Hubble Space Telescope-english

[Download Hubble Video] 

[Hubble Space Telescope]

Hubble Space Telescope, is the name given for an space telescope operated by NASA. This telescope had been designed since the 1970. In the 1977, this project gets approval from United States congress, and name " Hubble" given in 1984 as respect to astronomer, Edwin Hubble.

Hubble launched from Discovery shuttle on 15 April 1990. From the planning stage until launched, Hubble needs time until 20 years, including a few years postponement as result of disaster Challenger ( January 1986). Long time required also as result of level of fund for this project reaching 1,55 billions USD.

Hubble is in the form of an alumunium cylinder as wide as 4,3 m with length 13 m with two solar panel along the length of 12 metre attached at each side as source of power. Solar panel at Hubble is design to be able to rotate free angle so the solar panel always receives sunshine fully.

[Hubble Structure]

Secondary mirror at Hubble attached at main mirror focus having diameter 2,35 m ( 8 feet) reflect light by five instrument residing in Hubble. Each instrument attached at separated place, so the instruments can be moved as according to requirement. a camera with narrow sight area made by European Space Agency ( ESA) applied for visual observation and also observation to radiation of ultra violet ray and infra-red from spectrum an object. Other camera has approach area 40 scale wider, but with lower resolution. Also available Fotometer and Spektograf capable to observe gloomy object with high resolution.

Camera attached at Hubble doesn't use film as conventional camera which we recognized. Standard camera that called CCD ( Chart Coupled Device) works by collecting light at electronic detector, like a principle work of digital camera. Spektograf dissociates starlight to become certain colors, same as prism elaborating sunshine to become variegation of rainbow. With analyzing color result of decomposition by spektograf, the astronomers can estimate temperature, movement, composition and also age of a star.

Every day, Hubble sends data between 3 to 5 GB (gigabytes), and distributes between 10 to 15 GB data to the astronomers in the world. An radio antenna enables Hubble to communicate with mission controller that located in Goddard Space Flight Center. From facility Space Telescope Operations Control Center (STOCC), the technicians controls Hubble during 24 hours one day, 7 day one week, along the length of 20 years duration of operation of this telescope.

With a program called Control Center System (CCS), mission controller sends instruction detail several times in one day. More than 100.000 instructions sent to Hubble every week. This instructions converted in the form of code which can be processed by mainframe computer at Hubble. When Hubble observes a target, the computer will change information become digital data which then will be sent through radio wave to communication satellite then will be received by mission controller. From here, data is sent to Space Telescope Science Institute in Baltimore for further processing. Pictures taken by Hubble kept in optical disk. Observation by Hubble in one day yields the same data like an encyclopedia!

Hubble orbit

[Hubble Telescope in Earth Orbit]

Hubble is a low orbit satellite (Low Earth Orbiting, LEO). Hubble orbits at height of 600 km to earth surface. In that height, Hubble can orbit earth average of once every 97 minutes at speed around 27.200 km/h with orbit inclines towards equator with angle 28,5º.

Not like most people assumption, Hubble (as well as other low orbit satellite) actually doesn't orbit in space that is really vacuum. Orbit area occupied by Hubble known as thermosfer or exterior atmosphere. In this area, gas forming atmosphere there are still exist although very thin. Satellite orbiting in this area can experience existence effect of atmosphere in the form of aerodynamic pressure.

Existence of this effect causes an low orbit satellite can lose height in a few years after launching. If is not done something to improve orbit height, then the satellite can enter earth atmosphere (deorbit) and finally annihilate combustible. This event known as Orbital Decay. when lower orbited a satellite, then also bigger strength of aerodynamic pressure that received. To avoid it, so satellite must be put down at orbit as high as possible.

Atmosphere layer that cause this aerodynamic pressure also increases as result of warm-up by sun. Thermal energy from sun has variety intensity in a certain cycle every 11 years. When this intensity reach the top that’s known " solar maximum". When the happening of solar maximum, atmosphere density at all of height improved, and resistance effect received by satellite bigger than the usual. Solar energy can measure variously. One other most commonly is through counting of the sunspots and measurement of radio emission (solar flux).

[Lyman Spitzer, “Father” of Space Telescope]

Hubble very susceptible to danger of orbital decay, in consequence either orbit and also the sun temperature intensity received always monitored. If satellite experience losing of height, then must be returned to normal height. Some satellite types has an special impeller rocket applied to increase height. Hubble doesn't have impeller rocket machine, in consequence the only way to return height of orbit Hubble is by catching and disposition it directly. This thing done by shuttle mission in service missions and term as "reboost". At Hubble, reboost have been done three times, and last done by shuttle mission Columbia in the early of March 2002.

