Di orbit Bumi rendah kita, ada teleskop yang dikenali sebagai Teleskop Angkasa Hubble. Pernahkah anda terfikir bagaimana Hubble berfungsi untuk menangkap alam semesta dengan imej yang menakjubkan?
Teleskop Hubble adalah teleskop berasaskan ruang, yang mempunyai banyak kelebihan berbanding teleskop darat.
Walaupun teleskop darat biasanya terletak di kawasan yang sangat tinggi (seperti di atas gunung) dengan pencemaran cahaya yang minimum, mereka masih harus menghadapi pergolakan atmosfera, yang sedikit mengurangkan ketajaman penglihatan. Salah satu kesan pergolakan atmosfera adalah ketika kita melihat bintang-bintang yang kelihatan berkelip.
Kelemahan lain dari teleskop darat adalah bahawa atmosfer Bumi dapat menyerap banyak sinar inframerah dan ultraviolet yang melaluinya. Kini, teleskop berasaskan ruang dapat mengesan gelombang ini dengan lebih mudah. Itulah sebabnya Hubble ditempatkan di angkasa lepas: supaya para astronom dapat mempelajari kosmik pada semua panjang gelombang, terutama yang tidak dapat dikesan dari permukaan Bumi.
Namun, ada satu kekurangan teleskop ruang angkasa seperti Hubble, yang mana ia sangat sukar untuk dijaga dan diperbaiki apabila rosak. Namun, Hubble adalah teleskop pertama yang dirancang khusus untuk dipasang secara langsung di orbit Bumi oleh angkasawan, sementara teleskop angkasa lain, seperti Kepler dan Spitzer, sama sekali tidak dapat diperbaiki.
Hubble membuat satu putaran lengkap mengelilingi Bumi setiap 97 minit, bergerak dengan kelajuan 8 kilometer sesaat. Anda mungkin menganggap ini adalah kelajuan yang sangat cepat, tetapi kerana diameter Bumi yang besar, halaju Hubble ini tidak bermakna.
Hubble harus tetap pada kelajuan itu jika ingin terus mengelilingi Bumi. Sekiranya sedikit lebih perlahan, Hubble akan jatuh ke arah Bumi, tetapi jika lebih cepat, ia akan dilemparkan ke luar orbit Bumi. Sekarang, ketika bergerak, cermin Hubble menangkap cahaya dari alam semesta, maka cahaya itu dikirim ke beberapa instrumen ilmiahnya.
Termasuk dalam jenis teleskop yang dikenali sebagai reflektor Cassegrain, kaedah Hubble sebenarnya sangat mudah. Cahaya dari objek sejagat yang menyentuh cermin utama teleskop, atau cermin utama, akan dipantulkan ke cermin sekunder. Selepas itu, cermin sekunder akan memfokuskan cahaya melalui lubang di tengah cermin utama yang akan dihantar ke instrumen saintifik.
Sebilangan orang, mungkin termasuk anda, sering keliru mendakwa bahawa teleskop berfungsi untuk memperbesar objek. Walaupun tidak begitu. Fungsi teleskop sebenarnya adalah untuk mengumpulkan lebih banyak cahaya dari cakerawala daripada yang dapat dilihat oleh mata manusia. Semakin besar cermin teleskop, semakin banyak cahaya yang dapat dikumpulkan, dan semakin baik hasil pengimejannya.
Baca juga: Asal kamera: dari penemu Muslim hingga kamera canggih masa kiniCermin utama Hubble itu sendiri mempunyai diameter 2.4 meter, yang kecil berbanding dengan teleskop darat semasa, yang boleh mencapai diameter 10 meter atau lebih. Walau bagaimanapun, lokasi Hubble di luar atmosfera memberikan ketajaman pengimejan yang luar biasa.
Setelah cermin Hubble mengumpulkan cahaya, instrumen saintifik Hubble akan mula berfungsi, sama ada secara serentak atau secara individu bergantung pada keperluan pemerhatian. Setiap instrumen dirancang untuk memeriksa alam semesta dengan cara yang berbeza.
Instrumen ini merangkumi:
Wide Field Camera 3 (WFC3) , sebuah instrumen yang dapat melihat tiga jenis cahaya: dekat ultraviolet, cahaya yang dapat dilihat dan dekat inframerah, walaupun tidak serentak. Resolusi dan bidang pandangannya jauh lebih besar daripada instrumen lain di Hubble. WFC3 adalah salah satu daripada dua instrumen terbaru Hubble dan digunakan secara meluas untuk mengkaji tenaga gelap, bahan gelap, pembentukan bintang dan penemuan galaksi yang jauh.
