مبدأ تشغيل تلسكوب هابل. تلسكوب هابل الفضائي: علامات التزوير

أعتقد أن الكثيرين قد سمعوا عن وضع اللعبة في نظام التشغيل Windows 10. بالفعل في تحديث المبدعين، يتمتع مستخدمو نظام التشغيل Windows 10 بفرصة تنشيط وضع اللعبة. سننظر في هذه المقالة في كيفية تمكين وضع اللعبة في نظام التشغيل Windows 10. دعونا نلقي نظرة على كل شيء الأساليب المعروفة، إذا كنت تعرف أي طرق أخرى لتفعيل وضع اللعبة، فاكتب لنا في التعليقات.

يتمثل جوهر وضع اللعبة في توزيع موارد النظام بحيث تأخذ اللعبة الأولوية على عمليات الخلفية. والتي ينبغي أن تزيد من معدلات الإطارات في الألعاب، وذلك بفضل التوزيع الصحيحقوة أجهزتك.

ربما شهد الجميع أنه من وقت لآخر يمكنك رؤية التباطؤ في الألعاب، لأنه أثناء تشغيل العمليات الخلفية للعبة، تبدأ في الخلفية. في بعض الأحيان يكون الأداء كافيا حتى لا تلاحظه، ولكن بالنسبة لمستخدمي الأجهزة الأضعف، فإن هذا الوضع ضروري ببساطة.

بعد هذه الخطوات، سيتم تنشيط وضع اللعبة في نظام التشغيل Windows 10. الآن يمكنك رؤية زيادة في الأداء في اللعبة، وهو أمر مهم بشكل خاص لأصحاب الأجهزة الأضعف.

إذا قررت تعطيل وضع اللعبة في نظام التشغيل Windows 10، فاتبع نفس الخطوات لتعطيل وضع اللعبة.

كيفية تنشيط وضع اللعبة في نظام التشغيل Windows 10 باستخدام محرر التسجيل

إذا كنت تريد تعطيل وضع اللعبة، فاضبط قيمة الملفallowAutoGameMode على 0.

يمكنك أيضًا معرفة كيفية تمكين وضع اللعبة في نظام التشغيل Windows 10 واختبارات وضع اللعبة الحقيقية على الفيديو:

الاستنتاجات

في هذه المقالة، اكتشفنا ما يفعله وضع اللعبة ونظرنا في كيفية تمكين وضع اللعبة في نظام التشغيل Windows 10، والذي بفضله يمكنك بسهولة زيادة الأداء في الألعاب. الآن سيكون لديك المزيد من الموارد المخصصة للعبة وحتى برنامج مكافحة الفيروسات لن يتمكن من منعك من الاستمتاع باللعبة. اكتب لنا في التعليقات مدى تغير مؤشر الإطارات في الثانية ويفضل أن يكون ذلك في أي لعبة. لأن القيم يمكن أن تختلف من إطارين في الثانية وحتى ما يصل إلى 10 إطارات في الثانية. وهذا في حد ذاته ليس كثيرًا، ولكنه يمكن أن يساعد الكثير من الناس.

منذ بداية علم الفلك، منذ زمن غاليليو، كان علماء الفلك يتابعون ذلك هدف مشترك: رؤية المزيد، رؤية أبعد، رؤية أعمق. والكوني تلسكوب هابلويعد (تلسكوب هابل الفضائي)، الذي تم إطلاقه عام 1990، خطوة كبيرة في هذا الاتجاه. ويوجد التلسكوب في مدار أرضي فوق الغلاف الجوي، مما قد يؤدي إلى تشويه وحجب الإشعاع القادم من الأجسام الفضائية. وبفضل غيابه، يحصل علماء الفلك على صور باستخدام هابل اعلى جودة. يكاد يكون من المستحيل المبالغة في تقدير الدور الذي لعبه التلسكوب في تطوير علم الفلك - يعد هابل أحد أكثر المشاريع نجاحًا وطويلة الأمد لوكالة الفضاء ناسا. وأرسل مئات الآلاف من الصور الفوتوغرافية إلى الأرض، وسلطت الضوء على العديد من أسرار علم الفلك. لقد ساعد في تحديد عمر الكون، وتحديد النجوم الزائفة، وإثبات وجود الثقوب السوداء الضخمة في مركز المجرات، وحتى إجراء تجارب للكشف عن المادة المظلمة.

غيرت هذه الاكتشافات الطريقة التي ينظر بها علماء الفلك إلى الكون. وقد ساعدت القدرة على الرؤية بتفصيل كبير في تحويل البعض الفرضيات الفلكيةإلى حقائق. تم تجاهل العديد من النظريات من أجل السير في اتجاه واحد صحيح. من بين إنجازات هابل، أحد أهم إنجازاتها هو التصميم عمر الكونوالتي يقدرها العلماء اليوم بـ 13 - 14 مليار سنة. وهذا بلا شك أكثر دقة من البيانات السابقة التي تتراوح بين 10 إلى 20 مليار سنة. لعب هابل أيضًا دورًا رئيسيًا في هذا الاكتشاف الطاقة المظلمة، وهي قوة غامضة تتسبب في توسع الكون بمعدل متزايد باستمرار. وبفضل هابل، تمكن علماء الفلك من رؤية المجرات في جميع مراحل تطورها، بدءا من التكوين الذي حدث في الكون الشاب، مما ساعد العلماء على فهم كيفية حدوث ولادتها. وباستخدام التلسكوب، تم العثور على أقراص الكواكب الأولية وتراكمات الغاز والغبار حولها النجوم الشباب، والتي ستظهر حولها قريبًا (وفقًا للمعايير الفلكية بالطبع) معايير جديدة أنظمة الكواكب. لقد كان قادرًا على العثور على مصادر انفجارات أشعة جاما - انفجارات طاقة غريبة وقوية بشكل لا يصدق - في المجرات البعيدة أثناء الانهيار النجوم فائقة الكتلة. وهذا ليس سوى جزء من اكتشافات أداة فلكية فريدة من نوعها، لكنها تثبت بالفعل أن مبلغ 2.5 مليار دولار الذي تم إنفاقه على الإنشاء والإطلاق في المدار والصيانة هو الاستثمار الأكثر ربحية على مستوى البشرية جمعاء.

تلسكوب هابل الفضائي

يتمتع هابل بأداء مذهل. يستفيد المجتمع الفلكي بأكمله من قدرته على رؤية أعماق الكون. يمكن لكل عالم فلك إرسال طلب إلى وقت محدداستخدام خدماتها، ويقرر مجموعة من المتخصصين ما إذا كان من الممكن القيام بذلك. وبعد المراقبة، عادةً ما يستغرق الأمر عامًا قبل أن يتلقى المجتمع الفلكي نتائج البحث. وبما أن البيانات التي يتم الحصول عليها باستخدام التلسكوب متاحة للجميع، فيمكن لأي عالم فلكي إجراء أبحاثه من خلال تنسيق البيانات مع المراصد حول العالم. هذه السياسة تجعل البحث مفتوحًا وبالتالي أكثر فعالية. ومع ذلك، فإن القدرات الفريدة للتلسكوب تعني أيضًا اعلى مستوىالطلب عليها - يناضل علماء الفلك في جميع أنحاء العالم من أجل الحق في استخدام خدمات هابل في أوقات فراغهم من المهام الرئيسية. كل عام، يتم تلقي أكثر من ألف طلب، من بينها الأفضل، وفقا للخبراء، يتم اختيارهم، ولكن وفقا للإحصاءات، فإن 200 فقط راضون - فقط خمس العدد الإجمالي للمتقدمين يجرون أبحاثهم باستخدام هابل.