Contact lens

After launched, known that main mirror at Hubble doesn't function properly. Main mirror filings of Hubble made too flat by Perkin-Elmer company so that light falling at the surface cannot be reflect in focused. Sky objects picture gotten tends to disseminates so that seems to be not focus. As a result, all astronomers required more time to be able to analyst consignment pictures Hubble. Other problem also met at one of solar panel from Hubble which not suitable because thermal of sunshine. Meanwhile, 3 gyroscope damaged and some measurement equipments nor can function.

       [Hubble Take Space Picture]

       

Of course this thing disappoints the astronomers and the member team. people of United States also disappoints because they fund billion Dollar applied to finance project of Hubble comes from tax which they pay to exchequer. During few days this failure becomes big news everywhere.

Then the experts involving in this project has solution to overcome problem at main mirror of Hubble, that is with installing a kind " contact lens", the principle same as to man who is experiencing myopy eye handicap (myopia). In 1991, NASA prepares flash program to prepare correction mirror to overcome the problem. Correction mirror which called COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement) consisted of 10 silver mirror measure like a metal money in such a manner so that after attached will assist focused light reflect by surface of main mirror that having problem at Hubble.

Mirror with value of USD 625 million attached by the shuttle crews of Endeavour that launched on 6 December 1993. Besides installing lens COSTAR, the Endeavour crew also replace one of solar panel and three damaged gyroscopes at Hubble. Installation of COSTAR done at seventh day after launching by astronaut Kathryn Thornton. This is not easy mission because installation of correctional lens placed in box as heavy 272 kg was only tolerance inaccurate 0,005 inch ( 0,125 mm).

This repair operation takes place with success and obtains gladdening result. Two months after Hubble can send pictures sharper than when before repair.

Looks Into Past

Till now, observation bases on earth, although done from highest top of the mountain, always pursued by earth atmosphere layer. Not to mention light pollution problem by lamp in urban that is now becomes serious problem for most of observatory. Usage space telescope like Hubble assumed as the answer to this problem.

Without annoyed by cloud and atmosphere dirt, observation through Hubble telescope penetrative apart seven times farther and detects object 50 times darker compared to the best telescope that existing in Earth. Hubble even can catch sky objects image apart 15 billion light years from Earth. Then what is the meaning of this distance?

Looks into sky is look into past, pierces space and time. when in one seconds a light particle can pass through over 300000 km, hence distance gone through in one year is trillion 9 km. Can be imagined how far of distance 15 billion light years. Because velocity of light is constant, hence at the same time we can know that light from object as far as that requires 15 billion years to be able to up to Earth. When the light up to Earth, possible itself object have been annihilate, but light caught able to bring cosmos past story that invaluable price.

Calculation of the cosmology indicates that the universe age is not too far from number 15 billion years. By observing object as far as that, the astronomers hopes can find the cosmos past secret, even obtains image of about " creation" process of the universe.

Furthermost objects which can be detected through telescope non-visual till now is objects kuasi stellar  that transmitting very powerful energy of which is consisted of active core galaxy that estimated has gigantic black hole in its central (this estimation then proven its truth based on observation of Hubble in 2002). Many between this object apart 12 - 13 billion light years. estimated this objects located " edge" of cosmos space-time meaning save cosmos mystery is not too long after creation of universe.

Observation through Hubble telescope is expected can assist the astronomers in defining cosmos scale, expansion speed of cosmos also means the age, even opens secret "dark matter" what believed the astronomers to fill approximant 90% cosmos mass.

Pictures taken by hubble telescope

[Dual Dust Nebula]

[Crab nebula]

[Space Object]

[Dustyspiral]

[NO8 formation]

Source :

Wikipedia.org

Youtube.com

Google.com

Nasa.gov

Teleskop Antariksa, Hubble-indonesia

[Download Video Hubble]

[Teleskop Antariksa Hubble]

Teleskop Antariksa Hubble (Hubble Space Telescope), adalah nama yang diberikan untuk sebuah teleskop antariksa yang dioperasikan oleh Badan Antariksa Amerika Serikat, NASA. Teleskop ini telah dirancang sejak tahun 1970. Pada tahun 1977, proyek ini mendapatkan persetujuan dari kongres Amerika Serikat, dan nama "Hubble" diberikan kepada wahana ini pada tahun 1984 sebagai penghormatan terhadap astronom Edwin Hubble.

