بخش دوم:

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.  

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.

بقیه در ادامه نوشتار

 تلسکوپ فضایی هابل

تنها چند سال پس از استقرار تلسکوپ فضایی هابل در فضا،از آن به عنوان یک موفقیت چشم گیر یاد می شد،ابزاری که تصاویری شگفت انگیز با جزئیاتی بی نظیر از اجرام سماوی در ابعاد گوناگون از همسایگان سیاره ای ما تا کهکشان های پرت و دور افتاده تهیه کرده و آرزوی داشتن چشمی گردان در آسمان را به بهترین وجه تحقق بخشیده بود.

رویای وجود تلکسوپی که در ماورای جو قرار داشته باشد، نزد منجمان سابقه ای دیرینه دارد.چنین ابزاری دیگر نیاز ندارد نور را از میان جو آشفته زمین دریافت کند،آسمانش همیشه تاریک خواهد بود و هیچ هوای متراکمی در آنجا وجود ندارد تا موجب محو شدن تصاویر شود و همچنین می تواند طول موج های خارج از نور مرئی، فرابنفش و مادون قرمز را هم رصد کند.اگر چه که این آرزو تا قبل از ورود به عصر فضا همچنان به صورت رویایی دست نیافتنی باقی مانده بود.

تلسکوپ فضایی هابل دقیقا چیست،چرا این قدر برای ما مهم است و چگونه چنین تصاویر رویایی و شگفت انگیزی را ارائه می دهد.

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.

بقیه در ادامه نوشتار