لماذا كان من الضروري إطلاق التلسكوب إلى الفضاء القريب من الأرض، ولماذا الطلب الكبير على الجهاز بين علماء الفلك؟ الحقيقة هي أن تلسكوب هابل كان قادرًا على حل مشكلتين للتلسكوبات الأرضية في وقت واحد. أولاً، طمس الإشارة الغلاف الجوي للأرضيحد من قدرات التلسكوبات الأرضية، بغض النظر عن تفوقها التقني. يسمح لنا ضباب الغلاف الجوي برؤية النجوم المتلألئة عندما ننظر إلى السماء. ثانيا، يمتص الغلاف الجوي الإشعاعات ذات طول موجي معين، وأشدها الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما. وهذه مشكلة خطيرة، لأن دراسة الأجسام الفضائية تكون أكثر فعالية كلما زاد نطاق الطاقة.
وعلى وجه التحديد لتجنب التأثير السلبيالغلاف الجوي على جودة الصور الناتجة، حيث يقع التلسكوب فوقه، على مسافة 569 كيلومتراً فوق السطح. وفي الوقت نفسه، يقوم التلسكوب بدورة واحدة حول الأرض خلال 97 دقيقة، ويتحرك بسرعة 8 كيلومترات في الثانية.

النظام البصري لتلسكوب هابل

تلسكوب هابل هو نظام ريتشي-كريتيان، أو نسخة محسنة من نظام كاسيجرين، حيث يضرب الضوء في البداية مرآة أولية، ثم ينعكس، ويضرب مرآة ثانوية، والتي تركز الضوء وتوجهه إلى نظام الأدوات العلمية للتلسكوب من خلال ثقب صغير في المرآة الأساسية. غالبًا ما يعتقد الناس خطأً أن التلسكوب يقوم بتكبير الصورة. في الواقع، هو يجمع فقط الحد الأقصى للمبلغالضوء من الكائن. وبناء على ذلك، كلما كانت المرآة الرئيسية أكبر المزيد من الضوءسوف تتجمع وكلما أصبحت الصورة أكثر وضوحًا. المرآة الثانية تركز الإشعاع فقط. يبلغ قطر مرآة هابل الأساسية 2.4 متر. يبدو الأمر صغيرا، مع الأخذ في الاعتبار أن قطر مرايا التلسكوبات الأرضية يصل إلى 10 أمتار أو أكثر، لكن غياب الغلاف الجوي لا يزال يمثل ميزة كبيرة للنسخة الكوميدية.
لمراقبة الأجسام الفضائية، يحتوي التلسكوب على عدد من الأدوات العلمية، التي تعمل معًا أو بشكل منفصل. كل واحد منهم فريد من نوعه بطريقته الخاصة.

الكاميرا المتقدمة للاستطلاعات (ACS). أحدث أداة مراقبة مرئية مصممة للبحث في بدايات الكون، تم تركيبها في عام 2002. وساعدت هذه الكاميرا في رسم خريطة لتوزيع المادة السوداء، واكتشاف الأجسام البعيدة، ودراسة تطور مجموعات المجرات.

إغلاق الكاميرا نطاق الأشعة تحت الحمراءومطياف متعدد الأجسام (كاميرات الأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف الأجسام المتعددة - NICMOS). مستشعر للأشعة تحت الحمراء يكتشف الحرارة عندما تكون الأجسام مخفية بواسطة الغبار أو الغاز بين النجوم، كما هو الحال في مناطق تكوين النجوم النشطة.

كاميرا للأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف الأجسام المتعددة (مطياف التصوير بالتلسكوب الفضائي - STIS). يعمل مثل المنشور، والضوء المتحلل. ومن الطيف الناتج يمكن الحصول على معلومات حول درجة الحرارة، التركيب الكيميائيوكثافة وحركة الأجسام قيد الدراسة. توقف تلسكوب STIS عن العمل في 3 أغسطس 2004 بسبب مشاكل فنية، ولكن سيتم تجديد التلسكوب خلال عملية صيانة مجدولة في عام 2008.

الكاميرا الكوكبية واسعة النطاق 2 (WFPC2). أداة عالمية تم من خلالها التقاط معظم الصور المعروفة للجميع. بفضل 48 مرشحا، فإنه يسمح لك برؤية الأشياء في نطاق واسع إلى حد ما من الأطوال الموجية.

أجهزة استشعار التوجيه الدقيق (FGS). إنهم ليسوا مسؤولين فقط عن التحكم وتوجيه التلسكوب في الفضاء - فهم يوجهون التلسكوب بالنسبة للنجوم ولا يسمحون له بالانحراف عن المسار، لكنهم يقومون أيضًا بإجراء قياسات دقيقة للمسافات بين النجوم وتسجيل النسب حركة.
كما هو الحال مع العديد من المركبات الفضائية في مدار الأرض، فإن مصدر الطاقة لتلسكوب هابل هو اشعاع شمسي، مثبتة بواسطة لوحين شمسيين يبلغ طولهما اثني عشر مترًا، ومتراكمة للتشغيل دون انقطاع أثناء المرور جانب الظلأرض. يعد تصميم نظام التوجيه للهدف المطلوب - كائن في الكون - أمرًا مثيرًا للاهتمام أيضًا - فبعد كل شيء، يعد تصوير مجرة ​​بعيدة أو كوازار بنجاح بسرعة 8 كيلومترات في الثانية مهمة صعبة للغاية. يتضمن نظام توجيه التلسكوب المكونات التالية: أجهزة استشعار التوجيه الدقيقة التي سبق ذكرها، والتي تحدد موقع الجهاز بالنسبة للنجمين "القائدين"؛ أجهزة استشعار الموقع بالنسبة للشمس ليست مجرد أدوات مساعدة لتوجيه التلسكوب، ولكنها أيضًا أدوات ضرورية لتحديد الحاجة إلى إغلاق/فتح باب الفتحة، مما يمنع المعدات من "الاحتراق" عندما يضربها ضوء الشمس المركز؛ أجهزة الاستشعار المغناطيسية، والتوجيه مركبة فضائيةنسبياً حقل مغناطيسيأرض؛ نظام الجيروسكوبات التي تتبع حركة التلسكوب؛ وكاشف كهروضوئي يراقب موقع التلسكوب بالنسبة للنجم المحدد. كل هذا لا يوفر فقط القدرة على التحكم في التلسكوب، "التصويب" نحو الهدف المطلوبكائن فضائي

، ولكنه يمنع أيضًا تعطل المعدات القيمة التي لا يمكن استبدالها بسرعة بمعدات فعالة.

ومع ذلك، فإن عمل هابل سيكون بلا معنى دون القدرة على نقل البيانات التي تم الحصول عليها للدراسة في المختبرات على الأرض. ولحل هذه المشكلة، تم تركيب أربعة هوائيات على هابل، والتي تتبادل المعلومات مع فريق عمليات الطيران في مركز غودارد لرحلات الفضاء في الحزام الأخضر. تُستخدم الأقمار الصناعية الموجودة في مدار الأرض للتواصل مع التلسكوب وتعيين الإحداثيات؛ كما أنها مسؤولة عن نقل البيانات. يمتلك هابل جهازي كمبيوتر والعديد من الأنظمة الفرعية الأقل تعقيدًا. يتحكم أحد أجهزة الكمبيوتر في ملاحة التلسكوب، بينما تكون جميع الأنظمة الأخرى مسؤولة عن تشغيل الأجهزة والتواصل مع الأقمار الصناعية.

