กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลช่วยให้มีการมองเห็นชั้นบรรยากาศที่ชัดเจนใช่หรือไม่?
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
การที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลลอยอยู่นอกชั้นบรรยากาศของโลกทำให้มันมีข้อได้เปรียบเหนือกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่อยู่บนพื้นโลก นั่นคือภาพไม่ถูกรบกวนจากชั้นบรรยากาศ ไม่มีแสงพื้นหลังท้องฟ้า และสามารถสังเกตการณ์คลื่นอัลตราไวโอเลตได้โดยไม่ถูกรบกวนจากชั้นโอโซนบนโลก ตัวอย่างเช่น ภาพอวกาศห้วงลึกมากของฮับเบิลที่ถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล คือภาพถ่ายวัตถุในช่วงคลื่นที่ตามองเห็นที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยมีมา
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ภารกิจซ่อมบำรุง 4 เป็นภารกิจสุดท้ายในการปฏิบัติงานด้วยกระสวยอวกาศสำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ออกเดินทางด้วยเที่ยวบิน STS-125 เมื่อเดือนพฤษภาคม 2009 แต่เดิมภารกิจนี้กำหนดแผนเอาไว้เป็นวันที่ 14 ตุลาคม ค.ศ. 2008 แต่เมื่อวันที่ 27 กันยายน ค.ศ. 2008 อุปกรณ์เก็บข้อมูลและวัดคุมทางวิทยาศาสตร์ (SI C&DH) ซึ่งเป็นตัวรวบรวมข้อมูลและส่งกลับมายังโลกเกิดการเสียหาย แม้จะมีอุปกรณ์สำรองอยู่ แต่ก็เป็นการเสี่ยงเกินไปหากอุปกรณ์สำรองเกิดการเสียหายด้วย ปฏิบัติการของกล้องฮับเบิลก็จะเป็นอันจบสิ้น ดังนั้นในวันที่ 29 กันยายน ค.ศ. 2008 นาซาจึงประกาศเลื่อนภารกิจซ่อมบำรุง 4 ออกไปเป็นปี ค.ศ. 2009 เพื่อรวมภารกิจเปลี่ยนอุปกรณ์นี้ใหม่ด้วย ภารกิจซ่อมบำรุง 4 ชุดใหม่ที่รวมการติดตั้งอุปกรณ์เก็บข้อมูลและวัดคุมทางวิทยาศาสตร์ชุดใหม่ด้วย จึงได้ออกเดินทางเมื่อ 11 พฤษภาคม ค.ศ. 2009
ดาราจักร
ความทึบแสงของฝุ่นที่อยู่ในสสารระหว่างดาวทำให้การสังเกตในแสงที่ตามองเห็นทำไม่ได้ นักดาราศาสตร์จึงอาศัยการสังเกตในย่านอินฟราเรดไกลซึ่งสามารถทะลุผ่านฝุ่นระหว่างดาวออกไปได้ค่อนข้างดี การสังเกตในย่านนี้ทำได้อย่างละเอียดสำหรับการสำรวจบริเวณด้านในของเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์และแกนกลางของดาราจักร นักดาราศาสตร์ใช้อินฟราเรดในการสังเกตดาราจักรที่อยู่ห่างไกลมากซึ่งมีการเลื่อนไปทางแดงสูง และก่อตัวในช่วงต้นของประวัติศาสตร์เอกภพ แต่การที่ไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศของโลกดูดซับบางส่วนของอินฟราเรดไว้ จึงจำเป็นต้องติดตั้งกล้องโทรทรรศน์บนที่สูงหรือในอวกาศ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
หน้าที่สำคัญอีกประการหนึ่งของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ คือการจัดตารางการใช้งานกล้องโทรทรรศน์อวกาศซึ่งเป็นหนึ่งในงานที่ยุ่งยากซับซ้อนที่สุด กล้องฮับเบิลอยู่ในวงโคจรต่ำของโลกเพื่อให้กระสวยอวกาศสามารถเข้าถึงได้ในภารกิจซ่อมบำรุง ทำให้เป้าหมายทางดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ถูกโลกบดบังเอาไว้ประมาณครึ่งหนึ่งในแต่ละรอบโคจร การสังเกตการณ์ไม่สามารถทำได้เมื่อกล้องโคจรผ่านย่านความผิดปกติที่มหาสมุทรแอตแลนติกตอนใต้ นอกจากนี้ยังมีพื้นที่อวกาศบริเวณรอบดวงอาทิตย์ที่ไม่อาจสังเกตการณ์ได้ (ทำให้ไม่สามารถสังเกตการณ์ดาวพุธได้เลย) มุมหลบหลีกดวงอาทิตย์อยู่ที่ 50° เพื่อป้องกันแสงสะท้อนจากดวงอาทิตย์ที่มีผลต่ออุปกรณ์ถ่ายภาพ ยังมีพื้นที่นอกข่ายสังเกตการณ์โดยรอบดวงจันทร์กับรอบโลกซึ่งจะมีแสงสว่างมากเกินไปสำหรับเซ็นเซอร์นำทาง FGS (แต่ถ้าปิดเซ็นเซอร์นำทาง FGS แล้วก็อาจสังเกตการณ์โลกกับดวงจันทร์ได้)
