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sexta-feira, 17 de outubro de 2014

COMO FUNCIONA O TELESCÓPIO ESPACIAL HUBBLE

Você já olhou para o céu à noite e imaginou como o Universo se parece bem de perto? A maioria de nós é forçada a observar as estrelas apenas com nossos olhos, procurando por pequeninos pontos de luz na vasta noite escura. Mesmo que você tenha a sorte de usar um telescópio no solo - cuja clareza depende de fatores atmosféricos, como nuvens e clima - ele não oferece a nitidez que merecem esses objetos celestiais estonteantes. O principal problema ao observar a luz de estrelas distantes usando telescópios no solo é que a luz deve passar por toda a atmosfera terrestre. Além das nuvens e do clima, a atmosfera terrestre é um lugar fervilhante: há poeira, correntes de ar quente se elevando, correntes de ar frio descendo e vapor de água. Todos estes fatores juntos acabam produzindo imagens embaralhadas das estrelas e limitando a utilidade dos telescópios no solo.
Nebulosa da Borboleta (NGC 6302), capturada pela Câmera Planetário de Campo de Visão Amplo 3, instalada na missão corretiva de 2009. A riqueza de detalhes dos gases liberados pela estrela central ainda não havia sido vista anteriormente. Em 1946, um astrofísico chamado Dr. Lyman Spitzer (1914-1997) propôs que um telescópio no espaço revelaria imagens muito mais claras e de objetos mais distantes do que qualquer telescópio no solo. Essa era uma idéia impressionante levando-se em consideração que ainda não havia sido lançado sequer um foguete ao espaço. Conforme o programa espacial americano foi se desenvolvendo e se aprimorando nas décadas de 60 e 70, Spitzer tentou convencer a NASA e o Congresso Americano a desenvolverem um telescópio espacial. Em 1975, a Agência Espacial Européia (ESA) e a Nasa começaram a desenvolvê-lo. Em 1977, o Congresso aprovou fundos para o telescópio espacial, e a Nasa nomeou a Lockheed Martin Aerospace Company como a principal empreiteira a supervisionar a construção. Mais tarde, em 1983, o telescópio espacial recebeu seu nome em homenagem ao astrônomo americano Edwin Hubble, cujas observações de estrelas variáveis em galáxias distantes confirmou que o universo estava em expansão e apoiou a teoria do "Big Bang". O Telescópio Espacial Hubble, o simplesmente Hubble, levou oito anos para ser construído, portaria 5 instrumentos científicos, mais de 400 mil peças e quase 42 mil quilômetros de fiação. O Hubble era 50 vezes mais sensível do que os telescópios no solo e tinha uma resolução 10 vezes melhor. Após um longo atraso, devido ao desastre do ônibus espacial Challenger, o Hubble entrou em órbita em 1990. Desde seu lançamento, o Hubbled remodelou nossa visão do espaço, com cientistas escrevendo milhares de artigos científicos baseados nas descobertas do telescópio sobre coisas importantes como a idade do universo,buracos negros gigantes ou que estrelas parecem estar à beira da morte.
Imagens como esta, da Nebulosa "Esquimó"(NGC2392),só se tornaram possíveis com o telescópio espacial Hubble.

