مستشعر التوجيه الدقيق

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
أحد أجهزة الاستشعار الدقيقة الثلاثة التي تم تصويرها خلال مهمة الصيانة الثانية في عام 1997

مستشعر التوجيه الدقيق ( FGS ) هو جهاز مثبت على متن تلسكوب فضائي ، يوفر معلومات توجيه عالية الدقة كمدخلات لأنظمة التحكم في وضعية التلسكوب. وقد تم استخدام مستشعرات التوجيه الدقيق التداخلية في تلسكوب هابل الفضائي ، بينما يُستخدم نهج تقني مختلف في تلسكوب جيمس ويب الفضائي . وفي بعض الحالات المتخصصة، مثل علم الفلك ، يمكن استخدام مستشعرات التوجيه الدقيق كأدوات علمية. [ 1 ]

تلسكوب هابل الفضائي FGS

يحتوي تلسكوب هابل الفضائي على ثلاثة أجهزة استشعار دقيقة للتوجيه. يُستخدم اثنان منها لتوجيه التلسكوب وتثبيته على الهدف، بينما يُستخدم الثالث لقياس الموقع، وهو ما يُعرف أيضًا بعلم الفلك . وبفضل دقة هذه الأجهزة، يُمكن استخدامها لقياس المسافات بين النجوم ودراسة الأنظمة النجمية الثنائية .

بعد تثبيت نظام التتبع الخاص بتلسكوب هابل على نجم توجيه سيئ ، التقط هذه الصورة: الخطوط الحمراء البارزة هي في الواقع نجوم في العنقود الكروي NGC 288. [ 2 ]

تتوزع أجهزة الاستشعار الثلاثة ذات التوجيه الدقيق (FGSs) على مسافات متساوية بزاوية 90 درجة حول محيط مجال رؤية التلسكوب. ولتحقيق دقة التوجيه العالية التي يحتاجها تلسكوب هابل، صُممت هذه الأجهزة كمقاييس تداخل لاستغلال الخصائص الموجية لضوء النجوم الوارد. وبفضل هذه الدقة العالية ، تستطيع هذه المستشعرات البحث عن أي تذبذب في حركة النجوم القريبة، مما قد يشير إلى وجود كوكب مرافق، وتحديد ما إذا كانت بعض النجوم بالفعل نجومًا ثنائية، وقياس القطر الزاوي للنجوم والمجرات، وغير ذلك.

نظراً لحساسية نظام FGS، لا يمكن استخدامه أثناء توجيه تلسكوب هابل الفضائي ضمن نطاق 50 درجة من الشمس.

تلسكوب جيمس ويب الفضائي FGS

يُستخدم نظام توجيه، يُسمى أيضًا نظام التوجيه المرن (FGS)، ولكنه يستخدم تقنية مختلفة، في تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). يوفر هذا النظام مدخلات لنظام التحكم في وضعية المرصد (ACS). خلال مرحلة التشغيل التجريبي في المدار لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، قدم نظام التوجيه المرن أيضًا إشارات خطأ التوجيه أثناء العمليات اللازمة لتحقيق محاذاة وتزامن أجزاء المرآة الرئيسية القابلة للنشر . [ 3 ]

تم تصميم وبناء نظام التوجيه البصري لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST FGS) بواسطة شركة كوم ديف إنترناشونال ، وقد تم توريده من قبل وكالة الفضاء الكندية . ولتوفير الوزن والحجم، تم تجميعه في وحدة واحدة مع جهاز التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف بدون شق، على الرغم من أنها أجهزة بصرية منفصلة.

على عكس أجهزة استشعار التوجيه الميداني لتلسكوب هابل الفضائي، والتي يمكن استخدامها في علم الفلك مثل دراسة الكواكب الخارجية ، فإن أجهزة استشعار التوجيه الميداني لتلسكوب جيمس ويب الفضائي غير متاحة للمقترحات العلمية من قبل الباحثين لأنها تُستخدم حصريًا للتوجيه والمعايرة. [ 4 ]

وظائف نظام تحديد المواقع العالمي (FGS) لتلسكوب جيمس ويب الفضائي

صورة من إنتاج شركة JWST FGS.

يؤدي نظام التوجيه FGS-Guider التابع لتلسكوب جيمس ويب الفضائي ثلاث وظائف رئيسية. أولها الحصول على صور لتحديد الأهداف. تُستخدم صور الإطار الكامل لتحديد حقول النجوم من خلال ربط السطوع المرصود وموقع المصادر بخصائص الأجرام المُفهرسة التي يختارها برنامج تخطيط الرصد. ثانيها تحديد نجوم التوجيه المُختارة مسبقًا. أثناء عملية التحديد، يُوضع نجم التوجيه أولًا في مركز نافذة بحجم 8 × 8 بكسل. ثم تُنفذ مناورات بزاوية صغيرة لنقل هذه النافذة إلى موقع مُحدد مسبقًا ضمن مجال الرؤية ، بحيث يكون الرصد باستخدام أحد الأجهزة العلمية مُوجهًا بشكل صحيح. ثالثها تزويد نظام التحكم في الرصد (ACS) بقياسات مركز نجوم التوجيه بمعدل 16 مرة في الثانية. ستُستخدم هذه القياسات لتمكين التوجيه الثابت بدقة تصل إلى مستوى جزء من الثانية القوسية .

سيكون جهاز FGS حساسًا بما يكفي للوصول إلى 58 ميكروجاين عند 1.25  ميكرومتر (حوالي Jab = 19.5)، ويتمتع بمجال رؤية مربع 2.4 × 2.4 دقيقة قوسية . يضمن هذا المزيج من تغطية السماء والحساسية إمكانية العثور على نجم دليل مناسب باحتمالية 95% في أي نقطة في السماء، بما في ذلك خطوط العرض المجرية العالية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ نيلان، إدموند؛ لوبي، أوليفيا؛ ماك آرثر، باربرا؛ بنديكت، جي. فريتز؛ فرانز، أوتو؛ وآخرون  (يوليو 1998). "أجهزة استشعار التوجيه الدقيق على متن تلسكوب هابل الفضائي: القدرات العلمية لهذه المقاييس التداخلية" (ملف PDF) . في: ريزنبرغ، روبرت د. (محرر). التداخل الفلكي . المجلد 3350.  الصفحات 237-247 . Bibcode : 1998SPIE.3350..237N . CiteSeerX : 10.1.1.564.8742 . doi : 10.1117/12.317121 . S2CID : 30550596 .   
  2. ↑ "الفن الحديث لتلسكوب هابل" . SpaceTelescope.org . وكالة الفضاء الأوروبية. 27 يناير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2014 .
  3. ↑ بينو، ناتاشا؛ فيشر، أليس؛ بيتز، لورا؛ بوتر، شون (16 مارس 2022). "الإصدار 22-024 - تلسكوب جيمس ويب التابع لناسا يحقق إنجازًا هامًا في المحاذاة، والبصريات تعمل بنجاح" . ناسا . تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2022 .
  4. ↑ https://jwst-docs.stsci.edu/jwst-observatory-hardware/jwst-fine-guidance-sensor#gsc.tab=0 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مارس 2025.