บิกแบง
การศึกษาจักรวาลวิทยาตามแนวคิดบิกแบงมีการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในช่วงปลายคริสต์ทศวรรษ 1990 เนื่องมาจากความก้าวหน้าอย่างมากของเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ ตลอดจนผลการวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมากจากดาวเทียมต่างๆ เช่น จาก COBE จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และจาก WMAP ปัจจุบันการศึกษาจักรวาลวิทยามีข้อมูลและเครื่องมือวัดที่แม่นยำมากมายที่ช่วยตรวจสอบปัจจัยต่างๆ ของแบบจำลองบิกแบง ทำให้เกิดการค้นพบอันไม่คาดฝันว่า เอกภพดูเหมือนจะกำลังขยายตัวอยู่ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น
เนบิวลาดาวเคราะห์
ทุกวันนี้เทคโนโลยีทางดาราศาสตร์ก้าวหน้ามาก ทำให้นักดาราศาสตร์ได้ศึกษาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปล่งออกจากวัตถุท้องฟ้า ไม่เฉพาะแต่แสงที่มองเห็นและคลื่นวิทยุดังเช่นในอดีต การศึกษาเนบิวลาดาวเคราะห์ผ่านทางรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรด ทำให้ทราบรายละเอียดต่าง ๆ ของเนบิวลา เช่น อุณหภูมิ ความหนาแน่น ฯลฯเป็นต้น
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
เดือนเมษายน ค.ศ. 2005 ไมค์ กริฟฟิน ผู้บริหารนาซาคนใหม่กล่าวว่าเขาจะทบทวนความเป็นไปได้ของภารกิจซ่อมบำรุงกล้องฮับเบิลโดยใช้มนุษย์ หลังจากนั้นไม่นาน เขาก็มอบหมายให้ศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดเริ่มศึกษาภารกิจนี้โดยกล่าวว่าเขาจะตัดสินใจเรื่องนี้หลังภารกิจขนส่งอวกาศสองครั้งถัดไป
เทคโนโลยีอวกาศ
กล้องโทรทรรศน์ (Telescope) หรือ กล้องดูดาว เป็นทัศนูปกรณ์ซึ่งประกอบด้วย เลนส์นูนสองชุดทำงานร่วมกัน หรือ กระจกเงาเว้าทำงานร่วมกับเลนส์นูน เลนส์นูนหรือกระจกเงาเว้าขนาดใหญ่ที่อยู่ด้านใกล้วัตถุทำหน้าที่รวมแสง ส่วนเลนส์นูนที่อยู่ใกล้ตาทำหน้าที่เพิ่มกำลังขยาย การเพิ่มกำลังรวมแสงช่วยให้นักดาราศาสตร์มองเห็นวัตถุที่มีความสว่างน้อย  การเพิ่มกำลังขยายช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นรายละเอียดของวัตถุมากขึ้น
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
นาซาอยากให้ข้อมูลที่ได้จากกล้องฮับเบิลเป็น"ข้อมูลภายใน" แต่นักวิทยาศาสตร์ต้องการให้เผยแพร่ข้อมูลเหล่านี้เพื่อเป็นประโยชน์ทางการศึกษา ปี ค.ศ. 1983 สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ (Space Telescope Science Institute: STScI) จึงถูกตั้งขึ้นมาหลังจากการถกเถียงระหว่างนาซากับสมาคมทางวิทยาศาสตร์กันยกใหญ่ สถาบันนี้ควบคุมดูแลโดยสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยด้านดาราศาสตร์ (Association of Universities for Research in Astronomy; AURA) และตั้งอยู่ในมหาวิทยาลัยจอนส์ฮอปกินส์ เมืองบัลติมอร์ ซึ่งเป็นหนึ่งในมหาวิทยาลัยของสหรัฐฯ 33 แห่งและสถาบันนานาชาติอีก 7 สถาบันที่ร่วมก่อตั้งสมาคมนี้ เพื่อทำหน้าที่ควบคุมกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลและเผยแพร่ข้อมูลที่ได้ให้กับนักดาราศาสตร์ โดยมีศูนย์ประสานงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรป (Space Telescope European Coordinating Facility: ST-ECF) ซึ่งตั้งขึ้นเมื่อ ค.