Hubble diluncurkan dari pesawat ulang alik Discovery pada tanggal 15 April 1990. Dari tahap perencanaan hingga peluncuran Hubble memakan waktu hingga 20 tahun, termasuk beberapa tahun penundaan akibat bencana Challenger (Januari 1986). Lamanya waktu yang dibutuhkan juga akibat besarnya dana untuk proyek ini yang mencapai 1,55 miliar USD.

Secara fisik, Hubble berbentuk sebuah silinder alumunium selebar 4,3 m dengan panjang 13 m dengan dua buah panel surya sepanjang 12 meter yang terpasang pada masing-masing sisinya sebagai sumber tenaga. Panel surya pada Hubble didesain untuk dapat berputar sedemikian rupa sehingga kemanapun teleskop tersebut mengarah, panel tersebut dapat terus menerima sinar matahari secara penuh.

[Struktur Teleskop Hubble]

Cermin sekunder pada Hubble dipasang pada fokus cermin utama yang berdiameter 2,35 m (8 kaki) memantulkan cahaya pada lima buah instrumen yang berada di Hubble. Masing-masing instrumen dipasang pada tempat yang terpisah, dengan demikian instrumen-instrumen tersebut dapat dipindah-pindah sesuai dengan kebutuhan. Sebuah kamera dengan bidang pandang sempit yang dibuat oleh European Space Agency (ESA) digunakan untuk keperluan pengamatan visual maupun pengamatan terhadap pancaran sinar ultra violet dan inframerah (near-infrared) dari spektrum suatu objek. Kamera lainnya memiliki bidang pandang 40 kali lebih lebar, namun dengan resolusi yang lebih rendah. Juga tersedia Fotometer dan Spektograf yang mampu mengamati objek redup dengan resolusi tinggi.

Kamera yang terpasang pada Hubble tidak menggunakan film sebagaimana kamera konvensional yang kita kenal. Kamera yang biasa disebut CCD (Chart Coupled Device) tersebut bekerja dengan mengumpulkan cahaya pada detektor elektronik, mirip seperti prinsip kerja kamera digital. Spektograf memisahkan cahaya bintang menjadi warna-warna tertentu, sama seperti prisma yang menguraikan sinar matahari menjadi warna-warni pelangi. Dengan menganalisis warna hasil penguraian oleh spektograf, para astronom dapat memperkirakan temperatur, pergerakan, komposisi maupun usia sebuah bintang.

Setiap hari, Hubble mengirimkan data antara 3 hingga 5 GB (gigabytes), serta mendistribusikan antara 10 hingga 15 GB data kepada para astronom di seluruh dunia. Sebuah antena radio memungkinkan Hubble berkomunikasi dengan pengontrol misi yang berlokasi di Goddard Space Flight Center. Dari fasilitas Space Telescope Operations Control Center (STOCC), para teknisi mengendalikan Hubble selama 24 jam sehari, 7 hari seminggu, sepanjang 20 tahun jangka waktu pengoperasian teleskop ini. 

Dengan program yang disebut Control Center System (CCS), pengendali misi mengirimkan instruksi detail beberapa kali dalam sehari. Lebih dari 100.000 instruksi dikirimkan ke Hubble pada setiap minggunya. Instruksi-instruksi ini dikonversikan dalam bentuk kode yang dapat diproses oleh komputer utama pada Hubble. Saat Hubble mengamati suatu target, komputer didalamnya akan merubah informasi yang didapat menjadi data digital yang kemudian akan dikirimkan melalui gelombang radio ke satelit komunikasi yang selanjutnya akan diterima oleh pengendali misi. Dari sini, data dikirimkan ke Space Telescope Science Institute di Baltimore untuk pengolahan lebih lanjut. Gambar-gambar yang diambil oleh Hubble disimpan dalam optical disk. Observasi oleh Hubble dalam sehari menghasilkan data yang sama besarnya dengan sebuah ensiklopedia!

Orbit Hubble

[Teleskop Hubble di Orbit Bumi]

Hubble tergolong satelit orbit rendah (Low Earth Orbiting, LEO). Ia mengorbit pada ketinggian 600 km diatas permukaan bumi. Dalam ketinggian tersebut, Hubble dapat mengorbit Bumi rata-rata sekali setiap 97 menit pada kecepatan sekitar 27.200 km/jam dengan garis edar condong ke arah katulistiwa dengan sudut 28,5º.