Reparos e atualizações de instrumentos

Quase que imediatamente a entrada do Hubble em funcionamento, os astrônomos descobriram que não conseguiam focar o telescópio, pois o espelho primário havia sido fabricado com uma dimensão errada, na fábrica da Perkin-Elmer Corporation. Embora o defeito no espelho fosse 50 vezes menor do que um fio de cabelo humano, ele era o bastante para o Hubble apresentar aberração esférica e produzir imagens embaçadas. A solução dos cientistas foi usar "lentes de contato" substitutas chamadas COSTAR (Substituição Axial de Ótica Corretiva do Telescópio Espacial) para corrigir o defeito no Hubble. O COSTAR consistia de vários pequenos espelhos menores que interceptam o feixe do espelho defeituoso, compensam o problema e reenviam o feixe de luz correto aos instrumentos científicos no foco do espelho.
Pequenos espelhos que compunham o COSTAR. O COSTAR substituiu um dos instrumentos científicos, quando foi instalado por astronautas do ônibus espacial, durante uma missão de manutenção em 1993.
Astronautas do ônibus espacial fazem a manutenção no Hubble.
Imagem da galáxia M100 antes (esquerda) e após (direita) a instalação do sistema de ótica corretiva. Quando o Hubble foi testado, após a missão de manutenção, as imagens melhoraram muito. Agora todos os instrumentos colocados no Hubble têm sistema de ótica corretiva incorporada para o defeito do espelho, e o COSTAR não é mais necessário, e o Hubble continua enviando para a Terra imagens impressionantes. Os triunfos do Hubble continuam a se acumular graças a um design único que permite aos astronautas reparar e atualizar o telescópio enquanto ele permanece em órbita. Os reparos mantêm o telescópio funcionando consistentemente, enquanto as atualizações de instrumentos trazem uma grande quantidade de novas descobertas e ciência. Última missão corretiva A última atualização de instrumentos do Hubble, feita em maio de 2009, praticamente trocou todos os instrumentos do telescópio. Durante cinco caminhadas espaciais, astronautas instalaram dois novos instrumentos, repararam dois que estavam inativos e substituíram componentes que manterão o telescópio em funcionamento até 2014. Muitos dos componentes do telescópio, especialmente os instrumentos, foram porjetados para ser facilmente removidos e substituídos durante missões de serviço. A prioridade científica principal da última missão, a SM4, foi a instalação dos dois novos instrumentos do Hubble, o Espectrógrafo de Origem Cósmica (Cosmic Origins Spectrograph - COS) e a Câmera Planetária de Campo de Visão Amplo 3 (Wide Planetary Field Camera 3 - WFPC3). A WFPC 3 é o poder por trás dos estudos sobre energia escura e matéria escura, dobre a formação de estrelas únicas e a descoberta de galáxias extremamente remotas que estavam antes além da visão do Hubble. A câmera enxerga três diferentes tipos de luz: ultravioleta próximo, luz visível e infravermelho próximo, embora não o faça simultaneamente. O alcance da câmera é muito maior da que estava anteriormente no telescópio. Ela também tem uma resolução maior - a habilidade de distinguir detalhes - e uma visão de campo mais ampla.
Essas duas imagens dos pilares superquentes que são berçários de estrelas da Nebulosa Carina demonstram como observações feitas em luz visível e infravermelho revelam vistas completamente diferentes e complementares de um objeto celeste. Na imagem de baixo, feita em infravermelho, é possível ver no interior das nuvens de gás e poeira as estrelas mais jovens se formando. A evolução da galáxia, a formação dos planetas, o surgimento dos elementos necessários à vida e a teia cósmica de gás entre galáxias são algumas das áreas de estudo do Espectrógrafo de Origem Cósmica (COS). Um espectrógrafo é um instrumentos que divide a luz dentro das cores que a compõem, revelando informações sobre o objeto que está emitindo a luz. O COS enxerga exclusivamente em luz ultravioleta e melhora a sensibilidade do Hubble a esse comprimento de onda em pelo menos 10 vezes, e até 70 vezes quando observando objetos extremamente fracos. O espectrógrafo substituiu o COSTAR, as lentes de contatos colocadas na primeira missão de reparo do Hubble. Além da câmera e do espectrógrafo, também a unidade central de comando do Hubble (Control Unit/Science Data Formatters - CU/SDF) foi substituída. Esse componente é responsável por receber as instruções enviadas pelos cientistas em terra, passar os comandos para os instrumentos científicos do telescópio, formatar os dados científicos coletados e transmiti-los para a Terra. A Câmera Avançada para Pesquisas (Advanced Camera for Surveys - ACS) e o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial (Space Telescope Imaging Spectrograph - STIS) foram reparados. A ACS havia parado de funcionar parcialmente em 2007 devido a um curto circuito. Ela é a câmera burro de carga responsável por algumas das mais espetaculares imagens do Hubble. O STI é o espectrógrafo que vê luz ultravioleta, visível e infravermelho próximo. É conhecido por sua habilidade de caçar buracos negros. Enquanto o COS trabalha melhor com pequenas fontes de luz, como quasares e estrelas, o STI pode mapear objetos grandes, como galáxias. O STI teve uma falha de energia em 2004 e, na época, foi colocado em hibernação para possibilitar seu reparo em uma missão futura. A missão de reparos ao Hubble também levou mais energia ao telescópio espacial. Os astronautas trocaram as seis baterias de 62 kg de níquel-hidrogênio que alimentam os instrumentos do Hubble e que duraram cinco anos a mais do que o esperado. Também foram substituídos por novos e melhores, os seis giroscópios responsáveis por apontar o telescópio. Quando todos os seis giroscópios estão funcinando, três deles são usados para apontar e outros três ficam de reserva. Em 18 anos de funcionamento, os giroscópios acabaram sendo degradados pelo tempo: três estavam quebrados, dois, em uso e o terceiro restante foi desligado para ser usado apenas como backup de emergência. Quando a SM4 foi completada, o Hubble passou a funcionar com um total de cinco instrumentos - WFC3, COS, ACS, STIS e Câmera de Infravermelho Próximo, e Espectrógrafo de Múltiplos Objetos (Multi-Object Spectrograph - NICMOS).

