Hubble-teleskopet
Mennesket har altid set mod himlen og det, der lå hinsides.
Men det var først efter Hubble-teleskopets opsendelse den 24. april 1990, at vi for alvor kunne se de fjerne stjernetåger, spiralgalakser og stjernehobe, der omgiver vores planet.
Før Hubble-teleskopet havde astronomer betragtet Universet gennem teleskoper på landjorden. Og selv om de kunne afsløre nogle af Universets hemmeligheder var der et problem.
Jordens atmosfære slørede teleskopernes udsyn med sin beskyttende suppe af gasser og støv. Derfor var der meget, vi kun kunne skimte og meget, vi slet ikke kunne se.
NASA begyndte derfor i 1960'erne at lægge planer for et stort rumteleskop, der kunne sendes i kredsløb om Jorden og fotografere Universet i en hidtil ukendt detaljegrad.
Hubbles lange rejse mod rummet
Der skulle dog gå omkring 30 år før Hubble-teleskopet endelig kunne forlade Jorden ombord på rumfærgen Discovery.
Hubble blev blandet andet forsinket på grund af Challenger-katastrofen i 1986. Hubble-teleskopet var nemlig klar til opsendelse i 1985, men da rumraketten Challenger eksploderede ved opsendelse, fik alle NASAs fartøjer flyveforbud i to år.
I den tid arbejdede NASA med optimere og opgradere teleskopet yderligere, og i 1990 var Hubble endelig klar til sin jomfrurejse. Opsendelsen af teleskopet gik gnidningsfrit, men Hubbles første billeder viste en alvorlig fejl i teleskopets hovedspejl.
Hovedspejlet var perfekt slebet, men det havde en forkert form, og det betød, at Hubble-teleskopet tog uskarpe billeder. Det ledte hurtigt til bekymring hos NASA. For selv om mange komponenter kunne udskiftes på teleskopet, var hovedspejlet ikke en af dem.
Heldigvis fik teknikerne hos NASA en god idé.
Sådan virker Hubble-teleskopet
Solpaneler og gyroskoper holder Hubble kørende
Hubble-teleskopet får sin energi fra to store solpaneler og holder sin kurs og stabilitet i rummet ved hjælp af særlige mekaniske instrumenter, kaldt gyroskoper.
Uden gyroskoperne kan Hubble risikere at komme for tæt på enten Jorden eller Solen, hvilket kan ødelægge teleskopets følsomme udstyr.
Hovedspejl fanger selv det mindste lys
Hubble-teleskopet er udstyret med næsten 2,5 meter langt hovedspejl, der skal opfange så meget lys som muligt, da det er essentielt for at tage skarpe billeder.
Hubbles udkigspost i rummet gør det også muligt at opfange infrarød og ultraviolet lys, der ikke kan ses af teleskoper fra landjorden på grund af vores atmosfære. Ved at fange disse lyskilder, kan Hubble fx give os detaljer fra helt unge stjerner.
Hubble skifter vinkel med hjul
Hubble har ingen motorer, der kan give fremdrift eller hjælpe med at ændre vinkel. Alligevel skyder teleskopet en ekstrem fart i sit kredsløb om Jorden. På omkring 95 minutter har Hubble taget en tur rundt om Jorden.
Hvis Hubble skal ændre sin vinkel, drejer den nogle små reaktionshjul i den modsatte retning. Hubble kan dreje 90 grader på 15 minutter med denne manøvre.
Hubble får kontaktlinser
I 1993, tre år efter opsendelsen, fik Hubble-teleskopet besøg af astronauter, der udstyrede teleskopet med en form for kontaktlinser, der korrigerede for fejlen i hovedspejlet.
Herfra begyndte det store teleskop at tage skarpe billeder af Universets objekter og give os en bedre forståelse af dem.
Hubble-teleskopet afslørede fx, at nyfødte stjerner i stjernetågen, Oriontågen, havde særlige skiver af gas og støv omkring sig, hvilket formentlig er det, der går forud for dannelsen af planetsystemer.
Lys og farver kan afsløre liv i rummet
Data fra Hubble har også kunne afsløre, hvad astronomer mener er, vandmolekyler på exoplaneten K2-18b - en vigtig grundsten for liv, som vi kender det.