ศ. 1984 ที่ การ์ชิง ไบ มึนเชน ใกล้กับเมืองมิวเชิน ทำหน้าที่เผยแพร่ข้อมูลที่ได้จากกล้องฮับเบิลให้กับนักดาราศาสตร์ชาวยุโรป
หลุมดำ
จากข้อมูลสมาคมดาราศาสตร์อเมริกา ดาราจักรขนาดใหญ่มักจะมีหลุมดำขนาดใหญ่ที่ใจกลาง โดยที่มวลของหลุมดำจะแปรผันตรงกับดาราจักรที่มันอยู่ มีการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์ภาพพื้นในฮาวายในการสำรวจดาราจักรขนาดใหญ่
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
สเปกโตรกราฟความละเอียดสูงก็อดเดิร์ดใช้สำหรับสังเกตการณ์คลื่นอัลตราไวโอเลต สร้างโดยศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ด สามารถแยกสเปกตรัมได้ด้วยความละเอียดถึง 90,000 หน่วย กล้องถ่ายภาพวัตถุมัวและสเปกโตรกราฟวัตถุมัวเป็นเครื่องสำรวจคลื่นอัลตราไวโอเลตที่มีความละเอียดสูงสุดของกล้องฮับเบิล อุปกรณ์ทั้งสามนี้ใช้ชิปนับจำนวนโฟตอนแทนการใช้อุปกรณ์รับภาพ CCD กล้องถ่ายภาพวัตถุมัวสร้างโดยองค์การอวกาศยุโรป ส่วนสเปกโตรกราฟวัตถุมัวสร้างโดยบริษัท Martin Marietta
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ริกคาร์โด จิอักโคนี (Riccardo Giacconi) ผู้อำนวยการคนแรกของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ประกาศในปี ค.ศ. 1986 ว่าเขาต้องการมอบ "เวลาส่วนตัวของผู้อำนวยการ" ของเขาให้กับนักดาราศาสตร์สมัครเล่น โดยเขาจะมอบเวลาให้กับการวิจัยที่ไม่ซ้ำกับนักดาราศาสตร์มืออาชีพ และการวิจัยนั้นจำเป็นที่จะต้องใช้ความสามารถของกล้องโทรทรรศน์อวกาศจริง ๆ ผลก็คือมีนักดาราศาสตร์สมัครเล่นทั้งหมด 13 คนได้ใช้กล้องฮับเบิลโดยทำการสังเกตการณ์ระหว่างปี ค.ศ. 1990 และปี ค.ศ. 1997 แต่หลังจากนั้น การตัดงบประมาณของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศก็ทำให้ไม่มีนักดาราศาสตร์สมัครเล่นคนไหนได้ใช้กล้องอีกเลย
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
แต่เดิม นาซาวางแผนจะนำกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลกลับสู่โลกด้วยกระสวยอวกาศและอาจนำมาตั้งแสดงไว้ที่สถาบันสมิธโซเนียน แผนนี้ถูกยกเลิกไปเนื่องจากค่าใช้จ่ายต่อการใช้กระสวยอวกาศรอบหนึ่งนั้นสูงมาก (500 ล้านดอลลาร์สหรัฐโดยประมาณ) กระสวยอวกาศจะถูกปลดระวางในปี ค.ศ. 2010 และภารกิจนี้ก็เสี่ยงเกินไปด้วย นาซาจึงเปลี่ยนแผนเป็นการติดตั้งโมดูลเผาไหม้ภายนอกเพื่อที่ทำให้สามารถควบคุมการลอยเข้าสู่โลกได้
ดาวเคราะห์นอกระบบ
ถ้าไม่นับดาวเคราะห์นอกระบบที่ยังไม่ได้รับการยืนยัน ดาวเคราะห์นอกระบบส่วนมากจะถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลก อย่างไรก็ตามวิธีการหลายวิธีอาจให้ผลที่ดีกว่าเมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ตั้งอยู่เหนือชั้นบรรยากาศ COROT (ปล่อยขึ้นเมื่อเดือนธันวาคม 2006) และ Kepler (ปล่อยขึ้นเมื่อเดือนมีนาคม 2009) เป็นเพียงสองโครงการในปัจจุบันที่มีภารกิจในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบเพียงไม่กี่ดวง แต่ก็ยังมีโครงการอีกหลายโครงการที่มีภารกิจในค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ เช่น New Worlds Mission. Darwin, Space Interferometry Mission, Terrestrial Planet Finder และ PEGASE