Por Dentro do Hubble

Informações sobre o Hubble: Comprimento: 13,2 m. Largura: 4,2 m. Peso = 11 toneladas. Abertura espelho primário: 2,4 m. Abertura espelho secundário: 0,3 m. Órbita: 612 km, inclinada 28,5º em relação ao equador. Período orbital: 97 minutos. Velocidade orbital: 28.000 km/h. Custo: US$ 2,2 bilhões, até o lançamento. Expectativa de vida: 30 anos, após o upgrade de 2009
Como qualquer outro telescópio, o Hubble tem um longo tubo aberto em uma extremidade e espelhos que captam e trazem a luz até um foco, onde seus "olhos" estão localizados. Na verdade, o Hubble tem vários tipos de "olhos" na forma de vários instrumentos. Da mesma maneira que alguns animais conseguem ver diferentes tipos de luz, como a luz ultravioleta (insetos) ou luz visível (humanos), o Hubble também deve poder ver os diferentes tipos de luz que vêm dos céus. Esses vários instrumentos científicos fazem do Hubble o incrível instrumento astronômico que ele é. Porém, o Hubble não é apenas um telescópio com instrumentos científicos, mas também uma espaçonave. E, como tal, deve ter algum tipo de energia que o mova pela órbita. Para suprir as necessidades tanto do telescópio como da espaçonave, ele tem os seguintes sistemas: 1.Funções de telescópio: Ótica -espelho primário; -espelho secundário; -ótica de correção. 2.Instrumentos científicos: -Câmera Planetária de Campo de Visão Amplo 3 (WFPC3); -Câmera de Infravermelho Próximo e Espectrógrafo Multi-Objeto (NICMOS); -Espectrógrafo Imageador do Telescópio Espacial (STIS); -Câmera Avançada para Pesquisas (ACS); -Espectrógrafo de Origem Cósmica (COS); -Sensores de Orientação Fina (FGS). 3.Sistemas de espaçonave: -Energia; -Comunicações; -Navegação; -Computação; -Estrutura.