Hubble-teleskopet måler lys, der kommer fra andre solsystemers stjerner og bliver filtreret igennem atmosfærerne på exoplaneter.
Når lyset passerer igennem atmosfærerne, bliver lyset enten afbøjet, reflekteret eller optaget af molekylerne i atmosfære. På den måde afgør molekylerne, hvilke bølgelængder af lys - og dermed farver - der når frem til Hubble-teleskopet.
Ud fra analyse af disse farver har astronomer kunne udlede, at der på K2-18b er meget lidt lys i netop de bølgelængder, der svarer til vandmolekyler, hvilket gør exoplaneten til en kandidat for liv.
Hubble-teleskopet afslører vand med lys
1. Lys fra stjerne rammer planets atmosfære
Exoplaneten K2-18b passerer ind foran sin stjerne. En del af lyset rammer planetens atmosfære.
2. Molekyler optager og reflekterer lys
Atmosfærens molekyler optager lys med bestemte bølgelængder og reflekterer eller afbøjer lys med andre bølgelængder.
3. Bølgelængder afslører vand
Hubble-teleskopets målinger viser, at planetens atmosfære især absorberer infrarødt lys omkring bølgelængden 1.400 nanometer, som svarer til molekyler af vanddamp.
Nye superteleskoper skal jage liv
Indtil nu har Hubble-teleskopet og det pensionerede Kepler-teleskop været bannerførerne for jagten på liv i rummet. Og selvom Hubble ikke skal retur til Jorden foreløbigt, er der en ny generation af rumteleskoper er på vej til at hjælpe med opgaven.
De større og mere præcise rumteleskoper vil ifølge forskerne give os det fulde billede af mange exoplaneter. Teleskoperne skal blandt andet kigge efter ilt, metan og kuldioxid i planeternes atmosfærer – alle potentielle tegn på liv.
TESS opstøver 3000 exoplaneter
Navn: Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS
Opsendelse: 2018
Type: Synligt lys-teleskop
Rumteleskopet TESS skal lede efter planeter i alle størrelser fra bittesmå isplaneter til gaskæmper. Teleskopet skal måle lyset fra 500.000 stjerner, som er op til 200 lysår væk fra Jorden. NASA forventer, at TESS finder 3000 nye exoplaneter, hvoraf 500 er på størrelse med eller lidt større end Jorden.
Superskarpt teleskop er på jagt efter vand
Navn: James Webb Space Telescope, JWST
Opsendelse: 2021
Type: Infrarødt teleskop
Rumteleskopet James Webb er udstyret med et spejl på 6,5 meter i diameter og kan opfange varmestrålingen fra planeter om stjerner tæt på Solsystemet. Analyser af det lys fra stjernen, der passerer gennem planetens atmosfære, kan blandt andet afsløre, om planeten rummer vand.
34 miniteleskoper søger kopier af Jorden
Navn: Planetary Transits and Oscillations of Stars, PLATO
Opsendelse: 2024
Type: Multiteleskop
PLATO består af 34 små teleskoper, som gør det i stand til at undersøge et enormt udsnit af stjernehimlen. Målet er, at rumteleskopet skal observere omkring en million stjerner og finde over 1000 exoplaneter på størrelse med eller lidt større end Jorden, som ligger i den beboelige zone om stjernen.
Keplers arving ser direkte på planeten
Navn: Wide-Field Infrared Survey Telescope, WFIRST
Opsendelse: Begyndelsen af 2020’erne
Type: Infrarødt teleskop
De mange exoplaneter, som Keplerteleskopet har fundet, er målet for WFIRST. Teleskopet skal efter planen observere planeternes atmosfærer direkte ved hjælp af koronagrafi, hvor en plade indbygget i teleskopet blokerer det direkte lys fra stjernen, så det kun ser lysets omrids.
Kæmpeteleskop skal finde livets kemi
Navn: Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope, ATLAST
Opsendelse: 2025
Type: Optisk, ultraviolet og nærinfrarødt teleskop
Med et spejl på hele ti meter og en separat solskærm skal ATLAST observere exoplaneter direkte på op til 100 lysårs afstand og lede efter kemiske kendetegn på liv.