مخطط لنقل المعلومات من المدار إلى الأرض البيانات من الأرضمجموعة بحث الوصول إلى مركز جودارد لرحلات الفضاء، ثم إلىمعهد علوم التلسكوب الفضائي، حيث يقوم مجموعة من المتخصصين بمعالجة البيانات وتسجيلها على الوسائط المغناطيسية الضوئية. يرسل التلسكوب كل أسبوع إلى الأرض معلومات كافية لملء أكثر من عشرين قرص DVD، والوصول إلى هذا الكم الهائل من المعلومات القيمة مفتوح للجميع. يتم تخزين الجزء الأكبر من البيانات بتنسيق FITS الرقمي، وهو مناسب جدًا للتحليل، ولكنه غير مناسب تمامًا للنشر في وسائل الإعلام. ولهذا السبب يتم نشر الصور الأكثر إثارة للاهتمام لعامة الناس بتنسيقات الصور الأكثر شيوعًا - TIFF وJPEG. وهكذا، أصبح تلسكوب هابل ليس مجرد أداة علمية فريدة من نوعها، ولكن أيضا واحدة من الفرص القليلة المتاحة لأي شخص للنظر إلى جمال الكون - المهنية، والهواة، وحتى شخص غير معتاد على علم الفلك. وللأسف، علينا أن نقول إن الوصول إلى التلسكوب أمام علماء الفلك الهواة مغلق الآن بسبب انخفاض تمويل المشروع.

تلسكوب هابل المداري

إن ماضي تلسكوب هابل لا يقل إثارة للاهتمام عن حاضره. لأول مرة فكرة الخلق تركيب مماثلنشأت في عام 1923 مع مؤسسها هيرمان أوبرث تكنولوجيا الصواريخألمانيا. كان هو أول من تحدث عن إمكانية إيصال تلسكوب إلى مدار أرضي منخفض باستخدام صاروخ، على الرغم من أن الصواريخ نفسها لم تكن موجودة بعد. لقد طور هذه الفكرة في عام 1946 في منشوراته حول الحاجة إلى الإبداع مرصد الفضاءعالم الفيزياء الفلكية الأمريكي ليمان سبيتزر. وتنبأ بإمكانية الاستلام صور فريدة من نوعها، وهو أمر من المستحيل القيام به في الظروف الأرضية. وعلى مدار الخمسين عامًا التالية، روج عالم الفيزياء الفلكية لهذه الفكرة بنشاط حتى بداية تطبيقها الحقيقي.

كان سبيتزر رائدًا في تطوير العديد من مشاريع المراصد المدارية، بما في ذلك القمر الصناعي كوبرنيكوس والمرصد الفلكي المداري. وبفضله تمت الموافقة على مشروع التلسكوب الفضائي الكبير في عام 1969؛ ولسوء الحظ، وبسبب نقص التمويل، تم تقليل أبعاد التلسكوب ومعداته إلى حد ما، بما في ذلك حجم المرايا وعدد الأدوات.

في عام 1974، تم اقتراح صنع أدوات قابلة للتبديل بدقة 0.1 ثانية قوسية وأطوال موجية تشغيلية من الأشعة فوق البنفسجية إلى المرئية والأشعة تحت الحمراء. كان من المفترض أن يقوم المكوك بتسليم التلسكوب إلى مداره وإعادته إلى الأرض لإجراء أعمال الصيانة والإصلاحات التي كانت ممكنة أيضًا في الفضاء.

في عام 1975، بدأت ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) العمل على تلسكوب هابل. وفي عام 1977، وافق الكونجرس على تمويل التلسكوب.

بعد هذا القرار، بدأ تجميع قائمة الأدوات العلمية للتلسكوب، وتم اختيار خمسة فائزين في مسابقة إنشاء المعدات. كان هناك قدر كبير من العمل في المستقبل. قرروا تسمية التلسكوب تكريما لعالم الفلك الذي أظهر أن "القصاصات" الصغيرة المرئية من خلال التلسكوب هي مجرات بعيدة وأثبتت أن الكون يتوسع.

بعد عدة تأخيرات، كان من المقرر إطلاقه في أكتوبر 1986، ولكن في 28 يناير 1986، انفجر مكوك الفضاء تشالنجر بعد دقيقة واحدة من إقلاعه. واستمر اختبار المكوكات لأكثر من عامين، مما يعني تأجيل إطلاق تلسكوب هابل إلى مداره لمدة أربع سنوات. خلال هذا الوقت، تم تحسين التلسكوب، وفي 24 أبريل 1990، ارتفع الجهاز الفريد إلى مداره.

إطلاق المكوك وعلى متنه تلسكوب هابل

في ديسمبر 1993، تم نقل مكوك الفضاء إنديفور، بطاقمه المكون من سبعة أفراد، إلى المدار لإجراء صيانة التلسكوب. تم استبدال كاميرتين أيضًا الألواح الشمسية. في عام 1994، تم التقاط الصور الأولى من التلسكوب، والتي صدمت جودتها علماء الفلك. لقد برر هابل نفسه تمامًا.

تم إجراء صيانة وتحديث واستبدال الكاميرات والألواح الشمسية وفحص كسوة الحماية الحرارية والصيانة ثلاث مرات أخرى: في الأعوام 1997 و 1999 و 2002.

ترقية تلسكوب هابل، 2002

كان من المفترض أن تتم الرحلة التالية في عام 2006، ولكن في 1 فبراير 2003، بسبب مشاكل في الجلد، احترق مكوك الفضاء كولومبيا في الغلاف الجوي أثناء عودته. ونتيجة لذلك، هناك حاجة لإجراء دراسات إضافية حول إمكانية ذلك مزيد من التطبيقمهمات مكوكية انتهت في 31 أكتوبر 2006 فقط. وهذا ما أدى إلى تأجيل الصيانة المقررة التالية للتلسكوب إلى سبتمبر 2008.
واليوم يعمل التلسكوب بشكل طبيعي، حيث ينقل 120 جيجابايت من المعلومات أسبوعيًا. ويجري أيضًا تطوير خليفة هابل، تلسكوب ويب الفضائي، والذي سيستكشف الأجسام ذات الانزياح الأحمر العالي في الكون المبكر. وسيكون على ارتفاع 1.5 مليون كيلومتر، ومن المقرر إطلاقه في عام 2013.

وبطبيعة الحال، فإن هابل لا يدوم إلى الأبد. ومن المقرر إجراء الإصلاح التالي في عام 2008، ولكن لا يزال التلسكوب يتآكل تدريجيًا ويصبح غير صالح للعمل. سيحدث هذا حوالي عام 2013. عندما يحدث هذا، سيبقى التلسكوب في المدار حتى يتحلل. بعد ذلك، سيبدأ هابل في السقوط على الأرض، وسيتبع إما محطة مير، أو سيتم تسليمه بأمان إلى الأرض ويصبح معرضًا متحفيًا له تاريخ فريد. ولكن لا يزال إرث تلسكوب هابل: اكتشافاته، ومثاله على العمل والصور الفوتوغرافية التي لا تشوبها شائبة تقريبًا، والتي يعرفها الجميع - سيبقى قائمًا. يمكنك التأكد من أن إنجازاته ستساعد في كشف أسرار الكون لفترة طويلة لتكون بمثابة انتصار مذهل حياة غنيةتلسكوب هابل.

في نهاية سبتمبر 2008 في التلسكوب الذي سمي باسمه. فشلت وحدة هابل المسؤولة عن نقل المعلومات إلى الأرض. تمت إعادة جدولة مهمة إصلاح التلسكوب لشهر فبراير 2009.