Tidak seperti anggapan kebanyakan orang, Hubble (dan juga satelit orbit rendah lainnya) sebenarnya tidak mengorbit dalam ruang yang betul-betul hampa udara. Daerah orbit yang ditempati oleh Hubble dikenal sebagai thermosfer atau atmosfir bagian luar. Di daerah ini, gas-gas yang membentuk atmosfir masih ada walaupun sangat tipis. Satelit yang mengorbit di daerah ini dapat mengalami efek keberadaan atmosfir dalam bentuk tahanan aerodinamik. 

Adanya efek ini menyebabkan sebuah satelit orbit rendah dapat kehilangan ketinggian dalam tempo beberapa tahun setelah peluncurannya. Apabila tidak dilakukan usaha untuk memperbaiki ketinggian orbit, maka satelit dapat memasuki atmosfir bumi (deorbit) dan akhirnya musnah terbakar. Peristiwa ini dikenal sebagai Orbital Decay. Makin rendah orbit sebuah satelit, makin besar pula kekuatan tahanan aerodinamik yang diterimanya. Untuk menghindarinya, maka satelit harus diletakkan pada orbit setinggi mungkin.

Lapisan atmosfir penyebab tahanan aerodinamik ini juga meningkat akibat pemanasan oleh Matahari. Energi panas dari Matahari memiliki intensitas yang bervariasi dalam suatu siklus tertentu yang berulang setiap 11 tahun. Saat intensitas ini mencapai puncaknya dikenal sebagai "solar maximum". Saat terjadinya solar maximum, densitas atmosfir pada semua ketinggian mengalami peningkatan, dan efek hambatan yang diterima satelit jauh lebih besar dari biasanya. Energi matahari dapat diukur dengan berbagai cara. Salah satu yang paling umum adalah melalui penghitungan bintik matahari (sunspots) dan pengukuran emisi radio (solar flux). 

[Lyman Spitzer, “Ayah” Dari Teleskop Antariksa ]

Hubble sendiri sangat rentan terhadap bahaya orbital decay, karena itu baik orbit maupun intensitas panas matahari yang diterimanya selalu dimonitor secara ketat. Apabila satelit mengalami kehilangan ketinggian, maka ia harus dikembalikan ke ketinggian yang lebih besar. Beberapa jenis satelit memiliki sebuah roket pendorong yang khusus digunakan untuk meningkatkan ketinggian. Hubble sendiri tidak memiliki mesin roket pendorong dalam bentuk apapun, karena itu satu-satunya cara untuk mengembalikan ketinggian orbit Hubble adalah dengan menangkap dan memindahkannya secara langsung. Hal ini dilakukan oleh misi ulang-alik dalam misi layanan (service missions) dan diistilahkan sebagai "reboost". Pada Hubble, reboost sudah dilakukan sebanyak tiga kali, dan terakhir dilakukan oleh misi ulang-alik Columbia pada awal bulan Maret 2002.

Lensa Kontak

Beberapa waktu setelah diluncurkan, diketahui bahwa cermin utama pada Hubble tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Kikiran cermin utama Hubble yang dibuat oleh perusahaan Perkin-Elmer itu terlalu datar sehingga cahaya yang jatuh pada permukaannya tidak dapat dipantulkan secara terfokus. Gambar benda-benda langit yang didapat cenderung menyebar sehingga nampak kabur. Akibatnya, dibutuhkan waktu yang terlalu lama bagi para astronom untuk dapat menganalisis gambar-gambar kiriman Hubble. Masalah lain juga ditemui pada salah satu panel surya dari Hubble yang bergoyang-goyang karena terpanasi oleh sinar Matahari. Sementara itu, 3 giroskop rusak serta beberapa peralatan pengukuran juga tidak dapat berfungsi dengan baik.

        [Hubble Mengambil Gambar Angkasa]

       

Sudah barang tentu hal ini mengecewakan para astronom dan anggota tim yang terlibat. Belum lagi kekesalan warga Amerika Serikat sendiri karena dana milyaran Dolar yang digunakan untuk membiayai proyek Hubble berasal dari pajak yang mereka bayarkan ke kas negara. Selama berhari-hari kegagalan ini menjadi berita besar dimana-mana. 

Untungnya, para ahli yang terlibat dalam proyek ini memiliki solusi untuk mengatasi masalah pada cermin utama Hubble, yaitu dengan memasang semacam "lensa kontak", sama halnya dengan orang yang mengalami cacat mata miopi (rabun jauh). Pada tahun 1991, NASA menyiapkan program kilat untuk menyiapkan cermin koreksi guna mengatasi masalah tersebut. Cermin koreksi yang diberi nama COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement) tersebut terdiri atas 10 buah cermin perak seukuran uang logam yang tersusun sedemikian rupa sehingga setelah dipasang akan membantu memfokuskan cahaya yang dipantulkan oleh permukaan cermin utama yang bermasalah pada Hubble. 

