寻找星星点点的光在广阔的黑夜。即使你幸运地获得地面望远镜,其清晰度取决于大气等因素天气,它仍然不提供这些惊人的天体应得的清醒。

1946年,一个名叫博士的天体物理学家莱曼斯皮策jr .)提议,在太空望远镜将显示更加清晰的图像比地面望远镜远处的物体。听起来那么符合逻辑的事情,对吧?但这是一个离谱的想法,考虑到没有人甚至推出了火箭到外太空。

广告

随着美国太空计划成熟在1970年代和1960年代,斯皮策游说美国国家航空航天局和国会开发太空望远镜。1975年,欧洲航天局(ESA)和美国国家航空航天局开始起草初步计划,在1977年,国会通过了必要的资金。NASA叫洛克希德导弹(现在洛克希德·马丁公司)作为承包商建造望远镜及其支持系统,以及组装和测试它。

著名的望远镜美国天文学家命名埃德温·哈勃观测变量的遥远星系中恒星证实,宇宙是膨胀,并支持大爆炸理论

经过长时间的延迟由于1986年挑战者灾难,哈勃太空望远镜送入轨道4月24日,1990年,捎带上发现航天飞机。推出以来,哈勃空间重塑我们的观点,与科学家写成千上万的论文根据望远镜的清晰的发现在重要的东西像宇宙的年龄,巨大的黑洞或星星是什么样子的死亡的痛苦。

在本文中,我们将讨论如何哈勃望远镜记录了外层空间,允许它的工具。18新利最新登入我们也会谈论一些古老的望远镜/飞船遇到的问题。

广告

合演了一天

起飞前的检查哈勃太空望远镜的主镜。”width=
起飞前的检查哈勃太空望远镜的主镜。

几乎立即部署后1990年,天文学家发现了一个问题,他们心爱的15亿美元,43.5英尺(13.3米)望远镜。他们的新tractor-trailer-sized正常眼天空中无法集中。他们意识到望远镜的主镜地错了尺寸。虽然缺陷在镜子里,约等于五十分之一人类头发的厚度,似乎可笑分钟对我们大多数人来说,它造成的哈勃太空望远镜球面像差和产生模糊图像。肯定望远镜的天文学家没有花年工作只是满意不起眼的外层空间的快照。

科学家们想出了一个替换“接触”透镜被称为配角(纠正光学空间望远镜轴更换)修复哈勃太空望远镜的缺陷。配角由几个小镜子,拦截的梁有缺陷的镜子,修复缺陷和继电器修正后的梁的科学仪器焦点的镜子。

广告

美国国家航空航天局宇航员和工作人员花了11个月准备什么会的一个最具挑战性的太空任务。最后,在1993年12月,七人奋进号航天飞机上飙升为哈勃太空望远镜送入太空的第一次维修任务。

工作人员花了一个星期做所有必要的维修,当望远镜测试维修任务后,大大改善了图像。今天,所有的工具放置在哈勃太空望远镜已经内置纠正光学镜的缺陷,并不再需要配角。

有更多的比配角哈勃,不过,接下来我们将讨论其中的一些关键部分。

广告

解剖学的哈勃太空望远镜

哈勃太空望远镜在轨道上”width=
哈勃太空望远镜在轨道上
美国宇航局/国家地理盖蒂图片社

像任何望远镜哈勃太空望远镜有一个长管,一端让开放。镜子聚集,使光线集中在它的“眼睛”。的HST有几种类型的“眼睛”的形式各种各样的乐器。就像昆虫可以看到紫外线或可见光我们人类可以看到,哈勃还必须能够看到各种类型的光雨从天空。

具体来说,哈勃是a卡塞格林反射望远镜。只是意味着光进入设备通过开幕式和二次镜子反射主镜。二次镜子反过来反映了光通过一个洞主镜的中心焦点在主镜的后面。如果你画了入射光线的路径,它会像字母“W”,除了有三个向下的线条,而不是两个。

广告

焦点,小、half-reflective half-transparent镜子分发入射光的各种科学仪器。(我们将在下一节详细讨论这些工具)。您可能已经猜到,这些不只是普通的镜子,你可能在欣赏你的反射的目光。