เครื่องวัดความสว่างความเร็วสูง
เครื่องวัดความสว่างความเร็วสูงเป็นอุปกรณ์ตัวหนึ่งของกล้องฮับเบิลที่ติดตั้งไปตั้งแต่การขึ้นสู่อวกาศครั้งแรก แต่ไม่สามารถใช้งานได้สำเร็จเนื่องจากปัญหาการรับภาพของกล้อง ในภารกิจซ่อมบำรุงที่ 1 เมื่อเดือนธันวาคม ค.ศ. 1993 มันถูกแทนที่ด้วยเครื่องแก้ไขภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement หรือ COSTAR) เพื่อช่วยแก้ไขปัญหาด้านภาพสำหรับอุปกรณ์วัดอื่นๆ ที่เหลือ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ภารกิจซ่อมบำรุง 3A เดินทางด้วยกระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรีเมื่อเดือนธันวาคม ค.ศ. 1999 โดยแยกออกมาจากภารกิจซ่อมบำรุง 3 หลังจากที่ไจโรสโคปในกล้องฮับเบิล 3 ใน 6 ตัวเกิดเสียหาย (ไจโรสโคปตัวที่สี่เสียก่อนจะเริ่มภารกิจครั้งนี้เพียงไม่กี่สัปดาห์ ส่งผลให้กล้องฮับเบิลอยู่ในสภาพใช้งานไม่ได้) ภารกิจครั้งนี้เป็นการเปลี่ยนไจโรสโคปทั้ง 6 ตัว เปลี่ยนระบบเซนเซอร์นำทางอย่างละเอียดและคอมพิวเตอร์ ติดตั้งชุดปรับปรุงความต่างศักย์และอุณหภูมิเพื่อป้องกันแบตเตอรีมีกระแสไฟฟ้ามากเกินไปและเปลี่ยนฉนวนความร้อน คอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งใหม่สามารถประมวลผลงานบางอย่างได้เลย จากที่แต่เดิมจะต้องนำมาประมวลผลบนพื้นโลก
วิธีตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบ
การเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งของดาวฤกษ์นั้นน้อยมาก และยังมีการรบกวนอันเกิดจากชั้นบรรยากาศและอื่นๆ ค่อนข้างมาก ทำให้กล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกที่แม้จะดีเพียงใดก็ยังไม่สามารถตรวจวัดระยะได้แม่นยำเพียงพอ ดังนั้นการอ้างถึงการค้นพบ "ดาวคู่" หรือดาวเคราะห์บริวารใดๆ ที่มีขนาดน้อยกว่า 0.1 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ที่เกิดขึ้นก่อน ค.ศ. 1996 จึงเป็นการค้นพบปลอมๆ ทั้งสิ้น อย่างไรก็ดีในปี ค.ศ. 2002 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลประสบความสำเร็จในการตรวจจับดาวเคราะห์จากผลการค้นพบก่อนหน้านี้ คือดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาว กลีส 876
ลักษณะแอลบีโด
เราไม่สามารถมองเห็นลักษณะแอลบีโดที่โดดเด่นผ่านทางกล้องโทรทรรศน์ได้บนวัตถุที่ถูกปกคลุมไปด้วยชั้นบรรยากาศที่หนามาก เช่น บนดาวศุกร์หรือดวงจันทร์ไททัน เนื่องจากพื้นผิวจะถูกกลุ่มเมฆและปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศต่างๆบดบังอยู่ตลอดเวลา
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