الخصائص التقنية للتلسكوب الذي سمي على اسمه. هابل:

الإطلاق: 24 أبريل 1990 الساعة 12:33 بالتوقيت العالمي
الأبعاد: 13.1 × 4.3 م
الوزن: 11,110 كجم
التصميم البصري: ريتشي كريتيان
التظليل: 14%
مجال الرؤية: 18 بوصة (للأغراض العلمية)، 28 بوصة (للتوجيه)
الدقة الزاوية: 0.1 بوصة عند 632.8 نانومتر
النطاق الطيفي: 115 نانومتر - 1 ملم
دقة التثبيت: 0.007 بوصة خلال 24 ساعة
المدار التصميمي للمركبة الفضائية: الارتفاع - 693 كم، الميل - 28.5 درجة
الفترة المدارية حول زيسلي: بين 96 و97 دقيقة
مدة التشغيل المخطط لها: 20 سنة (مع الصيانة)
تكلفة التلسكوب والمركبة الفضائية: 1.5 مليار دولار (بدولارات 1989)
المرآة الرئيسية: القطر 2400 مم؛ نصف قطر الانحناء 11.040 ملم؛ مربع الانحراف 1.0022985
المرآة الثانوية: القطر 310 ملم؛ نصف قطر الانحناء 1.358 ملم؛ الانحراف التربيعي 1.49686
المسافات: بين مراكز المرآة 4906.071 ملم؛ من المرآة الثانوية إلى التركيز 6406.200 ملم

تم تسمية تلسكوب هابل على اسم إدوين هابل وهو مرصد آلي بالكامل يقع في مدار كوكب الأرض.

أطلق المكوك الفضائي ديسكفري تلسكوب هابل الفضائي إلى مداره في 24 أبريل 1990. يوفر التواجد في المدار فرصة ممتازة للتسجيل الاشعاع الكهرومغناطيسيفي نطاق الأشعة تحت الحمراء للأرض. ونظرًا لغياب الغلاف الجوي، تزداد قدرات هابل بشكل ملحوظ مقارنة بالأجهزة المماثلة الموجودة على الأرض.

نموذج التلسكوب ثلاثي الأبعاد

معلومات تقنية

تلسكوب فضائيهابل عبارة عن هيكل أسطواني يبلغ طوله 13.3 م ومحيطه 4.3 م كتلة التلسكوب قبل تجهيزه بمعدات خاصة. كان وزن المعدات 11.000 كجم، ولكن بعد تركيب جميع الأدوات اللازمة للدراسة وصل وزنها الإجمالي إلى 12.500 كجم. يتم تشغيل جميع المعدات المثبتة في المرصد بواسطة لوحين شمسيين مثبتين مباشرة في جسم هذه الوحدة. مبدأ التشغيل هو عاكس لنظام ريتشي كريتيان بقطر مرآة رئيسية يبلغ 2.4 متر، مما يجعل من الممكن الحصول على صور ذات قرار بصريحوالي 0.1 ثانية قوسية.

الأجهزة المثبتة

في هذا الجهازهناك 5 مقصورات مصممة للأجهزة. في واحدة من خمس مقصورات لفترة طويلةتم وضع النظام البصري التصحيحي (COSTAR) في الفترة من 1993 إلى 2009؛ وكان الهدف منه التعويض عن عدم دقة المرآة الرئيسية. نظرًا لأن جميع الأجهزة التي تم تركيبها تحتوي على أنظمة مدمجة لتصحيح العيوب، فقد تم تفكيك COSTAR، وتم استخدام الحجرة لتثبيت مطياف الأشعة فوق البنفسجية.

عند إرسال الجهاز إلى الفضاء تم تركيب الأدوات التالية عليه:

1. كاميرات كوكبية وواسعة الزاوية؛
2. مطياف عالي الدقة؛
3. كاميرا تصوير الأجسام الخافتة ومطيافها؛
4. جهاز استشعار التوجيه الدقيق.
5. مقياس ضوئي عالي السرعة.

إنجازات التلسكوب

تظهر صورة التلسكوب النجم RS Puppis.

لكل وقتي عمل هابلنقل حوالي عشرين تيرابايت من المعلومات إلى الأرض. ونتيجة لذلك، تم نشر حوالي أربعة آلاف مقال، وأتيحت الفرصة لأكثر من ثلاثمائة وتسعين ألف عالم فلك لمراقبة الأجرام السماوية. وفي خمسة عشر عامًا فقط من التشغيل، تمكن التلسكوب من الحصول على سبعمائة ألف صورة للكواكب وجميع أنواع المجرات والسدم والنجوم. تبلغ البيانات التي تمر عبر التلسكوب يوميًا أثناء التشغيل حوالي 15 جيجا بايت.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةخدمة بي بي سي العالميةتعليق على الصورة تم إطلاق هابل إلى المدار بواسطة المكوك الفضائي ديسكفري في 24 أبريل 1990.

يصادف هذا الأسبوع الذكرى السنوية الخامسة والعشرين لإطلاق تلسكوب هابل الفضائي. وتميز اليوبيل الفضي بصورة أخرى تظهر نجوما فتية تسطع على خلفية سحابة كثيفة من الغاز والغبار.

يقع هذا العنقود النجمي - Westerlund 2 - على بعد 20 ألف سنة ضوئية من الأرض في كوكبة كارينا.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةخدمة بي بي سي العالميةتعليق على الصورة وبعد وقت قصير من إطلاق التلسكوب، تم اكتشاف خلل في مرآته الرئيسية، مما جعل جميع الصور ضبابية

ويعتقد مهندسو ناسا أن التلسكوب المداري سيعمل لمدة خمس سنوات أخرى على الأقل.

يقول تشارلي بولدن، مدير وكالة ناسا: "لم يكن بإمكان أعظم المتفائل أن يتنبأ في عام 1990 بالمدى الذي سيصل إليه هابل في إعادة كتابة جميع كتبنا المدرسية في الفيزياء الفلكية وعلوم الكواكب".

وبعد وقت قصير من إطلاق التلسكوب، تم اكتشاف خلل في مرآته الرئيسية، مما جعل جميع الصور ضبابية.

وفي عام 1993، تمكن رواد الفضاء من تصحيح هذا الخلل عن طريق تركيب جهاز تصحيح تم إنشاؤه خصيصًا.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةخدمة بي بي سي العالميةتعليق على الصورة أصبحت العديد من صور هابل، مثل سديم النسر، مثيرة للحساسية العلمية

وبعد أربع زيارات صيانة أخرى، أصبح التلسكوب في حالة ممتازة وقادر تقنيًا على القيام بأكثر بكثير مما كان عليه بعد الإطلاق مباشرة.

في الماضي، عانى هابل من التدهور التدريجي لجميع جيروسكوباته الستة، والتي تستخدم في نظام التحكم في الموقف.

ومع ذلك، بعد استبدالهم، فشل واحد فقط في مارس 2014. على مدى السنوات الماضية، وذلك بفضل استبدال المكونات الإلكترونية القديمة وتركيب كاميرات جديدة، بدأ التلسكوب في العمل بشكل أفضل بشكل ملحوظ.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةخدمة بي بي سي العالميةتعليق على الصورة هذه اللقطة لكوكب المشتري وقمره جانيميد مثيرة

ومن الصعب المبالغة في تقدير مساهمة هذا التلسكوب المداريفي العلم.

في وقت إطلاقه، لم يكن علماء الفلك يعرفون شيئًا عن عمر الكون، حيث تراوحت التقديرات من 10 إلى 20 مليار سنة.