Funções do telescópio

Ótica O Hubble é um telescópio (desenho de Ritchey-Chretien). A luz entra no telescópio através da abertura e reflete no espelho primário, voltando a um espelho secundário, que reflete a luz através de um buraco no centro do espelho primário e chegando a um ponto focal atrás dele. No ponto focal, espelhos menores e parcialmente refletivos e transparentes distribuem a luz para os diferentes instrumentos científicos. Como já mencionamos, a ótica de correção era fornecida pelo COSTAR, inicialmente, mas agora é integrada aos novos instrumentos científicos.
Inspeção pré-voo do espelho primário do Hubble. Os espelhos do Hubble são feitos de vidro e revestidos com camadas de alumínio puro e fluoreto de magnésio (ambos com espessura na casa dos milionésimos de centímetro) para fazê-los refletir luz visível, infravermelha e ultravioleta. O espelho primário pesa 828 kg e o secundário pesa 12,3 kg. Instrumentos científicos Ao olhar os diferentes comprimentos de onda, ou o espectro de luz, de um objeto celeste, é possível dizer várias de suas características ou propriedades. Para fazer isto, o Hubble foi equipado com vários instrumentos científicos, todos usando dispositivos de carga acoplada (CCD) para capturar a luz (em vez de filme fotográfico). A luz detectada pelos CCDs são sinais digitais, armazenados em computadores de bordo e reenviados à Terra. Estes dados digitais, então, são transformados nas fotos fantásticas que vemos nos noticiários e revistas. Mas vamos olhar cada um dos instrumentos individualmente. Câmera Planetária de Campo de Visão Amplo 3 (WFPC3) Assim como sua antecessora WPFC2, a Câmera Planetária de Campo de Visão Amplo 3 (WFPC3) é o olho do Hubble. Ela está configurada como um instrumento de dois canais. Sua cobertura ampla de comprimento de onda com alta eficiência 'só é possível devido a esse design de dois canais usando tecnologias de dois detectores. O feixe de luz que chega do Hubble é direcionado dentro da WPFC3 usando um espelho de remoção, e é direcionado para os canais de ultravioleta visível e infravermelho próximo. Os detectores sensíveis à luz nos dois canais são dispositivos d estado sólido. Para o canal de ultravioleta visível, é usado um CCD de grande formato, similar àqueles encontrados em câmeras digitais. No detector de infravermelho, a superfície cristalina fotosensível é composta de mercúrio, cádmio e telúrio (HgCdTe). A alta sensibilidade à luz do CCD de 16 megapixels, combinado com a visão de campo amplo (160x160 arcsegundos), rende cerca de 35 vezes de melhoria no poder de descoberta em realação ao imageador anterior mais sensível do Hubble, o canal ACS de alta resolução. O detector HgCdTe do canal de infravermelho próximo é uma versão altamente avançada e maior (1 megapixel) dos detectores de 65 mil pixels no antigo instrumento infravermelho próximo (NICMOS). A combinação da visão de campo amplo, sensibilidade e detector de ruídos baixos resulta em uma melhora de 15 a 20 vezes maior na capacidade da WPFC3 sobre o NICMOS. Uma inovação importante no projeto do canal de infravermelho próximo da WPFC3 resulta do fato de seu detector ter sido feito pra rejeitar luz infravermelha (calor efetivo) mais comprida em comprimento de onda que 1700 nm. Dessa forma, se torna desnecessário usar um criógeno (nitrogênio líquido ou sólido) para mantê-lo frio. Em vez disso, o detector é resfriado com um dispositivo elétrico chamado Thermo-Electric Cooler (TEC - Resfriador térmoelétrico). Isso simplificou bastante o projeto e deus à câmera uma vida operacional maior.
Imagem feita pelo Hubble da nebulosa de Águia, usando a WFPC2, câmera que foi substituída pela WFC3. Espectrógrafo de Origem Cósmica (COS) O novo instrumento do Hubble vai estudar como galáxias, estrelas e planetas se formaram e evoluíram, e ajudará a determinar como os elementos necessários à vida, como carbono e ferro, foram formados pela primeira vez. Como um espectrógrafo, o COS não captura os tipos de imagens que tornaram o Hubble famoso. Em vez disso, ele vai realizar espectroscopia, a ciência de dividir a luz em componentes individuais, como as gotas de chuva dividem a luz do sol nas cores do arco-íris. O COS vai criar gráficos de linhas irregulares que revelam informação sobre temperatura, densidade, velocidade e composição química dos objetos que ele observa. A assinatura de espectro de gás quente emissor de ultravioleta é tão única quanto uma impressão digital, permitindo que os cientistas tenham uma amostra daquele gás tão distante.
