ดาราศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST)ซึ่งเป็นหอสังเกตการณ์ทางแสงที่มีความซับซ้อนแห่งแรกวางอยู่ในวงโคจรรอบโลก ชั้นบรรยากาศของโลกบดบังทัศนวิสัยของวัตถุบนพื้นโลกโดยนักดาราศาสตร์ดูดซับหรือบิดเบือนแสงจากวัตถุ อย่างไรก็ตามกล้องโทรทรรศน์ที่อยู่นอกอวกาศนั้นอยู่เหนือชั้นบรรยากาศอย่างสิ้นเชิงและรับภาพที่มีความสว่างความคมชัดและรายละเอียดมากกว่ากล้องดูดาวแบบภาคพื้นดินที่มีเลนส์ใกล้เคียง

หลังจากที่รัฐสภาคองเกรสแห่งสหรัฐอเมริกาได้อนุมัติการก่อสร้างในปี 1977 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (HST) ถูกสร้างขึ้นภายใต้การกำกับดูแลของวิชาการการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) ของสหรัฐอเมริกาและได้รับการตั้งชื่อตามเอ็ดวินฮับเบิล ศตวรรษที่ 20. HST ถูกวางไว้ในวงโคจรประมาณ 600 กม. (370 ไมล์) เหนือโลกโดยลูกเรือของกระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรี่เมื่อวันที่ 25 เมษายน 1990

HST เป็นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงขนาดใหญ่ที่มีเลนส์ออพติคอลรวบรวมแสงจากวัตถุท้องฟ้าและนำไปเป็นกล้องสองตัวและสเปคโตรกราฟสองตัว (ซึ่งแยกรังสีออกเป็นสเปกตรัมและบันทึกสเปกตรัม) HST มีกระจกมองหลัง 2.4 เมตร (94 นิ้ว), กระจกรองที่เล็กกว่าและเครื่องมือบันทึกต่าง ๆ ที่สามารถตรวจจับแสงอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด สิ่งที่สำคัญที่สุดของเครื่องมือเหล่านี้คือกล้องดาวเคราะห์นอกระบบแบบกว้างสามารถถ่ายภาพมุมกว้างหรือภาพความละเอียดสูงของดาวเคราะห์และวัตถุกาแลคซีและเอกภพ กล้องนี้ถูกออกแบบมาเพื่อให้ได้ความละเอียดของภาพมากกว่ากล้องที่ใหญ่ที่สุดในโลกถึง 10 เท่า กล้องที่มีวัตถุบางอย่างสามารถตรวจจับวัตถุที่จางกว่าสิ่งที่สังเกตได้ 50 เท่าโดยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินใด ๆ spectrograph จาง ๆ วัตถุรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุ สเปคโตรกราฟความละเอียดสูงได้รับแสงอุลตร้าไวโอเลตของวัตถุที่อยู่ไกลออกไปซึ่งไม่สามารถไปถึงโลกได้เนื่องจากการดูดกลืนบรรยากาศ

ประมาณหนึ่งเดือนหลังจากการเปิดตัวมันก็เห็นได้ชัดว่ากระจกหลักขนาดใหญ่ของ HST นั้นมีรูปร่างผิดปกติเนื่องจากกระบวนการทดสอบที่ผิดพลาดโดยผู้ผลิตกระจก ข้อบกพร่องทางแสงที่เกิดขึ้น, ความผิดปกติของทรงกลมทำให้กระจกเกิดความคลุมเครือมากกว่าภาพที่คมชัด HST ยังพัฒนาปัญหาเกี่ยวกับลูกข่างและอาเรย์ของพลังงานแสงอาทิตย์ ในวันที่ 2-13 ธันวาคม 1993 ภารกิจของกระสวยอวกาศของนาซ่าพยายามที่จะแก้ไขระบบการมองเห็นของกล้องโทรทรรศน์และปัญหาอื่น ๆ ในการเดินอวกาศห้าครั้งนักบินอวกาศกระสวยอวกาศได้แทนที่กล้องดาวเคราะห์กว้างของ HST และติดตั้งอุปกรณ์ใหม่ที่มีกระจกเล็ก ๆ 10 ชิ้นเพื่อแก้ไขเส้นทางแสงจากกระจกหลักไปยังเครื่องมือวิทยาศาสตร์อีกสามชนิด ภารกิจดังกล่าวประสบความสำเร็จอย่างไม่มีเงื่อนไขและในไม่ช้า HST ก็เริ่มปฏิบัติการอย่างเต็มศักยภาพกลับมาถ่ายภาพที่น่าทึ่งของปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในจักรวาล

สามภารกิจกระสวยอวกาศที่ตามมาในปี 1997, 1999 และ 2002 ได้ซ่อมแซมไจโรสโคปของ HST และเพิ่มเครื่องมือใหม่รวมถึงสเปกโตรมิเตอร์ใกล้อินฟราเรดและกล้องมุมกว้าง ภารกิจกระสวยอวกาศขั้นสุดท้ายเพื่อให้บริการ HST ซึ่งตั้งใจจะติดตั้งกล้องใหม่และสเปคตรัมรังสีอัลตราไวโอเลตเปิดตัวในปี 2009 HST มีกำหนดจะยังคงเปิดใช้งานอย่างน้อยปี 2020 หลังจากนั้นคาดว่าจะถูกแทนที่โดย James Webb กล้องโทรทรรศน์อวกาศซึ่งมีกระจกส่องใหญ่กว่า HST ถึงเจ็ดเท่า

• 

• 

การค้นพบของ HST ได้ปฏิวัติดาราศาสตร์ การสำรวจตัวแปรเซเฟอิดในกาแลคซีใกล้เคียงช่วยให้การกำหนดค่าคงที่ของฮับเบิลได้อย่างแม่นยำซึ่งเป็นอัตราการขยายตัวของเอกภพ HST ถ่ายภาพดาวฤกษ์อายุน้อยด้วยดิสก์ซึ่งในที่สุดจะกลายเป็นระบบดาวเคราะห์ ทุ่งลึกของฮับเบิลภาพถ่ายกาแลคซีประมาณ 1,500 แห่งเผยให้เห็นวิวัฒนาการกาแลคซีในประวัติศาสตร์เกือบทั้งจักรวาล ภายในระบบสุริยจักรวาล HST ก็ถูกใช้เพื่อค้นหาไฮดราและระวังหกดวงจันทร์ของดาวแคระดาวเคราะห์พลูโต