HST的镜子是由玻璃和镀纯铝层(3/1000000英寸厚)和氟化镁(一英寸厚的1000000)反映可见,红外线和紫外线。主镜直径7.9英尺(2.4米),和二次镜直径1.0英尺(0.3米)。

接下来,我们将讨论什么哈勃望远镜的光后,望远镜的镜子。

广告

哈勃科学仪器:WFPC2 NICMOS和性传播感染

鹰状星云的照片,哈勃望远镜捕捉到的主要相机,WFPC2”width=
鹰状星云的照片,哈勃望远镜捕捉到的主要相机,WFPC2

通过观察不同波长或的光谱天体对象,可以辨别它的许多属性。为此,HST配备几个科学仪器。每个仪器使用电荷耦合器件(ccd)而不是胶卷捕捉光。光检测到ccd变成数字信号,这是存储在船上电脑和传送到地球。这些数字数据转换为令人惊叹的照片。让我们来看看每个仪器如何导致18新利最新登入这些图像。

宽视野行星照相机2(WFPC2)是哈勃望远镜的主要“眼睛”,或相机。它看到四个CCD芯片的帮助下,安排在一个“L”形捕捉光线——三个低分辨率,大视场CCD芯片,加上一个高分辨率的行星照相机CCD芯片。所有四个芯片同时暴露目标,和目标图像集中在所需的CCD芯片。这只眼睛可以看到可见光和紫外线,可以通过各种过滤器使自然色图像照片,这样著名的鹰状星云的图像。

广告

通常,星际气体和尘埃可以阻止我们的愿景的可见光各种天体。没问题:哈勃望远镜可以看到红外线,或热,从对象隐藏在尘埃和气体。看到这红外线,HST摄像机构成有三个敏感近红外照相机和多目标光谱仪(多目标光谱仪)。

除了照明一个天体对象,来自物体的光也可以揭示它是什么做的。特定的颜色告诉我们哪些元素存在,而每种颜色告诉我们多少强度的元素存在。18新利最新登入的太空望远镜成像摄谱仪(性传播感染)将传入的颜色的光棱镜使彩虹

除了描述化学成分,频谱可以传递温度、密度和天体的运动对象。如果对象是移动,化学指纹可能转向蓝端(向我们)或红端(远离我们)光谱。不幸的是,2004年性传播感染失去权力,此后一直无所作为。

继续阅读找出其他科学仪器哈勃伸缩套筒。

广告

哈勃科学仪器:ACS和投篮

在一次维修任务2002年2月,宇航员补充道高级巡天相机(ACS),加倍哈勃望远镜的视场和取代模糊对象相机,这是哈勃太空望远镜的长焦镜头。

ACS,看到可见安装帮助地图的分布暗物质,发现宇宙最远处的物体,寻找大规模行星并检查集群的演化星系。科学家们估计它将持续五年,而恰在此时,这个电子短缺残疾人2007年1月三个摄像头中的两个。

广告

图的哈勃太空望远镜。鼠标“望远镜功能”来检查每个函数。注意:模糊对象相机取代2002年高级巡天照相机拍摄。

最后的哈勃太空望远镜上是它的工具好指导传感器(的投篮),点的望远镜和精确测量恒星的位置和直径,以及双星的分离。这些传感器整体的哈勃望远镜有三个;两个点的望远镜和保持固定的目标,寻找“指南”附近的恒星在哈勃太空望远镜领域目标。当每个投篮发现导游明星,它锁定和提要信息反馈给哈勃太空望远镜转向系统继续指导其领域的明星。18luck手机登录而转向望远镜两个传感器,一个是免费的天体测量测量(明星位置)。天体测量的测量是重要的检测因为轨道行星导致恒星的行星摆动当他们穿越天空。

多个维修这些乐器,同时增加了一些,计划在接下来的维修任务可能在2009年初。

现在你知道如何哈勃需要那些18新利最新登入图片。我们将了解哈勃的其他生命宇宙飞船。

广告

哈勃的航天器系统:发电和与地面控制

哈勃的通信系统”width=
哈勃的通信系统

哈勃并不只有一个望远镜高度专业化的科学仪器。这也是一个宇宙飞船。因此,它必须拥有权力,与地面通信,并能够改变其态度(方向)。

船上所有的仪器和电脑哈勃太空望远镜权力。两个大太阳能电池板履行这一责任。每个翼状的面板可以将太阳的能量转化为2800瓦的电力。当哈勃太空望远镜在地球的影子,能量已经存储在船上电池可以维持7.5小时的望远镜。