เดิมทีกระสวยอวกาศโคลัมเบียมีกำหนดการไปซ่อมแซมกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2005 ภารกิจนี้ประกอบด้วยการเปลี่ยนเซ็นเซอร์นำทางอย่างละเอียดและไจโรสโคปสองตัวที่เสีย ติดตั้งสิ่งปกคลุมบนฉนวนที่ฉีกขาด เปลี่ยนกล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ 2 เป็นกล้องถ่ายภาพสนามกว้าง 3 และติดตั้งสเปกโตรกราฟต้นกำเนิดจักรวาล (Cosmic Origins Spectrograph) แต่หลังจากเกิดโศกนาฏกรรมกระสวยอวกาศโคลัมเบียขึ้น ชอน โอคีฟ ผู้บริหารนาซาในเวลานั้นตัดสินใจว่า กระสวยอวกาศทุกลำจะต้องสามารถเดินทางไปยังสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งเป็นสถานที่ที่ปลอดภัยสำหรับลูกเรือเผื่อมีเหตุฉุกเฉินที่ทำให้กระสวยอวกาศไม่สามารถลงจอดบนโลกอย่างปลอดภัยเกิดขึ้น แต่กระสวยอวกาศไม่สามารถเดินทางระหว่างกล้องฮับเบิลไปยังสถานีอวกาศนานาชาติในภารกิจเดียวกันได้ ดังนั้นแผนซ่อมบำรุงโดยใช้มนุษย์จึงถูกยกเลิกทั้งหมด
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ใคร ๆ ก็สามารถยื่นคำขอใช้กล้องได้โดยไม่มีข้อจำกัดด้านเชื้อชาติหรือสถาบัน มีการแย่งกันใช้กล้องสูงมาก สัดส่วนของเวลาที่ขอเข้ามาต่อเวลาที่ให้ใช้ได้อยู่ที่ประมาณ 6 ถึง 9 ต่อ 1
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
สำหรับการดูแลกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลทางด้านวิศวกรรม ดำเนินการโดยองค์การนาซาและศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดซึ่งตั้งอยู่ในเมืองกรีนเบลต์ รัฐแมริแลนด์ กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลถูกเฝ้าติดตามตลอด 24 ชั่วโมงโดยทีมบังคับการบินทั้งหมดสี่ทีม
อวกาศห้วงลึกมากของฮับเบิล
การถ่ายภาพอวกาศห้วงลึกมากของฮับเบิลต้องใช้ปริมาณการรับแสงถึง 800 หน่วย โดยกินเวลาถึง 400 รอบการโคจรของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล
ดาราจักร
นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ช่วยให้การสังเกตการณ์พัฒนายิ่งขึ้น การค้นพบประการหนึ่งคือ สสารมืดที่หายไปในดาราจักรของเราไม่อาจเป็นเพียงดาวฤกษ์เล็ก ๆ ที่จางมากแต่เพียงอย่างเดียว การสังเกตการณ์อวกาศห้วงลึกของฮับเบิล (Hubble Deep Field: HDF) ซึ่งเป็นการถ่ายภาพโดยเปิดรับแสงเป็นเวลานานในพื้นที่ที่ดูว่างเปล่าบนท้องฟ้า ได้เผยให้เห็นว่ามีดาราจักรอื่นอีกราว 125,000 ล้านแห่งในเอกภพแห่งนี้ เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าขึ้นในการตรวจจับภาพสเปกตรัมซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า (กล้องโทรทรรศน์วิทยุ กล้องอินฟราเรด และกล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์) ช่วยให้เราสามารถตรวจพบดาราจักรอื่น ๆ ที่กล้องฮับเบิลตรวจไม่พบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสำรวจดาราจักรในเขตบดบัง (ส่วนที่ถูกบดบังโดยทางช้างเผือก) ทำให้มีการค้นพบดาราจักรใหม่ได้บ้าง
ดาวฤกษ์
การศึกษาดาวฤกษ์มีความก้าวหน้าขึ้นอย่างมากตลอดช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 20 ภาพถ่ายกลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่มีค่ายิ่งสำหรับการศึกษาทางดาราศาสตร์ คาร์ล สวาซชิลด์ค้นพบว่า สีของดาวฤกษ์ซึ่งหมายถึงอุณหภูมิของมันนั้น สามารถตรวจสอบได้โดยการเปรียบเทียบค่าความส่องสว่างปรากฏกับความสว่างในภาพถ่าย มีการพัฒนาโฟโตมิเตอร์แบบโฟโตอิเล็กทริกซึ่งช่วยให้การตรวจวัดความสว่างที่ความยาวคลื่นหลาย ๆ ช่วงทำได้แม่นยำยิ่งขึ้น ปี ค.ศ. 1921 อัลเบิร์ต เอ. มิเชลสัน ได้ทำการตรวจวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวฤกษ์ได้เป็นครั้งแรกโดยใช้อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของกล้องโทรทรรศน์ฮุกเกอร์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
