كاميرا مجال واسع 3

الموسوعة الحرة
يجري تجهيز كاميرا المجال الواسع 3 لإطلاقها على متن مهمة STS-125

تُعدّ كاميرا المجال الواسع 3 ( WFC3 ) أحدث وأكثر أجهزة تلسكوب هابل الفضائي تطوراً من الناحية التكنولوجية لالتقاط الصور في الطيف المرئي. وقد تم تركيبها كبديل لكاميرا المجال الواسع والكواكب 2 خلال أول عملية سير في الفضاء ضمن مهمة مكوك الفضاء STS-125 (مهمة صيانة تلسكوب هابل الفضائي 4) في 14 مايو 2009. [ 1 ]

اعتبارًا من أبريل 2023 ، كان نظام WFC3 لا يزال يعمل.

تحديد

سديم الفراشة الذي صورته كاميرا WFC3 في عام 2009
صورة بالأشعة تحت الحمراء لسديم رأس الحصان من كاميرا WFC3

صُممت هذه الأداة لتكون كاميرا متعددة الاستخدامات قادرة على تصوير الأهداف الفلكية عبر نطاق واسع جدًا من الأطوال الموجية وبمجال رؤية كبير. وهي أداة من الجيل الرابع لتلسكوب هابل.

يحتوي الجهاز على مسارين ضوئيين مستقلين: قناة للأشعة فوق البنفسجية وقناة بصرية تستخدم زوجًا من أجهزة اقتران الشحنة (CCD) لتسجيل الصور من 200 إلى 1000 نانومتر ؛ ومصفوفة كاشف الأشعة تحت الحمراء القريبة التي تغطي نطاق الطول الموجي من 800 إلى 1700 نانومتر.  

تحتوي القناة فوق البنفسجية/الضوئية على مستشعري CCD، كل منهما بدقة 2048×4096 بكسل ، بينما يبلغ حجم كاشف الأشعة تحت الحمراء 1024×1024 بكسل. [ 2 ] صُممت المستويات البؤرية لكلا القناتين خصيصًا لهذه الكاميرا. تتميز القناة الضوئية بمجال رؤية يبلغ 164×164 ثانية قوسية (2.7×2.7 دقيقة قوسية، أي ما يعادل 8.5% تقريبًا من قطر القمر المكتمل كما يُرى من الأرض) بدقة بكسل تبلغ 0.04 ثانية قوسية. يُقارن هذا المجال بمجال رؤية كاميرا المجال الواسع والكواكب 2 ، وهو أصغر قليلًا من مجال رؤية الكاميرا المتقدمة للمسح . أما قناة الأشعة تحت الحمراء القريبة، فتتميز بمجال رؤية يبلغ 135×127 ثانية قوسية (2.3×2.1 دقيقة قوسية) بدقة بكسل تبلغ 0.13 ثانية قوسية، وهو مجال رؤية أوسع بكثير من كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف الأجسام المتعددة ، التي صُممت هذه القناة لتحل محلها إلى حد كبير. [ 2 ] تُعد قناة الأشعة تحت الحمراء القريبة بمثابة تمهيد لتلسكوب جيمس ويب الفضائي المستقبلي . [ 3 ]

تحتوي كلتا القناتين على مجموعة متنوعة من المرشحات ذات النطاق العريض والضيق، بالإضافة إلى الموشورات والمحززات ، مما يتيح إجراء قياسات طيفية واسعة المجال ومنخفضة الدقة للغاية، وهو أمر مفيد في المسوحات. [ 2 ] تغطي القناة البصرية الطيف المرئي (من 380 نانومتر إلى 780 نانومتر) بكفاءة عالية، كما أنها قادرة على الرؤية في نطاق الأشعة فوق البنفسجية القريبة (حتى 200 نانومتر). [ 1 ]   

صُممت قناة الأشعة تحت الحمراء بحيث تكون حساسيتها منخفضة عند أطوال موجية تتجاوز 1700  نانومتر (مقارنةً  بحد 2500 نانومتر لتقنية NICMOS) لتجنب تداخلها مع الإشارة الحرارية الخلفية الناتجة عن هيكل تلسكوب هابل الفضائي الدافئ نسبيًا. وهذا يسمح بتبريد كاميرا WFC3 باستخدام مُبرد كهروحراري بدلًا من استخدام مُبرد سائل لتبريد الجهاز. [ 3 ]

تستخدم الكاميرا معدات فضائية مُعادة، إذ بُني هيكلها من كاميرا المجال الواسع والكواكب الأصلية ، بالإضافة إلى مجموعة المرشحات. [ 2 ] وقد استُبدلت هذه المكونات بكاميرا المجال الواسع والكواكب 2 خلال مهمة الصيانة STS-61 في ديسمبر 1993. [ 1 ] : 343

صُممت قناة WFC3 في الأصل كقناة بصرية فقط، ثم أُضيفت إليها قناة الأشعة تحت الحمراء القريبة لاحقًا. وتهدف WFC3 إلى ضمان احتفاظ تلسكوب هابل بقدرة تصوير فائقة حتى نهاية عمره الافتراضي.