广告

除了发电外,哈勃太空望远镜必须能够与地面控制器继电器数据和接收命令的下一个目标。沟通,哈勃太空望远镜使用一系列的继电器卫星被称为跟踪和数据中继卫星系统(tdr)。目前,tdr的有五个卫星在不同地点的天空。

哈勃的沟通过程由两个主要的电脑也适合在望远镜的管在科学仪器海湾之上。一台电脑与地面传输数据和接收命令。其他电脑负责指导哈勃太空望远镜和各种辅助功能。哈勃也备份电脑在紧急事件。

但用于检索数据是什么?和信息收集后会发生什么变化?18luck手机登录四个天线放置在哈勃望远镜之间发送和接收信息和航班运营团队在戈达德太空飞行中心绿地,马里兰州,收到信息后,戈达德将它发送到太空望18luck手机登录远镜科学研究所(STScI)在马里兰州的转化为科学单位波长和亮度等。

学习如何哈勃18新利最新登入导航。

广告

哈勃宇宙飞船系统:方向盘和聚焦在天空的眼睛

如果哈勃望远镜不能专注,不能够把这个形象的垂死恒星名为NGC 6369 11月7日,2002年。”width=
如果哈勃望远镜不能专注,不能够把这个形象的垂死恒星名为NGC 6369 11月7日,2002年。
美国国家航空航天局/盖蒂图片社

哈勃在缩放地球每97分钟,所以专注于一个目标是很困难的。三个舰载系统允许望远镜保持固定在一个对象:陀螺仪,指导传感器,我们讨论了在前面的小节中,轮子和反应。

陀螺仪的跟踪哈勃的总运动。像指南针一样,他们感觉它的运动,告诉飞行计算机哈勃望远镜已经远离目标。飞行电脑然后计算多少,哈勃望远镜朝哪个方18新利最新登入向必须保持在目标。飞行计算机然后指导反应轮子移动望远镜。

广告

哈勃很好指导传感器帮助望远镜固定目标瞄准在指南星星。三个传感器的两个找到指导恒星周围的目标在各自领域的观点。一旦发现,他们锁定导游恒星和发送信息到飞行计算机保持指导明星在他们的视野。18luck手机登录比陀螺仪传感器更敏感,但陀螺仪和传感器的组合可以使哈勃太空望远镜固定在一个小时的目标,尽管望远镜的轨道运动。

哈勃太空望远镜不能使用火箭发动机或天然气推进器引导像大多数卫星,因为废气会徘徊在望远镜和云周围的视野。相反,哈勃太空望远镜反应的轮子面向三个方向的运动(x / y / z或沥青/滚动/偏航)。反应车轮飞轮,如发现离合器。当哈勃太空望远镜需要移动,飞行电脑告诉一个或多个飞轮旋转方向和速度,它提供了行动的力量。18新利最新登入按照牛顿第三运动定律(对于每一个行动都有一个大小相等、方向相反的反作用力),哈勃太空望远镜飞轮的旋转相反的方向,直到达到目标。

哈勃望远镜不能做什么?

广告

哈勃的局限性

尽管哈勃望远镜不能指向太阳,它仍然可以采取一些非常可怕的图片,这样,它显示了一个光环的热气体周围的螺旋星系NGC 4631类似于银河系。18新利最新登入”width=
尽管哈勃望远镜不能指向太阳,它仍然可以采取一些非常可怕的图片,这样,它显示了一个光环的热气体周围的螺旋星系NGC 4631类似于银河系。18新利最新登入
美国国家航空航天局/盖蒂图片社

尽管哈勃太空望远镜负责无数不可思议的图片和发现,它也存在一些局限性。

这些限制之一是哈勃太空望远镜无法观察太阳因为激烈的和热煎其敏感的仪器。出于这个原因,哈勃太空望远镜总是指出远离太阳。这也意味着哈勃望远镜不能观察到的,金星和某些星星接近太阳。

