التلسكوب هابل

يعرف المرصد الفضائي أو التلسكوب بأنه عبارة عن جهاز أو آلة تقوم بتجميع الضوء لرؤية الكواكب والنجوم البعيدة بوضوح (تقوم بتكوين صور مقربة للأجرام السماوية) ، وتعمل المراصد الفضائية وفق نظامين معروفين هما : إما التلسكوب العاكس أو التلسكوب الكاسر .

ويعتبر مرصد هابل الفلكي أول تلسكوب فضائي يوضع في مدار حول الأرض ، يعمل بنفس مبداء التلسكوب العاكس!، أمَدَّ الفلكيين بأفضل وأوضح رؤية للكون على الإطلاق بعد تجاوز المشاكل والمعوقات التي تعاني منها التلسكوبات الأرضية من عوائق الرؤية سواءً بسبب جو الأرض المليء بالأتربة والغبار أو بسبب المؤثرات البصرية الخادعة لجو الأرض والتي تؤثر في دقة النتائج التصويرية المطلوبة للكون بنجومه ومجراته ، والتي تتطلب دراسته أدق التفاصيل المخفية على بعد أكثر من 14 مليار سنة ضوئية استطاعت هذه الأداة سبرها .

ادوين هابل هو، باختصار، الشخص الذي غيّر رؤيتنا الى الكون ، وهوعالم الفلك والفضاء الامريكي الشهير الذى عاش ما بين سنتى (1889-1953)، والذي جاءت تسمية المرصد الفضائي ( هابل ) تقديرا لجهوده الفلكية والفضائية ، فقد اسهم اسهاما كبيرا في تأكيد نظرية الانفجار العظيم (Big Bang) ، والتى تحاول أن تفسر طريقة ولادة الكون الذي نعيشه ، وهي نظرية ما زالت سائدة ومقبولة حتى هذه اللحظة

وقد قام العالم هابل باختباراته على افضل منظار في العالم الذي كان موجودا في تلك الحقبة على جبل ويلسون جنوبي كاليفورنيا. ويحمل اسمه اليوم افضل تلسكوب في العالم والذي يتوضع في مدار فضائي حول الأرض. حيث يقوم هذه المنظار العملاق بإكمال ما بدأه العالم "هابل" نفسه من رسم خريطة للكون وتقديم افضل الصور للمجرات النائية.

تعود بدايات فكرة وضع تلسكوب فضائي حول الكرة الارضية الى عالم الصواريخ "هيرمان اوبرت" التى قالها سنة 1923 ، وبعد عدة أعوام تمت إعادة طرح للفكرة على يد الفلكي ليمان سبيتزر في عام 1940م . وفي نهاية الستينات من هذا القرن عادت الفكرة مجددا، فقد اجرت عدة جامعات امريكية دراسات حول امكان وضع تلسكوب في الفضاء يدور حول الكرة الارضيه.

وفي نهاية 1971، اصبحت الفكرة قيد العمل، فقد وضعت وكالة الفضاء الامريكية ( NASA ) دراسة جدية لجدوى اطلاق تلسكوب فضائى بمراة مقعرة قطرهل 3 امتار ، الى الفضاء، مبنة الفوائد والامكانات الكبيره التي سوف يتيحها هذا المشروع الفضائي لعلم الفلك، وقد اطلق على هذا المشروع بالبداية(التلسكوب الفضائي الكبير) وبالانجليزيه (Large Spec Telescope).

وفي البداية وضع تصميم اولى لذلك، اعتمد مراة مقعره قطرها 3 امتار، لكن تبين ان قطرا بهذا القياس يثير مشاكل تقنية في صناعة مراة دقيقة وبواصفات خاصه، فخفض الى 2,4 أمتار .

وفي سنة 1977 انضمت وكالة الفضاء الاوروبية الى المشروع، وكانت المساهمة الاروبية بأحد اجهزةالتلسكوب الخمسة والاجنحة الشمسية المولده للطاقة الشمسية بالاضافة الى طاقم أرضي لعمليات تشغيل التلسكوب .