O Espectrógrafo de Origem Cósmica detectou gás imaculado ejetado pela remasnecente de supernova N132D. A supernova N132D está localizada na Grande Nuvem de Magalhães, a 170 mil anos-luz de distância da Terra. O COS e o STIS são complementares em suas capacidades. O STIS não estava funcionando desde 1997 e foi reparado na missão corretiva de 2009. Os dois espectrógrafos vão fornecer um conjunto completo de ferramentas espectroscópicas para a pesquisa astrofísica, o estudo das propriedades físicas dos objetos e fenômenos cósmicos, como planetas, estrelas, gases e poeira entre estrelas ou núcleos de galáxias. Qualquer objeto que absorve ou emite luz pode ser estudado com um espectrógrafo para determinar sua temperatura, densidade, composição química e velocidade. O COS tem dois canais. O canal de ultravioleta distante (FUV) cobre comprimentos de onda de 115nm a 177 nm, e o canal de ultravioleta próximo (NUV), de 175 nm a 300 nm. O canal de ultravioleta distante é especialmente sensível porque contém apenas um elementos óptico selecionável que realizar uma tarefa tripla: correção para a aberração esférica do espelho primário do Hubble, dispersão de luz dentro de seus comprimentos de onda, e foco no feixe de luz no detector de percepção de luz. Embora o canal NUV precise empregar quatro elementos ópticos para fazer seu trabalho, ele ainda fornece sensibilidade sem precedentes na faixa de comprimento de onda. Câmera de infravermelho próximo e espectrômetro multi-objeto (NICMOS) Ás vezes, gases e poeira interestelares podem bloquear nossa capacidade de enxergar a luz visível, emitida por objetos celestes. Porém, continua sendo possível ver a luz infravermelha, ou calor, dos objetos ocultos na poeira e no gás. Para ver essa luz infravermelha, o Hubble tem 3 câmeras sensíveis que compõem o NICMOS. O NICMOS é capaz de ver através do gás e poeira interestelar que bloqueiam a luz visível, como mostramos nesta imagem da nebulosa de Órion. Na imagem visível (WFPC2), vemos grandes nuvens de poeira com pouco ou nenhum detalhe. No entanto, quando examinamos a imagem de infravermelho (NICMOS), vemos estrelas além das nuvens.
Imagens feitas pela WFPC2 (esquerda) e pelo NICMOS (direita) da Nebulosa de Órion. Por ser tão sensível ao calor, os sensores do NICMOS devem ser mantidos em uma "garrafa térmica" a - 196º C. Inicialmente, o NICMOS era resfriado com um bloco de nitrogênio congelado de 104 kg, mas agora ele é resfriado ativamente com uma máquina que age como uma geladeira. Espectrógrafo de imagens do telescópio espacial (STIS) Uma coisa é olhar a luz de um objeto no céu, outra é dizer do que ele é feito. As cores, ou espectro de luz, vindas de uma estrela ou outro objeto celestial, são uma impressão digital química desse objeto. Cada cor específica nos diz quais elementos estão presentes no objeto e a intensidade de cada cor nos diz a quantidade desse elemento presente. Então, para identificar as cores, os comprimentos de onda específicos da luz, o STIS separa as cores recebidas da mesma maneira que um prisma cria um arco-íris. Além da composição química do objeto, o espectro também pode nos dizer sobre a temperatura e movimento de cada objeto. Caso o objeto esteja se movendo, a impressão química pode pender para a extremidade azul (vindo em nossa direção) ou vermelha (distanciando-se de nós) do espectro. Por exemplo, a fenda da STIS está centralizada sobre o núcleo da galáxia M84 (o retângulo azul, no lado esquerdo da figura abaixo). Se não houver movimento, o espectro deveria ser o mesmo em toda a área da fenda. Porém, a luz no centro da fenda pende para o azul e para o vermelho, o que indica que essa área específica (um campo de 26 anos-luz a partir do núcleo) está girando a uma velocidade de 400 km/s. Astrônomos calcularam que, para criar uma rotação tão grande, deve haver um buraco negro gigante (aproximadamente 300 milhões de vezes a massa do Sol) no núcleo da galáxia.
Imagens feitas pela WFPC2 (esquerda) e pela STIS (direita) da galáxia M84: a fenda da STIS está centralizada sobre a área mostrada no retângulo azul, à esquerda. Câmera avançada de pesquisas (ACS) A Câmera para objetos fracos (FOC) foi substituída em março de 2002. Agora, o Hubble ostenta a Câmera Avançada de Pesquisas (ACS), que, de acordo com a CNN.com (em inglês), oferece 10 vezes mais claridade ótica do que a FOC. Para aprender sobre a ACS, confira a página do Space Telescope Science Institute (em inglês) e da ACS da Ball Aerospace (em inglês). Sensores de direcionamento fino (FGS) Os FGS são usados para apontar o telescópio na direção desejada e fazer medidas detalhadas e precisas das posições das estrelas, da separação de estrelas binárias e do diâmetro de estrelas. Há 3 FGS no Hubble. Dois são usados para apontar o telescópio e mantê-lo fixo no alvo, procurando por estrelas "guias" no campo do Hubble, próximas ao alvo. Quando cada FGS encontra uma estrela guia, trava sua mira nela e manda a informação de volta ao sistema de navegação do Hubble, para manter esta estrela guia no campo. Enquanto dois FGS estão direcionando o telescópio, um fica livre para tirar medidas astrométricas (posições das estrelas). As medidas astrométricas são importantes na hora de detectar planetas, já que planetas em órbita fazem com que as estrelas deles oscilem em seu movimento pelo céu.