وقد أدت الدراسات التلسكوبية للنجوم النابضة إلى تضييق هذا الانتشار، وتشير الأفكار الحالية إلى مرور 13.8 مليار سنة منذ الانفجار الكبير.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةخدمة بي بي سي العالميةتعليق على الصورة ساعد هابل في تحديد عمر الكون، والذي يبلغ، وفقًا للأفكار الحالية، 13.8 مليار سنة

لعب هابل دورًا حاسمًا في اكتشاف التسارع الذي يتوسع به الكون، كما قدم دليلًا حاسمًا على وجود ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات.

تظل أقوى نقطة في التلسكوب الفضائي مقارنة بالجيل الجديد من التلسكوبات الأرضية هي قدرة فريدةاختراق الماضي العميق للكون، ومراقبة الأشياء التي تشكلت في المراحل المبكرة جدًا من تاريخها.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةخدمة بي بي سي العالميةتعليق على الصورة يقع سديم السرطان على بعد 6.5 ألف سنة ضوئية وهو من بقايا انفجار سوبر نوفا.

من بين الاكثر الإنجازات الكبرىلا شك أن التلسكوب يجب أن يُطلق عليه اسم ملاحظات "المجال العميق" عندما يسجل لعدة أيام الإشعاع الضوئي، قادمة إلينا من جزء مظلم من السماء وكشفت عن وجود آلاف المجرات البعيدة للغاية والضوئية بشكل خافت للغاية.

حاليا التلسكوب معظملقد انخرطت في ملاحظات مماثلة لفترة طويلة في إطار برنامج Frontier Fields. ينظر هابل إلى ست مجموعات ضخمة من المجرات القديمة.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةناساتعليق على الصورة يمثل كل جسم متوهج في هذه الصورة مجرة ​​بعيدة

باستخدام تأثير عدسة الجاذبية، أصبح هابل قادرًا على النظر إلى الماضي البعيد للكون.

تقول جنيفر لوتز، إحدى المشاركات في البرنامج: "إن الجاذبية، من خلال ثني الضوء القادم من المجرات البعيدة، تسمح لنا بالنظر إلى ما هو أبعد من هذه العناقيد".

يستطيع هابل حاليًا "رؤية" الأجسام التي يكون ضوءها أضعف بمقدار 10 إلى 50 مرة من تلك التي تم رصدها سابقًا.

والغرض من هذه الدراسات هو مراقبة أكثر من غيرها المراحل الأولىتكوين الجيل الأول من النجوم والمجرات البعيدة الانفجار العظيملبضع مئات الملايين من السنين فقط.

حقوق الطبع والنشر التوضيحيةخدمة بي بي سي العالميةتعليق على الصورة "الكون المتوسع": صور فوتوغرافية من تلسكوب هابل، دار تاشين للنشر

وهذا هو بالضبط ما سيفعله خليفة تلسكوب هابل، وهو تلسكوب جيمس ويب الفضائي الأكبر حجمًا والأكثر تقدمًا، على مستوى مختلف.

ومن المقرر إطلاقه في عام 2018. لقد تم تصميمه وبناؤه خصيصًا لهذه المهمة. إن التقاط الصور التي يستغرق التقاطها بواسطة تلسكوب هابل أيامًا وأسابيع لن يستغرق سوى ساعات.

منذ أن بدأ العمل، نشأ جيل كامل من الأشخاص الذين يعتبرون هابل أمرا مفروغا منه، لذلك من السهل أن ننسى مدى ثورة هذا الجهاز. في الوقت الحالي، لا يزال يعمل، وربما سيستمر لمدة خمس سنوات أخرى. ينقل التلسكوب حوالي 120 غيغابايت من البيانات العلمية أسبوعيًا، وقد جمعت الصور أكثر من 10 آلاف مقالة علمية.

سيكون خليفة هابل هو تلسكوب جيمس ويب الفضائي. وقد شهد المشروع الأخير تجاوزات كبيرة في الميزانية وتفويت المواعيد النهائية لأكثر من 5 سنوات. مع هابل، حدث كل شيء بنفس الطريقة تمامًا، بل أسوأ من ذلك - فقد تراكبت مشاكل التمويل وكارثة تشالنجر، ثم كولومبيا لاحقًا. في عام 1972، كان يعتقد أن البرنامج سيكلف 300 مليون دولار (مع الأخذ في الاعتبار التضخم، هذا حوالي 590 مليون دولار). بحلول الوقت الذي وصل فيه التلسكوب أخيرًا منصة الإطلاقوارتفع السعر عدة مرات إلى ما يقرب من 2.5 مليار دولار. بحلول عام 2006، قدرت تكلفة هابل بـ 9 مليار دولار (10.75 مليار مع التضخم)، بالإضافة إلى خمسة مليارات دولار. رحلات الفضاءمكوكات فضائية للصيانة والإصلاح، وتبلغ تكلفة كل عملية إطلاق حوالي 500 مليون دولار.

الجزء الرئيسي من التلسكوب عبارة عن مرآة يبلغ قطرها 2.4 متر. بشكل عام، تم التخطيط لإنشاء تلسكوب بقطر مرآة 3 أمتار، وأرادوا إطلاقه في عام 1979. ولكن في عام 1974، تمت إزالة البرنامج من الميزانية، وبفضل الضغط فقط تمكن علماء الفلك من الحصول على نصف المبلغ المطلوب في الأصل. لذلك كان علينا أن نكبح جماح حماستنا وتقليص نطاق المشروع المستقبلي.

بصريًا، هابل هو تطبيق لنظام ريتشي-كريتيان ذو مرآتين، وهو شائع بين التلسكوبات العلمية. فهي تتيح لك الحصول على زاوية رؤية جيدة وجودة صورة ممتازة، لكن المرايا لها شكل يصعب تصنيعه واختباره. يجب أن يتم تصنيع الأنظمة البصرية والمرايا وفقًا للحد الأدنى من التفاوتات. يتم تلميع مرايا التلسكوب التقليدية بتفاوت يبلغ حوالي عُشر الطول ضوء مرئيلكن كان من المفترض أن يقوم هابل بإجراء ملاحظات تتضمن الأشعة فوق البنفسجية والضوء ذي الأطوال الموجية الأقصر. لذلك، تم صقل المرآة إلى درجة تسامح قدرها 10 نانومتر، أي 1/65 من الطول الموجي للضوء الأحمر. بالمناسبة، يتم تسخين المرايا إلى درجة حرارة 15 درجة، مما يحد من الأداء في نطاق الأشعة تحت الحمراء - حد آخر من الطيف المرئي.

إحدى المرايا من صنع كوداك، والأخرى من صنع شركة إيتيك. الأول هو في متحف الوطنيالطيران والملاحة الفضائية، والثاني يستخدم في مرصد ماجدالينا ريدج. كانت هذه مرايا احتياطية، وما يوجد في هابل تم إنتاجه من قبل شركة بيركن إلمر باستخدام آلات CNC متطورة، مما أدى إلى فشل آخر في الالتزام بالمواعيد النهائية. بدأ العمل على تلميع مادة كورنينج الفارغة (نفس المادة التي تصنع منها زجاج غوريلا) في عام 1979 فقط. وتمت محاكاة ظروف الجاذبية الصغرى من خلال وضع مرآة على 130 قضيبًا، تتنوع قوة دعمها. استمرت العملية حتى مايو 1981. تم غسل الزجاج بـ 9100 لتر من الماء الساخن منزوع المعادن وتم وضع طبقتين: طبقة عاكسة من الألومنيوم بقطر 65 نانومتر وطبقة واقية من فلوريد المغنيسيوم بقطر 25 نانومتر.