وفي السنة نفسها( 1977) اتفقت وكالة الفضاء الامريكيةت( NASA ) ، مع شركتين، الاولى لتطوير المركبة وعمل الانظمة المساعده والتجميع والفحص، والثانية لتصميم الانظمة البصرية .

و في سنة 1983، كان التلسكوب الفضائي هابل جاهزا للاطلاق الا ان ظهور صعوبات في بنائه أجلته الى سنة 1986، وفي هذه السنه انفجر مكوك الفضاء (تشالنجر)، المكوك المرشح لحمل تلسكوبنا هابل الى الفضاء، فأجل مرة اخرى.

وفى 25 أبريل عام 1990م قام خمسة من رواد الفضاء على متن المكوك الفضائي دسكفري بوضع التلسكوب هابل في مداره على بعد 569 كيلو مترًا من سطح الأرض, وأصبحت الصور الرائعة التي يرسلها هابل يوميًّا هي تحقيق لحلم عمره خمسون عامًا، ونتيجة لأكثر من عشرين عامًا من التعاون بين العلماء والمهندسين والمقاولين والمؤسسات من جميع أنحاء العالم .

الحقائق والمواصفات العامة لمرصد هابل الفضائي

تلسكوب هابل الفضائي :

- يبلغ طوله 13.2 مترا
- عرضه ( قطره الأقصى ) 4.2 متر .
- وزنه فيبلغ 11.110 كيوغراما ، أي أنه تقريبًا في حجم حافلة كبرى (أتوبيس كبير).
- العمر الافتراضي للتلسكوب هابل 20 عامًا يتم خلالها عمل خمس عمليات صيانة له وتزويده ببعض المعدات الحديثة، وحتى الآن تم صيانته ثلاث مرات في ديسمبر 1993م وفي فبراير 1997م وفي ديسمبر 1999م .
- يعمل هابل بالطاقة الشمسية بطاقة 2400 وات، ويخزن طاقته اللازمة في ستِّ بطاريات من النيكل - هيدروجين سعتها التخزينية توازي 20 بطارية سيارة.
- وأخيرا وليس آخرا أن تكلفة هابل عند الإقلاع بلغت حوالي 1.5 بليون دولار أمريكي .

- يتم هابل دورة كاملة في مداره حول الأرض في 97 دقيقة وسرعته 28000 كيلو متر في الساعة ، ويدور خارج اضطرابات الجو الارضي وعلى علو 569 كيلومتر ( 353 ميل ) ، وبهذا الارتفاع فإنه يبتعد عن شوائب الجو مما يمكنه من التقاط اروع الصور و أوضحها على الاطلاق .

- التقطت عدسات هابل اكثر النجوم ضعفا (إضاءة) و اكثرها في الوقت نفسه بعدا ، حيث يمكنه التقاط أجرام أو مجرات أو سدم على مسافه تقدر بنحو 14 مليار سنه ضوئيه اي يشاهد ما كان في بداية الكون !!! ، كما ويمكنه ان يشاهد الاجرام السماوية ذات الضوء الخافت جدا ، اي ما يشكل خمسة مليارات مرة أضعف من امكان رؤيتها بالعين المجردة ، ما يعني ان التلسكوب قادر على كشف ضوء شمعة فوق سطح القمر !.

تعتبر المراة الرئيسية العنصر الاكثر أهمية في هذا الجهاز العملاق ، وهي مرآة مقعرة كبيرة الحجم يبلغ قطرها 2,4 أمتار ووزنها يبلغ 826 كيلوغراما، وظيفتها عكس وتركيز وتسليط الضوء الى مراة اخرى تعكسه بدورها الى المستوى البؤري (العينيه) من خلال فتحة في المراة الرئيسية،
صنعت هذه المراة من صفائح رقيقة من سليكات التيتان ، وطليت بالالمونيوم الذي يعكس 99،5 من الضوء، لكنه لايعكس الاشعة فوق البنفسجية و يتأكسد بسهوله، لذلك أضيف طلاء اخر من فلوريد المغنسيوم رقيق جدا لمنع الأكسدة ولعكس الأشعاع فوق البنفسجي .