Sistemas de espaçonave

Como já mencionamos, o Hubble também é uma espaçonave. E como tal, deve ter energia, comunicar-se com o solo e ser capaz de mudar sua orientação. Vamos aproveitar para dar uma olhada em todos esses sistemas. Energia Todos os instrumentos e computadores a bordo do Hubble precisam de energia elétrica, que é fornecida por dois grandes painéis solares, cada um deles medindo 12 metros. Os painéis solares fornecem 2.400 watts de eletricidade, o que é igual à eletricidade usada por 60 lâmpadas de 40 watts. Quando o Hubble está na sombra da Terra, a energia elétrica é fornecida por 6 baterias de níquel-hidrogênio, que fornecem a mesma capacidade de armazenamento de 20 baterias de carro. Elas serão recarregadas pelos painéis solares quando o Hubble estiver sob a luz do sol novamente. Comunicações O Hubble deve ter a capacidade de conversar com os controladores no solo para enviar os dados de suas observações e receber comandos sobre seus próximos alvos. Para isso, o Hubble usa uma série de satélites de transmissão chamados de Sistema de Satélite de Transmissão de Dados e Rastreamento (TDRSS), que é o mesmo sistema usado pela Estação Espacial Internacional.
Sistema de comunicações utilizado pelo Hubble A luz que vem de um objeto é recebida pelo Hubble (2) e convertida em dados digitais. Depois, os dados são enviados ao TDRSS em órbita (3), que os transmite para a Ground Receiving Station (Estação de Recepção no Solo), em White Sands, no estado do Novo México (4), de onde os dados são transmitidos para o Goddard Spaceflight Control Center (Centro de Controle Espacial Goddard), da NASA (5), onde as operações do Hubble têm seu centro de comando. Finalmente, os dados são analisados pelos cientistas no Space Telescope Science Institute, situado em Baltimore, no estado de Maryland.(6). Na maioria das vezes, os comandos são transmitidos ao Hubble antes de acontecer uma observação planejada, mas nada impede que comandos sejam enviados em tempo real quando necessário. Navegação O Hubble deve se manter fixo em um alvo enquanto obtém uma imagem, algo que poderia levar várias horas, dependendo de qual instrumento está sendo usado pelo observador. Lembre-se de que o Hubble dá uma volta ao redor da Terra a cada 97 minutos, o que significa que focar em um alvo é como observar um objeto pequeno na praia quando se está parado no de que de um barco, se movendo rapidamente pela costa, balançando para cima e para baixo com as ondas. Para permanecer fixo em um objeto, o Hubble tem 3 sistemas de bordo: - Giroscópios - sente movimentos pequenos a grandes. - Rodas de reação - movem o telescópio. - FGS - sentem os movimentos finos. Os giroscópios controlam os movimentos maiores do Hubble. Assim como uma bússola, eles percebem o movimento do Hubble e dizem ao computador de vôo que ele se distanciou do alvo. Aí, a missão do computador de vôo é calcular quanto e em que direção o Hubble deve se mover para permanecer no alvo e faz as rodas de reação moverem o telescópio. O Hubble não pode ter motores de foguete ou propulsores a gás para navegar, como a maioria dos satélites fazem, já que os gases liberados ficariam próximos a ele e atrapalharam o campo de visão próximo. No lugar desses sistemas, o Hubble tem rodas de reação, orientadas em 3 direções de movimento (x/y/z ou arfada/rolamento/guinada). As rodas de reação são rodas volantes, como as que encontramos em uma embreagem. Quando o Hubble precisa se mover, o computador de vôo diz a uma ou mais rodas volantes em que direção girar e com que rapidez, o que lhe dá força de ação. De acordo com a terceira lei do movimento de Newton (para cada ação há uma reação de força igual e sentido oposto), o Hubble gira na direção oposta das rodas volantes até atingir seu alvo. Como mencionamos acima, os FGX ajudam a manter o telescópio fixo em seu alvo ao avistar estrelas guias. Dois dos três FGS encontram essas estrelas ao redor do alvo e dentro de seus respectivos campos de visão. Após encontrá-las, eles travam a mira nas estrelas guias e enviam informações para o computador de vôo manter essas estrelas dentro do campo de visão. Os FGS são mais sensíveis do que giroscópios, mas a combinação de giroscópios e FGS pode manter o Hubble fixado em um alvo por horas, apesar do movimento orbital dele. Computação O Hubble tem dois computadores principais que se encaixam ao redor do tubo do telescópio, acima dos compartimentos dos instrumentos científicos. Um computador se comunica com o solo para transmitir dados e receber comandos e o outro é responsável por navegar e por outras funções de manutenção. Caso haja uma emergência, também há computadores de reserva. Cada instrumento a bordo do Hubble também tem microprocessadores incorporados para mover rodas de filtro, controlar os obturadores, captar dados e se comunicar com os computadores principais. Estrutura O Hubble possui uma armação para sustentar o sistema ótico, instrumentos e sistemas de navegação. Para o sistema ótico, o Hubble possui um sistema de suporte feito de resina epóxi e grafite, como raquetes de tênis e tacos de golfe. O suporte tem 5 metros de extensão, 3 metros de largura e pesa 114 kg. O tubo usado para abrigar a ótica e os instrumentos científicos é feito de alumínio e rodeado por várias camadas de isolante, cujo objetivo é proteger o telescópio de mudanças bruscas de temperatura entre a luz do sol e a sombra.