วันที่ 31 ตุลาคม ค.ศ. 2006 ไมค์ กริฟฟิน ก็ประกาศให้เริ่มต้นภารกิจนี้ นาซากำหนดวันปฏิบัติภารกิจเป็นวันที่ 14 ตุลาคม ค.ศ. 2008 โดยจะเดินทางด้วยกระสวยอวกาศแอตแลนติส ภารกิจครั้งนี้ได้แก่การติดตั้งแบตเตอรีใหม่ เปลี่ยนไจโรสโคปทั้งหมด และติดตั้งกล้องถ่ายภาพสนามกว้าง 3 และ สเปกโตรกราฟต้นกำเนิดจักรวาล กินเวลาทั้งหมด 11 วัน อย่างไรก็ดี ในช่วงปลายเดือนกันยายน ค.ศ. 2008 ภารกิจนี้ถูกเลื่อนออกไปเป็นเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2009 เนื่องจากพบความผิดปกติของระบบส่งข้อมูลของกล้อง ซึ่งทำให้งานด้านวิทยาศาสตร์ต้องชะงักไปทั้งหมด ระบบเปลี่ยนไปใช้ระบบสำรองเป็นการชั่วคราว และการซ่อมแซมจะต้องเพิ่มเข้าไปในภารกิจซ่อมบำรุงครั้งสุดท้ายของกล้องฮับเบิล
เวิลด์ไวด์เทเลสโคป
เวิลด์ไวด์เทเลสโคป () หรือ ดับเบิลยูดับเบิลยูที เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์สร้างโดยไมโครซอฟท์ ซึ่งอนุญาตให้ผู้ใช้ดูภาพอวกาศ มันถูกประกาศเปิดตัวในงานประชุม TED Conference ที่ Monterey รัฐแคลิฟอร์เนีย เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2551 ผู้ใช้สามารถหันกล้องไปรอบอวกาศและซูมขยายพื้นที่ที่ต้องการไปได้ไกลเท่าที่มีข้อมูลบันทึกอยู่ ภาพต่าง ๆ นั้นนำมาจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์อื่นบนโลกอีกประมาณ 10 ตัว มันสามารถดูท้องฟ้าได้ในความยาวคลื่นหลาย ๆ แบบ ซอฟต์แวร์ดังกล่าวทำงานโดยใช้เทคโนโลยี Visual Experience Engine ของไมโครซอฟท์
กล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ 2
กล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ 2 ถูกสร้างโดยห้องทดลองการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นขององค์การนาซาเพื่อแทนที่กล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ตัวก่อนที่ใช้งานมาตั้งแต่ ค.ศ. 1990 กล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ 2 มีระบบแก้ไขความพร่าเหตุขอบเลนส์ (spherical aberration) ของกระจกหลักของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล
ดาราจักร
ประเด็นนี้คลี่คลายลงได้ในช่วงต้นทศวรรษ 1920 เมื่อ เอ็ดวิน ฮับเบิล อาศัยกล้องโทรทรรศน์กล้องใหม่ของเขา สามารถแยกแยะองค์ประกอบด้านนอกของเนบิวลารูปก้นหอยจำนวนหนึ่งได้ว่ามันประกอบด้วยดาวฤกษ์เดี่ยว ๆ หลายดวง และระบุดาวแปรแสงชนิดเซเฟอิดได้อีกด้วย ทำให้เขาสามารถประเมินระยะห่างของเนบิวลาเหล่านั้นได้ว่ามันอยู่ห่างไกลจากโลกของเราเกินกว่าที่จะเป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือก ปี ค.ศ. 1936 ฮับเบิลสร้างระบบการจัดกลุ่มดาราจักรซึ่งยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบัน เรียกว่า "ลำดับของฮับเบิล" (Hubble Sequence)
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ภารกิจซ่อมบำรุงครั้งถัด ๆ มาดูจะตื่นเต้นน้อยกว่า แต่มันก็ทำให้กล้องฮับเบิลมีความสามารถใหม่ ๆ เพิ่มขึ้น