واستمر تأجيل مواعيد الإطلاق: أولاً إلى أكتوبر 1984، ثم إلى أبريل 1985، إلى مارس 1986، إلى سبتمبر. أدى كل ربع من عمل بيركن إلمر إلى تغيير في المواعيد النهائية بمقدار شهر، وفي بعض النقاط، كان كل يوم عمل يؤجل الإطلاق بمقدار يوم واحد. لم تكن جداول عمل الشركة ترضي وكالة ناسا لأنها كانت غامضة وغير مؤكدة. وقد زادت تكلفة المشروع بالفعل إلى 1,175 مليون دولار.

كان جسم الجهاز بمثابة صداع آخر؛ إذ كان عليه أن يكون قادرًا على تحمل كلا التأثيرين المباشرين أشعة الشمس، وظلمة ظل الأرض. وهددت هذه الزيادات في درجات الحرارة الأنظمة الدقيقة للتلسكوب العلمي. تتكون جدران هابل من عدة طبقات من العزل الحراري، وهي محاطة بقشرة من الألومنيوم خفيف الوزن. في الداخل، يتم وضع المعدات في إطار من الجرافيت والإيبوكسي. لتجنب امتصاص الماء بواسطة مركبات الجرافيت المسترطبة ودخول الجليد إلى الأجهزة، تم ضخ النيتروجين إلى الداخل قبل الإطلاق. على الرغم من أن إنتاج المركبة الفضائية كان أكثر استقرارًا بكثير من الأنظمة البصرية للتلسكوب، المشاكل التنظيميةكانوا هنا أيضا. بحلول صيف عام 1985، كانت شركة لوكهيد، التي كانت تعمل على الجهاز، قد تجاوزت الميزانية المقررة بنسبة 30 بالمائة وتأخرت عن الموعد المحدد بثلاثة أشهر.

كان لدى هابل خمس أدوات علمية عند الإطلاق، وتم استبدالها جميعًا لاحقًا أثناء الصيانة في المدار. قامت الكاميرات ذات الزاوية الواسعة والكواكب بإجراء ملاحظات بصرية. كان الجهاز يحتوي على 48 مرشحًا الخطوط الطيفيةلتسليط الضوء على عناصر محددة. تم تقسيم ثمانية أجهزة CCD بين كاميرتين، أربعة لكل منهما. تبلغ دقة كل مصفوفة 0.64 ميجابكسل. تتمتع الكاميرا ذات الزاوية الواسعة بمجال رؤية أكبر، بينما تتمتع الكاميرا الكوكبية بطول بؤري أطول وبالتالي توفر تكبيرًا أكبر.

يعمل المطياف عالي الدقة التابع لمركز غودارد لرحلات الفضاء في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. كما لوحظ في الأشعة فوق البنفسجية كاميرا الأجسام الخافتة التي طورتها وكالة الفضاء الأوروبية ومطياف الأجسام الخافتة من جامعة كاليفورنيا وشركة مارتن ماريتا. ابتكرت جامعة ويسكونسن-ماديسون مقياس ضوئي عالي السرعة لرصد الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من النجوم والأجسام الفلكية الأخرى التي تختلف في سطوعها. يمكنه إجراء ما يصل إلى 100 ألف قياس في الثانية بدقة ضوئية تبلغ 2% أو أفضل. وأخيرًا، يمكن استخدام أجهزة استشعار توجيه التلسكوب كأداة علمية وتسمح بإجراء قياسات فلكية دقيقة للغاية.

على الأرض، تتم إدارة أبحاث هابل من قبل معهد أبحاث التلسكوب الفضائي، الذي تم إنشاؤه خصيصًا في عام 1981. لم يتم تشكيله بدون قتال: أرادت وكالة ناسا التحكم في الجهاز بيديها، ولكن مجتمع العلملم يكن هناك اتفاق.

تم اختيار مدار هابل بحيث يمكن الاقتراب من التلسكوب وإجراء الصيانة. تعيق الأرض عمليات الرصد نصف المدارية، ولا ينبغي أن تكون الشمس والقمر عائقًا في الطريق، كما أن العملية العلمية تعيقها أيضًا الشذوذ المغناطيسي البرازيلي، عندما يرتفع مستوى الإشعاع بشكل حاد فوقها. ويقع هابل على ارتفاع 569 كيلومترا، وميل مداره 28.5 درجة. بسبب التوفر الطبقات العلياالغلاف الجوي، يمكن أن يتغير موضع التلسكوب بشكل لا يمكن التنبؤ به، لذلك من المستحيل التنبؤ بدقة بالموقع على مدى فترات طويلة من الزمن. تتم الموافقة على جدول العمل عادة قبل أيام قليلة فقط من البداية، لأنه من غير الواضح ما إذا كان من الممكن مراقبة الكائن المطلوب بحلول ذلك الوقت.

بحلول أوائل عام 1986، بدأ الإطلاق في شهر أكتوبر يلوح في الأفق، لكن كارثة تشالنجر أدت إلى تأخير الجدول الزمني بأكمله. مكوك فضائي - مثل الذي كان من المفترض أن يوصله تلسكوب فريد من نوعهبتكلفة مليار دولار لكل مدار - انفجرت في سماء صافية بعد 73 ثانية من طيرانها، مما أسفر عن مقتل سبعة أشخاص. حتى عام 1988، كان أسطول المكوك بأكمله جاهزًا أثناء التحقيق في الحادث. وبالمناسبة، كان الانتظار مكلفًا أيضًا: فقد تم حفظ هابل في غرفة نظيفة، مغمورة بالنيتروجين. كل شهر يكلف حوالي 6 ملايين دولار. لم يضيع أي وقت؛ وتم استبدال البطارية غير الموثوقة في الجهاز وتم إجراء العديد من التحسينات الأخرى. في عام 1986، لم يكن هناك برنامج لأنظمة التحكم الأرضية، وكان البرنامج بالكاد جاهزًا للإطلاق في عام 1990.

في 24 أبريل 1990، قبل 25 عامًا، أُطلق التلسكوب أخيرًا إلى مداره عدة مرات فوق الميزانية المقررة. لكن هذه كانت مجرد بداية الصعوبات.

STS-31، يغادر التلسكوب حجرة الشحن للمكوك ديسكفري

وفي غضون بضعة أسابيع أصبح من الواضح أن النظام البصري به عيب خطير. نعم، كانت الصور الأولى أكثر وضوحًا من تلك التي التقطتها التلسكوبات الأرضية، لكن هابل لم يتمكن من تحقيق خصائصه المعلنة. ظهرت مصادر النقاط كدوائر ثانية قوسية واحدة بدلاً من دائرة ذات 0.1 ثانية قوسية. كما اتضح فيما بعد، لم تكن وكالة ناسا قلقة عبثًا بشأن كفاءة بيركين-إلمر - فالمرآة كان لها انحراف في الشكل عند حواف يبلغ حوالي 2200 نانومتر. وكان الخلل كارثيا لأنه نتج عنه انحراف كروي شديد، أي أن الضوء المنعكس من حواف المرآة تركز في نقطة مختلفة عن تلك التي تركز فيها الضوء المنعكس من المركز. وبسبب هذا، لم يتأثر التحليل الطيفي بشكل كبير، لكن مراقبة الأجسام الخافتة كانت صعبة، مما وضع حدًا لمعظم البرامج الكونية.

على الرغم من أنه أدلى ببعض الملاحظات التي أمكن تحقيقها تقنيات معقدةمعالجة الصور على الأرض، اعتبر هابل مشروعًا فاشلًا، وتشوهت سمعة ناسا بشكل خطير. بدأوا يمزحون حول التلسكوب، فمثلا في فيلم “The Naked Gun 2½: The Smell of Fear” تتم مقارنة المركبة الفضائية بـ “تايتانيك”، وهي سيارة من ماركة Edsel الفاشلة والأكثر سقوط مشهورالمنطاد - حادث هيندنبورغ.