Cosmic Origin Spectrograph (COS) , termasuk instrumen Hubble baru yang lain, COS adalah spektrograf yang dapat dilihat secara eksklusif dalam sinar ultraviolet. Spektrograf adalah seperti prisma, memisahkan cahaya dari cakerawala ke warna komponennya. Ini juga memberikan "sidik jari" panjang gelombang objek yang diperhatikan, yang memberitahu para astronom suhu, komposisi kimia, ketumpatan, dan gerakannya. COS akan meningkatkan kepekaan ultraviolet Hubble sekurang-kurangnya 70 kali ketika memerhatikan objek yang sangat redup.
Advanced Camera for Survey (ACS) , instrumen yang membolehkan Hubble melihat cahaya yang dapat dilihat dan dirancang untuk mengkaji beberapa aktiviti alam semesta awal. ACS membantu memetakan penyebaran bahan gelap, mengesan objek paling jauh di alam semesta, mencari planet besar, dan mengkaji evolusi kelompok galaksi. ACS berhenti bekerja seketika pada tahun 2007 kerana kekurangan elektrik, tetapi telah dibaiki pada bulan Mei 2009.
Spectrograph Pengimejan Teleskop Angkasa (STIS) , instrumen spektrograf lain di Hubble yang mampu dilihat dalam sinar ultraviolet, terlihat, dan dekat-inframerah. Berbeza dengan COS, STIS terkenal dengan kemampuannya untuk memburu lubang hitam. Walaupun COS hanya berfungsi paling baik untuk mengkaji bintang atau quasar, STIS dapat memetakan objek yang lebih besar seperti galaksi.
Baca juga: Berikut adalah tahap-tahap gerhana bulan, anda tahu apa?Near Infrared Camera and Multi-object Spectrometer (NICMOS) , adalah sensor haba Hubble. Kepekaannya terhadap cahaya inframerah membolehkan para astronom memerhatikan benda-benda langit yang tersembunyi di sebalik habuk antara bintang. Instrumen NICMOS ini biasanya digunakan ketika Hubble meneliti nebula.
Instrumen terakhir, Fine Guidance Sensors (FGS) , adalah alat yang mampu mengunci kedudukan Hubble ke cakerawala yang ingin anda perhatikan, menjaga Hubble menunjuk ke arah yang betul. Selain itu, FGS juga dapat digunakan untuk mengukur jarak bintang dengan tepat.
Baiklah, semua instrumen Hubble ini boleh aktif kerana disokong oleh cahaya matahari. Hubble mempunyai beberapa panel suria yang dapat mengubah cahaya matahari secara langsung menjadi elektrik. Sebahagian daripada elektrik tersebut akan disimpan dalam bateri yang menjadikan teleskop tetap aktif ketika berada di atas kawasan malam Bumi, tersekat dari cahaya matahari.
Hubble juga dilengkapi dengan empat antena yang berfungsi untuk mengirim dan menerima maklumat antara Hubble dan Team Operasi Misi di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard di Maryland, Amerika Syarikat. Selain itu, terdapat dua komputer utama dan sejumlah sistem yang lebih kecil di Hubble. Salah satu komputer utama digunakan untuk menangani perintah yang mengarahkan teleskop, sementara yang lain adalah memerintahkan instrumen, menerima data mereka, dan mengirimnya ke satelit, hingga akhirnya diterima oleh Pusat Misi di Bumi.
Setelah Pusat Misi menerima data dari Hubble, staf yang bekerja di sana akan mula menerjemahkan data, seperti panjang gelombang yang lain, dan mengarkibkan maklumat pada peranti penyimpanan. Hubble sahaja menghantar cukup maklumat untuk mengisi sekitar 18 DVD setiap minggu. Ahli astronomi boleh memuat turun data yang diarkibkan melalui internet dan menganalisisnya dari mana sahaja di dunia.
Sekarang, itulah cara Teleskop Angkasa Hubble berfungsi. Dan omong-omong, anda juga boleh menggunakan Hubble untuk melakukan penyelidikan. Anda hanya perlu menghantar cadangan terbaik ke Pusat Misi Hubble. Cadangan yang dipilih akan berpeluang memanfaatkan kemampuan Hubble untuk pemerhatian dan penyelidikan. Setiap tahun, sekitar 1,000 cadangan dikaji, dan sekitar 200 dipilih.
Berminat untuk memerhatikan alam semesta dengan Hubble?