Hvordan fungerer Hubble-teleskopet?

Hvad er Hubble-teleskopet?

Hubble Space Telescope (HST) er et rumbaseret observatorium, der har kredset om Jorden siden april 1990 og er et af historiens mest produktive videnskabelige instrumenter. Det er opkaldt efter astronomen Edwin Hubble, der beviste, at universet indeholder milliarder af galakser og udvider sig. Hubble er et samarbejde mellem NASA og den Europæiske Rumorganisation (ESA) og har været i kontinuerlig drift i over tre årtier.

Hubble er et Cassegrain-reflektorteleskop med et primært spejl på 2,4 meters diameter og kredser om Jorden i ca. 547 kilometers højde. Fordi det er i rummet og dermed over Jordens atmosfære, kan det observere himlen med en klarhed og skarphed, som ingen jordbaseret teleskop kan matche. Hubbles billeder har ikke blot revolutioneret astronomien – de er blevet ikoniske kulturelle symboler på menneskehedens nysgerrighed over for universet.

Sådan fungerer det

1. Optisk design: Hubble bruger et Cassegrain-system med to spejle. Lys samles af det store primærspejl og fokuseres mod et sekundærspejl, som sender lyset gennem et hul i primærspejlet til de videnskabelige instrumenter bag spejlene. Systemet minimerer forvrængning og giver ekstremt skarpe billeder.
2. Kredsløb og strøm: Hubble kredser om Jorden med en hastighed på ca. 27.000 km/t og fuldfører et kredsløb på ca. 95 minutter. Solpanelerne genererer den nødvendige elektricitet til instrumenterne og batterierne, som bruges under passagen igennem Jordens skygge.
3. Orientering og peging: Gyroskopper og reaktionshjul bruges til at dreje og stabilisere teleskopet med ekstremt høj præcision. Fine guidancesensorer (FGS) låser teleskopet fast på stjernere og holder det stille under lange eksponeringer – selv i orbit, der rykker og drejer.
4. Videnskabelige instrumenter: Hubble bærer en serie udskiftelige instrumenter, herunder kameraer til synligt lys og nærinfrarødt, et ultravioletspektograf og en kameraarranger til svagt lys. Disse instrumenter kan dekodes til at analysere lys fra stjerner, galakser og gassskyer med enestående præcision.
5. Servicemissioner: Hubble er designet til at kunne serviceres af astronauter. Fem vedligeholdelses-/servicemissioner med rumfærgen er gennemført (1993, 1997, 1999, 2002, 2009), hvor defekte komponenter er udskiftet og nye instrumenter er monteret. Den første mission rettede en fejl i primærspejlet, der gav uskarpe billeder.
6. Dataoverførsel og billeddannelse: Hubble sender data til Jordens kontrolstation i Greenbelt, Maryland, via et netværk af kommunikationssatellitter. Rå data bearbejdes af videnskabsmænd til de ikoniske billeder, som ofte farvelægges for at fremhæve bestemte gasskyer eller bølgelængder.

Interessante fakta

• Hubble har observeret over 40.000 astronomiske objekter og bidraget til over 19.000 videnskabelige publikationer.
• Hubble Deep Field-billedet fra 1995 viste, at et lille stykke af den tilsyneladende tomme himmel indeholdt over 3.000 galakser.
• Hubble-observationer var afgørende for at bestemme universets alder til 13,8 milliarder år.
• Opdagelsen af mørk energi og universets accelererende udvidelse er en direkte følge af Hubbles observationer af Type Ia supernovaer i 1990'erne.
• Selvom Hubble har et spejl på kun 2,4 meter – mindre end mange amatørteleskoper – er det dets beliggenhed over atmosfæren, der gør det unikt kraftfuldt.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen på Hubble og James Webb Space Telescope?

Begge er rumteleskoper, men de er designet til at observere i forskellige bølgelænger. Hubble er optimeret til ultraviolet og synligt lys, mens James Webb Space Telescope (JWST), der blev operationelt i 2022, er designet til infrarødt lys og kan observere endnu ældre og fjernere objekter og trænge igennem støvskyer, som Hubble ikke kan se igennem. JWST er Hubbles efterfølger, men de supplerer hinanden videnskabeligt.

Hvornår ophører Hubble med at fungere?

Hubble er fortsat operationelt og forventes at kunne fungere ind i 2030'erne, selvom visse komponenter gradvist nedbrydes. NASA har ingen konkrete planer om at deaktivere det aktivt. Til sidst vil det naturligt synke ned i Jordens atmosfære og brænde op – med mindre der arrangeres en kontrolleret genanvendelse. James Webb Space Telescope er overtaget rollen som primært rumteleskop, men Hubble fortsætter med at levere vigtige videnskabelige data.