توجد صورة بالأبيض والأسود للتلسكوب في إحدى اللوحات

ويعتقد أن سبب الخلل كان خطأ أثناء تركيب المصحح الرئيسي، وهو جهاز يساعد على تحقيق معلمة انحناء السطح المطلوبة. تم إزاحة إحدى عدسات الجهاز بمقدار 1.3 ملم. أثناء العمل، قام بيركين إلمر بتحليل السطح باستخدام مصححين فارغين، ثم استخدم مصححًا فارغًا خاصًا مصممًا لتفاوتات ضيقة جدًا للمرحلة النهائية. ونتيجة لذلك، تبين أن المرآة دقيقة للغاية، ولكن شكلها خاطئ. تم اكتشاف الخطأ لاحقًا - أشار مصححان تقليديان إلى وجود انحراف كروي، لكن الشركة اختارت تجاهل قياساتها. بدأ بيركين إلمر وناسا في حل الأمور. ورأت وكالة الفضاء الأمريكية أن الشركة لم تراقب عملية التصنيع بشكل صحيح ولم تستخدم معداتها الخاصة في عملية التصنيع ومراقبة الجودة. أفضل العمال. ومع ذلك، كان من الواضح أن جزءًا من اللوم يقع على عاتق ناسا.

والخبر السار هو أن تصميم التلسكوب يتطلب الصيانة - الأولى كانت بالفعل في عام 1993، لذلك بدأ البحث عن حل للمشكلة. كانت هناك مرآة احتياطية من كوداك على الأرض، لكن كان من المستحيل تغييرها في المدار، وكان إنزال الجهاز على المكوك مكلفًا للغاية ويستغرق وقتًا طويلاً. تم تصنيع المرآة بدقة، لكن شكلها خاطئ، لذلك تم اقتراح إضافة مكونات بصرية جديدة لتعويض الخطأ. من خلال تحليل مصادر الضوء النقطية، تم تحديد أن الثابت المخروطي للمرآة كان −1.01390±0.0002 بدلاً من −1.00230 المطلوب. تم الحصول على نفس الرقم من خلال معالجة بيانات الخطأ من مصحح Perkin-Elmer الخالي وتحليل مخططات التداخل للاختبار.

تمت إضافة تصحيح الأخطاء إلى مصفوفات CCD للإصدار الثاني من الكاميرات ذات الزاوية الواسعة والكاميرات الكوكبية، لكن هذا كان مستحيلًا بالنسبة للأجهزة الأخرى. لقد احتاجوا إلى جهاز تصحيح بصري خارجي آخر، والذي كان يسمى الاستبدال المحوري لتلسكوب البصريات الفضائي التصحيحي (COSTAR). بشكل تقريبي، تم صنع نظارات للتلسكوب. لم تكن هناك مساحة كافية لـ COSTAR، لذلك كان لا بد من التخلي عن مقياس الضوء عالي السرعة.

تم تنفيذ أول رحلة صيانة في ديسمبر 1993. وكانت المهمة الأولى هي الأكثر أهمية. كان هناك خمسة منهم فقط، خلال كل اقتراب مكوك الفضاء من التلسكوب، ثم تم استبدال الأدوات والأجهزة الفاشلة باستخدام مناور. تم تنفيذ العديد من عمليات السير في الفضاء على مدار أسبوع أو أسبوعين، وبعد ذلك تم تعديل مدار التلسكوب - حيث تم خفضه باستمرار بسبب تأثير الطبقات العليا من الغلاف الجوي. وبهذه الطريقة، كان من الممكن ترقية معدات هابل القديمة إلى أحدث المعدات.

وتمت عملية الصيانة الأولى من إنديفور واستمرت 10 أيام. تم استبدال مقياس الضوء عالي السرعة ببصريات تصحيح COSTAR، وتم استبدال الإصدار الأول من الكاميرات ذات الزاوية الواسعة والكواكب بالثانية. تم استبدال الألواح الشمسية وإلكترونياتها وأربعة جيروسكوبات لنظام توجيه التلسكوب ومقياسي مغناطيسية وأجهزة كمبيوتر على متن الطائرة وأنظمة كهربائية مختلفة. واعتبرت الرحلة ناجحة.

صورة للمجرة M 100 قبل وبعد تركيب أنظمة التصحيح

وأجريت عملية الصيانة الثانية في فبراير 1997 من المكوك الفضائي ديسكفري. تمت إزالة مطياف عالي الدقة ومطياف كائن خافت من التلسكوب. لقد تم استبدالها بـ STIS (مطياف تسجيل التلسكوب الفضائي) و NICMOS (كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف الأجسام المتعددة). تبريد NICMOS النيتروجين السائللتقليل الضوضاء، ولكن نتيجة للتوسع غير المتوقع للأجزاء وزيادة معدلات التسخين، انخفض عمر الخدمة من 4.5 سنة إلى 2. كان محرك بيانات Hubble في الأصل عبارة عن محرك شريط، وتم استبداله بمحرك صلب. كما تم تحسين العزل الحراري للجهاز.

كانت هناك خمس رحلات خدمة، ولكن تم حسابها بالترتيب 1 و2 و3A و3B و4، وعلى الرغم من تشابه الأسماء، لم يتم نقل 3A و3B على التوالي كما هو متوقع. تمت الرحلة الثالثة في ديسمبر 1999 على متن المكوك ديسكفري، ونتجت عن فشل أربعة من جيروسكوبات التلسكوب الستة. تم استبدال جميع الجيروسكوبات الستة وأجهزة استشعار التوجيه والكمبيوتر الموجود على اللوحة - والآن أصبح هناك معالج Intel 80486 بتردد 25 ميجاهرتز. في السابق، استخدم هابل DF-224 مع معالج رئيسي بسرعة 1.25 ميجاهرتز واثنين من نفس المعالجات الاحتياطية، ومحرك سلكي مغناطيسي مكون من ستة بنوك بكلمات 8K 24 بت، وأربعة بنوك يمكن أن تعمل في وقت واحد.

تم التقاط هذه الصورة أثناء الصيانة الثالثة فعلسكوت كيلي. وهو اليوم موجود في محطة الفضاء الدولية كجزء من تجربة لدراسة التأثيرات البيولوجية طويلة المدى الرحلات الفضائيةعلى جسم الإنسان.

تم تنفيذ الرحلة الرابعة (أو 3B) على كولومبيا في مارس 2002. تم استبدال الجهاز الأصلي الأخير، وهو كاميرا الكائنات الخافتة، بكاميرا نظرة عامة محسنة. وفي المرة الثانية التي تم فيها استبدال الألواح الشمسية، كانت الألواح الجديدة أقوى بنسبة 30%. تمكنت NICMOS من مواصلة العمل بفضل تركيب التبريد التجريبي.

منذ تلك اللحظة فصاعدًا، أصبحت جميع أدوات هابل مزودة بتصحيح الأخطاء المرآة، ولم تعد هناك حاجة إلى COSTAR. ولكن تمت إزالته فقط في رحلة الصيانة النهائية، التي حدثت بعد كارثة كولومبيا. خلال رحلة هابل اللاحقة، انهار المكوك عند عودته إلى الأرض - وكان سبب ذلك انتهاك الطبقة الواقية من الحرارة. أدى مقتل سبعة أشخاص إلى تأخير التاريخ الأصلي وهو فبراير 2005 إلى أجل غير مسمى. والحقيقة هي أنه الآن يجب تنفيذ جميع الرحلات المكوكية في مدار يسمح لها بالوصول إلى محطة الفضاء الدولية في حالة حدوث مشاكل غير متوقعة. لكن لم يتمكن أي مكوك من الوصول إلى مدار هابل ومحطة الفضاء الدولية في رحلة واحدة - لم يكن هناك ما يكفي من الوقود. لم يكن من المقرر إطلاق تلسكوب جيمس ويب حتى عام 2018، مما ترك فجوة بعد انتهاء تلسكوب هابل. لقد توصل العديد من علماء الفلك إلى فكرة أن الصيانة الأخيرة تستحق المخاطرة بحياة البشر.