تاريخ

كان مشروع WFC3 قيد التخطيط منذ ربيع عام 1998. وقد بناه فريق من مهندسي وعلماء هابل ذوي الخبرة الواسعة، والذين تم اختيارهم من عدة منظمات، بقيادة مركز غودارد لرحلات الفضاء في ماريلاند . تم بناء WFC3 في الغالب في مركز غودارد لرحلات الفضاء وشركة بول إيروسبيس في كولورادو. [ 3 ] أما الأجزاء المختلفة فقد تم بناؤها بواسطة مقاولين في جميع أنحاء الولايات المتحدة والمملكة المتحدة. [ 4 ]

كان من المقرر أن تُطلق وكالة ناسا الجهاز مع مهمة STS-125 في 14 أكتوبر 2008، ولكن تم تأجيل المهمة بسبب الحاجة إلى إصلاحات إضافية. انطلقت المهمة في 11 مايو 2009، وتم تركيب جهاز WFC3 في 14 مايو. [ 5 ] بواسطة رائدي الفضاء جون إم. غرونسفيلد وأندرو جيه. فوستل .

ركائز الخلق في لعبة WFC3

احتفالاً بالذكرى الخامسة والعشرين لإطلاق تلسكوب هابل الفضائي، جمع علماء الفلك صورةً أكبر حجماً وأعلى دقةً لأعمدة الخلق ، والتي كُشِف عنها في يناير 2015 خلال اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل. التُقطت الصورة بواسطة كاميرا المجال الواسع 3 التابعة لتلسكوب هابل، والتي تم تركيبها عام 2009، واستُخدمت فيها تقنية التعريض للأشعة تحت الحمراء القريبة والضوء المرئي. [ 6 ]

تم التقاط نسخة عام 1995 من هذه الصورة لجزء من سديم النسر باستخدام كاميرا WFPC2.

من عام 2015 فصاعدًا

في 8 يناير 2019، واجه الجهاز مشكلةً يُشتبه في أنها عطلٌ في مكوناته، ما أدى إلى توقف حاسوبه الداخلي عن العمل مع كاميرا WFC3، بينما استمرت الأجهزة الأخرى في العمل. وذكرت ناسا لاحقًا أن المشكلة كانت برمجية، وأعادت الجهاز إلى وضعه الطبيعي في 17 يناير 2019. [ 7 ]

انظر أيضاً

أدوات تلسكوب هابل الفضائي  :

تلسكوبات فضائية أخرى وأجهزتها  :

مراجع

  1. 1 2 3 "دليل استخدام كاميرا المجال الواسع 3 للدورة 23" (ملف PDF) . معهد علوم تلسكوب الفضاء . يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 17 سبتمبر 2015 .
  2. 1 2 3 4 ماكينتي، جيه دبليو؛ كيمبل، آر إيه (يناير 2003). حالة كاميرا المجال الواسع 3 لتلسكوب هابل الفضائي (ملف PDF) (تقرير). جلسة ملصقات الجمعية الفلكية الأمريكية. ص 1. 
  3. 1 2 3 "صحيفة حقائق الكاميرا واسعة المجال 3" . ناسا . نوفمبر 2007. مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 17 يناير 2010 .
  4. ↑ جون دبليو. ماكينتي (2002). "الكاميرا ذات المجال الواسع 3: التصميم، والحالة، وخطط المعايرة" (ملف PDF) . معهد علوم تلسكوب الفضاء . تم الاطلاع عليه في 17 سبتمبر 2015 .
  5. ↑ "مركز عمليات تلسكوب الفضاء - اليوم الرابع من الرحلة" . ناسا. 14 مايو 2009.
  6. ↑ "هابل يعود بتقنية الوضوح العالي لإعادة النظر في "أعمدة الخلق" الشهيرة"" . ناسا . 2015-01-05 . تم الاسترجاع 2015-01-06 .
  7. ↑ "خلل في الكاميرا ذات المجال الواسع 3 على تلسكوب هابل الفضائي" . ناسا. 2019-01-08.