Cermin senilai USD 625 juta tersebut dipasang oleh para awak pesawat ulang-alik Endeavour yang diluncurkan tanggal 6 Desember 1993. Selain memasang lensa COSTAR, para awak Endeavour juga bertugas mengganti salah satu panel surya dan tiga giroskop yang rusak pada Hubble. Pemasangan COSTAR dilakukan pada hari ketujuh setelah peluncuran oleh astronaut Kathryn Thornton. Ini bukanlah tugas yang mudah karena pemasangan lensa korektif yang ditempatkan dalam kotak seberat 272 kg ini hanya mentoleransi ketidaktepatan sebesar 0,005 inchi (0,125 mm). 

Operasi perbaikan ini berlangsung dengan sukes dan memperoleh hasil yang menggembirakan. Dua bulan sesudahnya Hubble dapat mengirimkan gambar-gambar yang jauh lebih tajam dibandingkan saat sebelum perbaikan. 

Memandang Masa Lalu

Selama ini, pengamatan berbasis di Bumi, walaupun dilakukan dari puncak gunung tertinggi, selalu terhambat oleh lapisan atmosfer Bumi. Belum lagi masalah polusi cahaya oleh lampu di perkotaan yang saat ini menjadi masalah serius bagi sebagian besar observatorium. Penggunaan teleskop antariksa semacam Hubble dianggap merupakan jawaban terhadap persoalan semacam ini. 

Tanpa terganggu oleh awan dan debu atmosfer, pengamatan melalui teleskop Hubble dapat menembus jarak tujuh kali lebih jauh dan mendeteksi objek 50 kali lebih gelap dibandingkan dengan teleskop terbaik yang ada di Bumi saat ini. Hubble bahkan dapat menangkap citra benda-benda langit yang berjarak 15 milyar tahun cahaya dari Bumi. Lantas apakah arti jarak ini?  

Memandang langit adalah memandang masa lalu, menembus ruang dan waktu. Bila dalam satu detik sebuah partikel cahaya mampu menempuh jarak 300.000 km, maka jarak yang ditempuh dalam setahun adalah 9 trilyun km. Bisa dibayangkan seberapa jauhnya jarak sebesar 15 milyar tahun cahaya itu. Karena kecepatan cahaya adalah konstan, maka sekaligus kita dapat mengetahui bahwa cahaya dari objek sejauh itu memerlukan 15 milyar tahun untuk dapat sampai ke Bumi. Ketika cahayanya sampai ke Bumi, objek itu sendiri mungkin sudah musnah, namun cahaya yang tertangkap dapat membawa kisah masa lalu kosmos yang tidak ternilai harganya. 

Perhitungan para kosmolog menunjukkan bahwa usia alam semesta tidak terlalu jauh dari angka 15 milyar tahun. Dengan mengamati objek sejauh itu, para astronom berharap dapat menyibak rahasia masa lalu kosmos, bahkan memperoleh gambaran tentang proses "penciptaan" alam semesta.

Benda-benda terjauh yang dapat dideteksi melalui teleskop non-visual selama ini adalah objek-objek kuasi stelar yang memancarkan energi amat dahsyat yang tidak lain terdiri dari galaksi-galaksi berinti aktif yang diduga memiliki lubang hitam maharaksasa di pusatnya (dugaan ini kemudian terbukti kebenarannya berdasarkan pengamatan Hubble tahun 2002). Banyak diantara objek ini yang berjarak 12 - 13 milyar tahun cahaya. Diduga benda-benda inilah yang terletak di "tepi" ruang-waktu kosmos yang berarti menyimpan misteri kosmos tidak lama setelah penciptaan.

Pengamatan melalui teleskop Hubble diharapkan mampu membantu para astronom dalam mendefinisikan kembali skala kosmos, laju pengembangan kosmos--yang juga berarti umurnya, bahkan menyingkap rahasia "materi gelap" yang diyakini para astronom mengisi hampir 90% massa kosmos.

Gambar-gambar yang diambil oleh teleskop hubble

[Crab Nebula]

[Dual Dust Nebula]

[Space Object]

[Dustyspiral]

[NO8 formation]

Source :

Wikipedia.org

Youtube.com

Google.com

Nasa.gov