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ข้อมูลที่ได้จาก "เวลาส่วนตัวของผู้อำนวยการ" จะไม่มีกรรมสิทธิ์และจะถูกเผยแพร่สู่สาธารณะทันที ข้อมูลทั้งหมดในคลังข้อมูลจะถูกเก็บในรูปแบบ FITS ซึ่งเป็นรูปแบบที่เหมาะสมกับการวิเคราะห์เชิงดาราศาสตร์แต่ไม่เหมาะกับการใช้งานทั่วไป โครงการมรดกฮับเบิล (Hubble Heritage Project) จะทำการเลือกภาพที่สวยงามและโดดเด่นเพื่อเผยแพร่สู่สาธารณะในรูปแบบ JPEG และ TIFF
กล้องโทรทรรศน์
กล้องโทรทรรศน์ คืออุปกรณ์ที่ใช้ขยายสิ่งต่างๆวัตถุท้องฟ้าโดยอาศัยหลักการรวมอันมากมายแสง เพื่อให้สามารถมองเห็นวัตถุท้องฟ้าที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเพราะมันไกลเกินไป หรือทำให้มองเห็นได้ชัดขึ้น และมีขนาดใหญ่ขึ้นตามขนาด กล้องโทรทรรศน์ได้ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1608 โดยฮานส์ ช่างทำแว่นคนหนึ่งซึ่งต่อมาค้นพบว่าหากนำเลนส์มาวางเรียงกับให้ได้ระยะที่ถูกต้องเลนส์สามารถขยายภาพที่อยู่ไกลๆได้ใกล้ขึ้น และ 1 ปีต่อมา กาลิเลโอ กาลิเลอิ ก็ได้ นำมาสำรวจท้องฟ้าเป็นครั้งแรกซึ่งในตอนนั้นเป็นกล้องหักเหแสงที่มีกำลังขยายไม่ถึง 30 เท่า เท่านั้นแต่ก็ทำให้เห็นรายละเอียดต่างๆมากมายของดวงดาวต่างๆที่ยังไม่เคยเห็นมาก่อนทำให้เป็นจุดเริ่มต้นของการเริ่มมาสำรวจท้องฟ้าโดยใช้กล้องโทรทรรศน์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Telescope) (ชื่อเดิม Space Infrared Telescope Facility หรือ SIRTF) เป็นกล้องสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรด เป็นกล้องอันดับที่สี่และอันดับสุดท้ายของโครงการหอดูดาวเอกขององค์การนาซา ตั้งชื่อตาม ดร. ไลแมน สปิตเซอร์ จูเนียร์ ซึ่งเป็นผู้เสนอให้ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ไว้ในอวกาศเป็นคนแรกตั้งแต่ช่วง กลางยุคคริสต์ทศวรรษ 1940 กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม ค.ศ. 2003
กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง
กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงสามารถสร้างให้มีขนาดใหญ่ในราคาที่ถูกว่ากล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงมา ปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์ตามหอดูดาวขนาดใหญ่จะนิยมใช้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงทั้งสิ้น กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบันคือ กล้อง LBT (Large Binocular Telescope) ตั้งอยู่ที่ Mount Graham International Observatory ประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นกล้องแบบสะท้อนแสงที่มีขนาดกระจกปฐมภูมิขนาด 11.8 เมตร นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ก็เป็นกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงเช่นกัน การที่แสงไม่ต้องเดินทางผ่านชิ้นส่วนเลนส์ในกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง ทำให้มีข้อได้เปรียบกว่ากล้องโทรทรรศน์หักเหแสงอยู่สองประการ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เป็นหอสังเกตการณ์ในอวกาศในช่วงคลื่นอินฟราเรด ที่วางแผนไว้ว่าจะมารับหน้าที่สืบต่อจากกล้องฮับเบิล โดยมีเป้าหมายหลักทางวิทยาศาสตร์คือการเฝ้าสังเกตวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ไกลมาก ๆ ในห้วงจักรวาลอันเกินกว่าที่เครื่องมือใด ๆ ในปัจจุบันจะสามารถทำได้ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ เกิดขึ้นจากโครงการความร่วมมือระหว่างประเทศของ องค์การนาซา องค์การอวกาศยุโรป และองค์การอวกาศแคนาดา แต่เดิมมีชื่อเรียกว่า "กล้องโทรทรรศน์อวกาศรุ่นถัดไป" (Next Generation Space Telescope; NGST) ภายหลังในปี ค.