Limitações

O Hubble não pode observar o Sol porque a luz e calor intensos queimariam seus instrumentos, que são extremamente sensíveis. É por causa disso que o Hubble nunca é apontado para o Sol. Além disso, o Hubble não pode observar Mercúrio ou Vênus, que também estão próximos demais do sol. Também há certas estrelas que não podem ser observadas com o Hubble, por serem muito brilhantes para alguns dos instrumentos. Essas limitações de magnitude variam bastante com cada instrumento (WFPC2, NICMOS, STIS, FOC, FGS). Além do brilho dos objetos, a própria órbita do Hubble também limita o que pode ser visto. Algumas vezes, os alvos são obstruídos pela Terra durante o movimento na órbita, o que pode limitar o tempo que se gasta observando um determinado objeto. Além disso, o Hubble passa por uma seção do Cinturão de Van Allen, em que partículas carregadas, vindas dos ventos solares, são aprisionadas pelo campo magnético da Terra. Esses encontros podem criar muita radiação de fundo, que interfere com os detectores dos instrumentos científicos. Então, durante esses períodos, nenhuma observação pode ser feita. Apesar das falhas no começo de sua história, o Hubble tem se saído muito bem recentemente, obtendo muitos dados científicos e belíssimas imagens. Porém, ele não vai durar para sempre, o que explica a existência de planos para um novo telescópio espacial, chamado NGST (Telescópio Espacial da Próxima Geração). O NGST vai ser ainda mais sensível do que o Hubble e fornecer imagens melhores, de objetos ainda mais distantes (veja a página sobre o NGST da NASA - em inglês - para mais informações). A era dos telescópios espaciais óticos, iniciada pelo Hubble, promete revolucionar a astronomia tanto quanto ou até mais do que a primeira vez que Galileu usou o telescópio. fonte:http://ciencia.hsw.uol.com.br/telescopio-espacial-hubble.htm

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