广告

除了对象的亮度,哈勃轨道也限制了可以看到什么。有时,目标,天文学家哈勃观察阻塞的地球自己是哈勃轨道。这可以限制时间观察一个给定的对象。

最后,哈勃太空望远镜经过的一段范艾伦辐射带,那里的带电粒子太阳风被困在地球磁场。这些接触导致高背景辐射,它会干扰仪器的探测器。是不可能的望远镜观测期间。

接下来了解未来的天文台在天空中。

广告

哈勃望远镜的计划:最后的维修任务和替换

詹姆斯韦伯太空望远镜的模型在草坪上戈达德航天中心。你可以测量望远镜的大小通过比较它与设计团队站在它前面。”width=
詹姆斯韦伯太空望远镜的模型在草坪上戈达德航天中心。你可以测量望远镜的大小通过比较它与设计团队站在它前面。

目前,哈勃的未来有点不确定。最后的维修任务是在10月10日,2008年。18新利最新登入然而,美国国家航空航天局失去了一个星期的准备时间由于在休斯顿任务控制被迫撤离家园飓风艾克席卷德州。

然后,航天飞机亚特兰蒂斯号将发射升空2008年10月14日,携带的7名机组人员宇航员完成任务——一个旅程,已经11天,延长了望远镜的至少在2013年之前的生活。

广告

18新利最新登入然而,在2008年9月29日,NASA推迟,直到最后一个任务在2009年年初,由于严重的故障。故障发生在哈勃的命令和数据处理工具,它只是停止捕捉和发送数据需要产生深空图像,我们知道和爱。

亚特兰蒂斯号终于推出时,NASA可能发送失败的组件替换部分。18新利最新登入然而,在这之前,美国宇航局测试替代部分和训练宇航员如何安装它。与此同时,该机构也试图激活备份通道的命令和数据处理系统,望远镜可能恢复传输数据。

哈勃望远镜后的生活计划是什么?

哈勃望远镜的继任者詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST),前美国宇航局局长詹姆斯·韦伯的名字命名,将研究每个阶段在宇宙的历史。从它的轨道大约100万英里(160万公里)地球望远镜将揭示信息的诞生18luck手机登录星星其他太阳能系统和星系和我们的太阳系的进化。

这些有趣的发现,詹姆斯韦伯太空望远镜将主要依靠四个科学仪器:近红外(IR)摄像头,不仅近红外线多目标摄谱仪、中仪器和一个可调滤波器成像仪。

原名“下一代太空望远镜”定于2013年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜是和国际之间的协作一直是美国宇航局,欧洲航天局和加拿大航天局。

但我们继续之前詹姆斯韦伯太空望远镜和忘记哈勃,勤劳的望远镜也许值得。多亏了哈勃望远镜的无与伦比的发现,迷人的图像的地球大气层之外已经可以供大家欣赏。从罕见的对齐两个螺旋星系之间强大的星系团碰撞,哈勃望远镜带来了一小片天空。

继续阅读更多链接神奇在太空望远镜和我们的冒险。

广告

更多的信息18luck手机登录

HowStuff18新利最新登入Works相关文章

更大的链接

  • “全国”。Detroit Free Press. Sept. 25, 2008. (Sept. 29, 2008) http://www.freep.com/apps/pbcs.dll/article?AID=/20080925/ NEWS07/809250403/1009/NEWS07
  • 邓恩,玛西娅。“NASA推迟哈勃任务5天,艾克指责。”Associated Press. Sept. 25, 2008. (Sept. 29, 2008) http://ap.google.com/article/ALeqM5jICfbuGENr5-2mQGNAnAEVCla8yQD93DKUN80
  • 欧洲主页NASA / ESA哈勃太空望远镜。(2008年9月29日)http://www.spacetelescope.org/
  • 哈勃新闻中心。(2008年9月29日)http://hubblesite.org/
  • 美国国家航空航天局。“哈勃空间望远镜。”Sept. 24, 2008. (Sept. 29, 2008)http://hubble.nasa.gov/
  • 美国国家航空航天局。“哈勃太空望远镜激发想知道:教育资源页面。”(Sept. 29, 2008) http://www.nasa.gov/audience/foreducators/hubble-index.html
  • 美国国家航空航天局。“詹姆斯韦伯太空望远镜”。(Sept. 29, 2008)http://www.jwst.nasa.gov/
  • 太空望远镜科学研究所。(2008年9月29日)http://www.stsci.edu/resources/
特色

广告

加载……
Baidu