Dans notre orbite terrestre basse, il y a un télescope connu sous le nom de télescope spatial Hubble. Vous êtes-vous déjà demandé comment Hubble fonctionne pour capturer l'univers dans une image époustouflante?
Le télescope Hubble est un télescope spatial, qui présente de nombreux avantages par rapport aux télescopes au sol.
Bien que les télescopes au sol soient généralement situés dans des zones très élevées (comme au-dessus des montagnes) avec une pollution lumineuse minimale, ils doivent encore faire face à la turbulence atmosphérique, ce qui réduit un peu l'acuité visuelle. L'un des effets de la turbulence atmosphérique elle-même est lorsque nous voyons des étoiles qui semblent scintiller.
Un autre inconvénient des télescopes au sol est que l'atmosphère terrestre peut absorber une grande partie des rayons infrarouges et ultraviolets qui la traversent. Désormais, les télescopes spatiaux peuvent détecter plus facilement ces ondes. C'est pourquoi Hubble a été placé dans l'espace extra-atmosphérique: afin que les astronomes puissent étudier le cosmique à toutes les longueurs d'onde, en particulier celles qui ne pouvaient pas être détectées à la surface de la Terre.
Cependant, il y a un inconvénient aux télescopes spatiaux comme le Hubble, c'est qu'il est très difficile à entretenir et à réparer lorsqu'il est endommagé. Cependant, Hubble a été le premier télescope spécifiquement conçu pour être fixé directement sur l'orbite terrestre par des astronautes, tandis que d'autres télescopes spatiaux, tels que Kepler et Spitzer, ne pouvaient pas être réparés du tout.
Hubble effectue une rotation complète autour de la Terre toutes les 97 minutes, se déplaçant à une vitesse de 8 kilomètres par seconde. Vous pensez peut-être que c'est une vitesse très rapide, mais en raison du grand diamètre de la Terre, cette vitesse de Hubble n'a pas de sens.
Hubble doit rester à cette vitesse s'il veut continuer à faire le tour de la Terre. S'il était un peu plus lent, Hubble tomberait vers la Terre, mais s'il était plus rapide, il serait jeté hors de l'orbite terrestre. Maintenant, quand il se déplace, le miroir Hubble capte la lumière de l'univers, puis la lumière est envoyée dans certains de ses instruments scientifiques.
Inclus dans un type de télescope appelé réflecteur Cassegrain, la méthode Hubble est en fait très simple. La lumière des objets universels qui touchent le miroir principal du télescope, ou le miroir primaire, sera réfléchie sur le miroir secondaire. Après cela, le miroir secondaire focalisera la lumière à travers un trou au milieu du miroir primaire pour être envoyée aux instruments scientifiques.
Certaines personnes, peut-être vous y compris, prétendent souvent à tort que les télescopes servent à magnifier des objets. Mais non. La véritable fonction du télescope est de collecter plus de lumière des corps célestes que l'œil humain ne le peut. Plus le miroir du télescope est grand, plus il peut collecter de lumière et meilleurs sont les résultats d'imagerie.
Lisez aussi: L'origine de la caméra: de l'inventeur musulman aux caméras sophistiquées d'aujourd'huiLe miroir principal Hubble lui-même a un diamètre de 2,4 mètres, ce qui est petit par rapport aux télescopes au sol actuels, qui peuvent atteindre un diamètre de 10 mètres ou plus. Cependant, l'emplacement de Hubble en dehors de l'atmosphère offre une netteté d'image exceptionnelle.
Une fois que les miroirs Hubble auront collecté la lumière, les instruments scientifiques Hubble commenceront à fonctionner, soit simultanément, soit individuellement selon les besoins de l'observation. Chaque instrument est conçu pour examiner l'univers d'une manière différente.
Ces instruments comprennent:
Wide Field Camera 3 (WFC3) , un instrument qui peut voir trois types de lumière différents: proche ultraviolet, lumière visible et proche infrarouge, mais pas simultanément. Sa résolution et son champ de vision sont bien supérieurs à ceux des autres instruments sur Hubble. Le WFC3 est l'un des deux instruments les plus récents de Hubble et est largement utilisé pour étudier l'énergie noire, la matière noire, la formation d'étoiles et la découverte de galaxies lointaines.