وتحت ضغط من الكونجرس، أعلنت إدارة ناسا في يناير 2004 أنه سيتم إعادة النظر في قرار الإلغاء. في أغسطس، بدأ مركز جودارد لرحلات الفضاء في إعداد مقترحات لرحلة يتم التحكم فيها بالكامل عن بعد، ولكن تم إلغاء الخطط لاحقًا بعد أن اعتبرت غير مجدية. في أبريل 2005، سمح مدير ناسا الجديد مايكل جريفين بإمكانية إرسال رحلة مأهولة إلى هابل. في أكتوبر 2006، تم تأكيد النوايا أخيرًا، وتم تحديد موعد الرحلة التي تستغرق 11 يومًا في سبتمبر 2008.

تم تأجيل الرحلة لاحقًا حتى مايو 2009. تم الانتهاء من إصلاحات STIS وكاميرا المراقبة المتقدمة في Atlantis. تم تركيب بطاريتين جديدتين من النيكل والهيدروجين على هابل، وتم استبدال أجهزة استشعار التوجيه والأنظمة الأخرى. بدلاً من COSTAR، تم تركيب مقياس طيفي للأشعة فوق البنفسجية على التلسكوب، وأضيف نظام لالتقاط التلسكوب والتخلص منه في المستقبل، إما عن طريق الإطلاق المأهول أو التلقائي بالكامل. تم استبدال الإصدار الثاني من الكاميرا ذات الزاوية الواسعة بالإصدار الثالث. نتيجة لجميع الأعمال المنجزة، التلسكوب.

لقد مكّن التلسكوب من توضيح ثابت هابل، وأكد فرضية نظائر الكون، واكتشف القمر الصناعي لنبتون وقام بالعديد من الأبحاث العلمية الأخرى. لكن بالنسبة للشخص العادي، فإن هابل مهم في المقام الأول بسبب العدد الهائل من الصور الملونة. تعتقد بعض المنشورات التقنية أن هذه الألوان غير موجودة بالفعل، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. اللون هو تمثيل في دماغ الإنسان، ويتم تلوين الصور من خلال تحليل الإشعاع ذو الأطوال الموجية المختلفة. ينتقل الإلكترون من المستوى الثاني إلى المستوى الثالث من بنية ذرة الهيدروجين، ويبعث ضوءًا بطول موجي قدره 656 نانومتر، ونسميه باللون الأحمر. تتكيف أعيننا مع السطوع المختلف، لذا فإن إنشاء انعكاس دقيق للألوان ليس ممكنًا دائمًا. يمكن لبعض التلسكوبات تسجيل أطياف الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء غير المرئية للعين البشرية، كما يجب أن تنعكس بياناتها بطريقة ما في الصور الفوتوغرافية.

يستخدم علم الفلك تنسيق نظام نقل الصور المرن FITS. يتم فيه تقديم جميع البيانات في شكل نص، وهذا نوع من التناظرية لتنسيق RAW. للحصول على أي شيء، تحتاج إلى معالجته. على سبيل المثال، تدرك العيون الضوء على مقياس لوغاريتمي، لكن الملف قد يمثله على مقياس خطي. بدون ضبط السطوع، قد تظهر الصورة داكنة جدًا.

قبل وبعد تصحيح التباين والسطوع

تحتوي معظم الكاميرات المتوفرة تجاريًا على مجموعات من وحدات البكسل التي تلتقط اللون الأحمر أو الأخضر أو ​​الأزرق، وينتج عن الجمع بين هذه البكسلات صورة فوتوغرافية ملونة. تدرك المخاريط الموجودة في العين البشرية اللون بنفس الطريقة تقريبًا. عيب هذا النهج هو أن كل نوع من أجهزة الاستشعار لا يكتشف سوى جزء صغير من الضوء، لذلك تكتشف المعدات الفلكية نطاقات كبيرة من الأطوال الموجية، ويتم استخدام المرشحات لتسليط الضوء على الألوان. ونتيجة لذلك، فإن البيانات الأولية في علم الفلك غالبا ما تكون بالأبيض والأسود.

التقط هابل M 57 على مسافة 658 نانومتر (أحمر)، و503 نانومتر (أخضر)، و469 نانومتر (أزرق)، ويبدأ بضجة!

ثم، باستخدام المرشحات، يتم الحصول على الصور الملونة. من خلال معرفة العملية، من الممكن إنشاء صورة تتطابق مع الواقع قدر الإمكان، على الرغم من أن الألوان في كثير من الأحيان ليست حقيقية تمامًا، إلا أنه في بعض الأحيان يتم ذلك عن عمد. وهذا ما يسمى "التأثير" ناشيونال جيوغرافيك" وفي أواخر السبعينيات، طار برنامج فوييجر بالقرب من كوكب المشتري والتقط صورًا لهذا الكوكب لأول مرة في التاريخ. خصصت مجلات مثل ناشيونال جيوغرافيك مساحات كاملة لصور مذهلة، تم التلاعب بها بتأثيرات لونية مختلفة، وما تم نشره لم يكن صحيحًا تمامًا للواقع.

أشهر صورة التقطها تلسكوب هابل هي "أعمدة الخلق" التي التقطت في 1 أبريل 1995. وسجلت ولادة نجوم جديدة في سديم النسر وضوء النجوم الشابة بالقرب من سحب الغاز والغبار. وتقع الأجسام التي يتم تصويرها على بعد 7000 سنة ضوئية من الأرض. ويبلغ طول الهيكل الأيسر حوالي 4 سنوات ضوئية. النتوءات الموجودة على "الأعمدة" أكبر من نظامنا الشمسي. اللون الأخضر للصورة هو المسؤول عن الهيدروجين، واللون الأحمر هو المسؤول عن الكبريت المتأين بشكل منفرد، والأزرق هو المسؤول عن الأكسجين المتأين بشكل مضاعف.

لماذا تم ترتيبها هي والعديد من صور هابل الأخرى في "سلم"؟ ويرجع ذلك إلى تكوين الإصدار الثاني من الكاميرات ذات الزاوية الواسعة والكواكب. تم استبدالها لاحقًا وهي معروضة اليوم في المتحف الوطني للطيران والفضاء.

وبمناسبة الذكرى السنوية الخامسة والعشرين للتلسكوب، أعيد التقاط الصورة التي التقطت في عام 2014 ونشرت في يناير من هذا العام. تم إنتاجه بواسطة الإصدار الثالث من الكاميرا ذات الزاوية الواسعة، والذي يسمح لك بمقارنة جودة المعدات.

وهنا عدد قليل من أكثر من ذلك الصور الفوتوغرافية الشهيرةتلسكوب هابل. مع زيادة جودتها، من السهل ملاحظة رحلات الصيانة.

1990، المستعر الأعظم 1987A

1991 جالاكسي إم 59

1992، سديم أوريون

1993، سديم الحجاب

1994 جالاكسي إم 100

1996، حقل هابل العميق. جميع الأجسام الثلاثة آلاف تقريبًا هي مجرات، وتم التقاط ما يقرب من 1/28,000,000 من الكرة السماوية.

1997، "توقيع" الثقب الأسود M 84