وهذه التركيبة جعلت من المراة الرئيسية خفيفة(826 كيلوجراما) ولو صنعت من الزجاج الثقيل لبلغ وزنها ثلاثة أطنان ، ويحتوي التلسكوب على أجهزة علمية مختلفة يكامل بعضها بعضا من اجل رصد فلكي ادق و أفضل ، فقد جاءت الصور أفضل 10-30 مرة من أفضل الصور الملتقطة من المراصد الارضية ففي حين كانت أفضل المراصد الارضية لاتتجاوز رؤيتها اجراما بعيدو على مسافة 1-2 مليار سنة ضوئية ، جاء تلسكوب هابل ليلتقط أجراما باهته جدا، تقع على مسافة نحو 14 مليار سنة ضوئية .

الأعمال النهائية على مرآة منظار هابل الرئيسية

حقائق من اكتشافات التلسكوب هابل

- تم إرسال أول صورة من هابل في 20 مايو 1990م وكانت لإحدى التجمعات النجمية.

- وفي عام 1994م تابع التلسكوب هابل عن كثب اختراق بعض الأجزاء من المذنب شوماخر-ليفي 9 للغلاف الجوى للمشتري وارتطامها بسطحه، والذي يحدث مرة كل ألف سنة ولأول مرة يستطيع العلماء متابعة مثل هذه الظاهرة بهذه الدقة في الرؤية واستنتاج بعض الحقائق عن مثل تلك الظواهر.

- أتاح هابل للعلماء للمرة الأولى رصد غلافا جويا حول كوكب خارج نظامنا الشمسي. ويقول العلماء إن هذا الاكتشاف يعد الحدث الأهم منذ آخر مرة أعلن فيها عن اكتشاف كوكب وأنه خطوة أولى متواضعة في البحث عن الحياة خارج الأرض.

- تابع هابل ميلاد وموت الكثير من نجوم تلك الأجرام السماوية المضيئة، وأعطى الدليل البصري على أن الأتربة التي تدور حول النجوم ظاهرة عامة مقترحًا أنها المادة الخام لتكوين الكوكب حول تلك النجوم.

- كان هابل أول من اكتشف وجود الثقوب السوداء في الكون وساعد العلماء في قياس حجم العديد من تلك الثقوب.

- قام هابل بدراسة المجرَّات وتاريخها منذ بداية نشأة الكون وأظهر بعض الاستنتاجات عن أن المجرات في بدايات الكون كانت أكثر عددًا وأصغر حجمًا وتأخذ أشكالاً غير منتظمة، أي ليست كالتي يراها الفلكيون الآن بالقرب من مجرتنا في الفضاء الخارجي. وذكرت دراسة حديثة نشرت مؤخرا أن تلسكوب هابل الفضائي رصد نجماً عملاقاً محتضراً وهو ينسف محيطه بطريقة مثيرة. وقال علماء الفلك في بيان إن النجم الذي يقع في مجرة درب التبانة ينتمي لفئة من النجوم فائقة الحرارة قصيرة الأجل تسمى (ولف رايت) . وأظهرت الصورة رياحه النجمية العنيفة وهي تمزق المادة المحيطة التي لفظها قبل حوالي 250 ألف عام، خلال مراحل حياته الأخيرة.

- بعد أن استنتج العالم الأمريكي ادوين هابل نظرية تمدد الكون، عكف العلماء على حساب سرعة تمدد الكون فيما عرف بثابت هابل، وقد كان لهابل دور كبير في هذا حيث أعلن العلماء في مايو 1999م أنهم أخيرًا توصلوا إلى قيمة ثابت هابل.

- أما عن آخر اكتشافات هابل فقد اكتشف أماكن اختزان كميات كبيرة من الهيدروجين في الفضاء الكوني والتي نتجت عن الانفجار العظيم، ولم يكن أحد يعرف أين ذهبت رغم تأكيد العلماء وجودها كناتج للانفجار. وقد قام الفلكيون حتى الآن بنشر حوالي 2651 بحثًا علميًّا معتمدًا على البيانات المرسلة من هابل.