Cosmic Origin Spectrograph (COS) , y compris un autre nouvel instrument Hubble, COS est un spectrographe qui peut voir exclusivement dans la lumière ultraviolette. Le spectrographe est comme un prisme, séparant la lumière des corps célestes en ses couleurs composantes. Il fournit également une «empreinte digitale» de la longueur d'onde de l'objet observé, qui indique aux astronomes sa température, sa composition chimique, sa densité et son mouvement. COS augmentera la sensibilité aux ultraviolets de Hubble d'au moins 70 fois lors de l'observation d'objets très sombres.
Advanced Camera for Survey (ACS) , un instrument qui permet à Hubble de voir la lumière visible et est conçu pour étudier une partie de l'activité de l'univers primitif. ACS permet de cartographier la distribution de la matière noire, de détecter les objets les plus éloignés de l'univers, de rechercher de grandes planètes et d'étudier l'évolution des amas de galaxies. ACS a brièvement cessé de fonctionner en 2007 en raison d'un manque d'électricité, mais a été réparé en mai 2009.
Le spectrographe d'imagerie du télescope spatial (STIS) , un autre instrument spectographe sur Hubble capable de voir dans la lumière ultraviolette, visible et proche infrarouge. Contrairement au COS, le STIS est connu pour sa capacité à chasser les trous noirs. Alors que COS ne fonctionne mieux que pour étudier les étoiles ou les quasars, STIS peut cartographier des objets plus grands tels que des galaxies.
Lisez aussi: Voici les étapes d'une éclipse lunaire, vous savez quoi?Caméra proche infrarouge et spectromètre multi-objets (NICMOS) , est un capteur de chaleur Hubble. Sa sensibilité à la lumière infrarouge permet aux astronomes d'observer les corps célestes cachés derrière la poussière interstellaire. Cet instrument NICMOS est généralement utilisé lorsque Hubble recherche une nébuleuse.
Le dernier instrument, les capteurs de guidage fin (FGS) , est un appareil capable de verrouiller la position de Hubble sur le corps céleste que vous souhaitez observer, en gardant Hubble pointé dans la bonne direction. En dehors de cela, FGS peut également être utilisé pour mesurer précisément les distances des étoiles.
Eh bien, tous ces instruments Hubble peuvent être actifs car ils sont pris en charge par la lumière du soleil. Hubble possède plusieurs panneaux solaires qui peuvent convertir la lumière du soleil directement en électricité. Une partie de cette électricité sera stockée dans des batteries qui maintiennent le télescope actif lorsqu'il se trouve au-dessus de la zone nocturne de la Terre, à l'abri de la lumière du soleil.
Hubble est également équipé de quatre antennes qui servent à envoyer et à recevoir des informations entre Hubble et l'équipe des opérations de mission au Goddard Space Flight Center dans le Maryland, aux États-Unis. En outre, il existe deux ordinateurs principaux et un certain nombre de systèmes plus petits sur Hubble. L'un des principaux ordinateurs est utilisé pour gérer les commandes qui dirigent le télescope, tandis que l'autre sert à commander les instruments, à recevoir leurs données et à les envoyer au satellite, jusqu'à ce qu'elles soient finalement reçues par le centre de mission sur Terre.
Une fois que le centre de mission a reçu des données de Hubble, le personnel qui y travaille commencera à traduire les données, telles que d'autres longueurs d'onde, et à archiver les informations sur un périphérique de stockage. Hubble envoie à lui seul suffisamment d'informations pour remplir environ 18 DVD chaque semaine. Les astronomes peuvent télécharger des données archivées sur Internet et les analyser de n'importe où dans le monde.
Voilà comment fonctionne le télescope spatial Hubble. Et en passant, vous pouvez également utiliser Hubble pour faire des recherches. Il vous suffit d'envoyer les meilleures propositions au Hubble Mission Center. Les propositions sélectionnées auront la possibilité de tirer parti des capacités d'observation et de recherche de Hubble. Chaque année, environ 1 000 propositions sont examinées et environ 200 sont sélectionnées.
Vous souhaitez observer l'univers avec Hubble?