ศ. 2002 จึงเปลี่ยนชื่อตามชื่อของผู้อำนวยการคนที่สองขององค์การนาซา คือ เจมส์ อี. เวบบ์ แผนการนำส่งกล้องโทรทรรศน์นี้ขึ้นสู่อวกาศอย่างเร็วที่สุดคือเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2013 โดยมีจรวด Ariane 5 เป็นตัวนำส่ง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
โครงการ OAO ได้แสดงให้เห็นว่าการสังเกตการณ์จากนอกโลกมีความสำคัญต่อวงการดาราศาสตร์เป็นอย่างยิ่ง ค.ศ. 1968 นาซาวางแผนสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศชนิดสะท้อนแสงที่มีกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตร และจะส่งขึ้นสู่วงโคจรในปี ค.ศ. 1979 แผนนี้ได้เน้นย้ำความต้องการสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่มนุษย์สามารถขึ้นไปซ่อมบำรุงได้เพื่อให้มีการใช้งานที่ยาวนานคุ้มค่ากับราคาที่แสนแพง ขณะเดียวกัน การพัฒนากระสวยอวกาศที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในเวลานั้นก็เป็นสัญญาณบ่งบอกว่าเรื่องนี้จะเป็นสิ่งที่ทำได้ในอีกไม่ช้า
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
มีแบบจำลองของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลตัวหนึ่งตั้งแสดงอยู่ที่สนามหญ้าเมืองมาร์ชฟิลด์ รัฐมิสซูรี สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นบ้านเกิดของเอ็ดวิน ฮับเบิล ข้อมูลจากป้ายระบุว่าสร้างเมื่อปี ค.ศ. 1999
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
วันที่ 13 มิถุนายน ค.ศ. 2004 สมาคมวิทยาศาสตร์แห่งชาติกล่าวแนะนำให้นาซารักษากล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลแม้ว่าจะต้องเสี่ยงก็ตาม และกล่าวว่า "นาซาไม่ควรทำสิ่งใด ๆ ที่จะห้ามกระสวยอวกาศไปปฏิบัติภารกิจซ่อมกล้องฮับเบิล" วันที่ 11 สิงหาคม ค.ศ. 2004 ชอน โอคีฟ ขอให้ศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดวางแผนและออกแบบภารกิจซ่อมบำรุงโดยใช้หุ่นยนต์แทนมนุษย์ แผนนี้ถูกยกเลิกในเวลาต่อมาเนื่องจากโดนวิจารณ์ว่า "เป็นไปไม่ได้"
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ GALEX
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ GALEX (ย่อจาก Galaxy Evolution Explorer) หรือ โครงการสำรวจวิวัฒนาการของดาราจักร เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศในย่านรังสีอัลตราไวโอเลตที่โคจรอยู่รอบโลก ขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2546 โดยจรวดเพกาซัสนำกล้องกาเล็กซ์ไว้ในวงโคจรวงกลมด้านในที่ระดับความสูง 697 กิโลเมตร (432 ไมล์) มุมเอียงจากเส้นศูนย์สูตรของโลก 29 องศา
กล้องโทรทรรศน์วิลเลียม เฮอร์เชล
กล้องโทรทรรศน์วิลเลียม เฮอร์เชล ต้องรองรับงานวิจัยค่อนข้างมาก โดยปกติคำร้องขอใช้กล้องจะได้รับตอบเพียงหนึ่งในสามเท่านั้น การค้นพบที่สำคัญผ่านกล้องโทรทรรศน์วิลเลียม เฮอร์เชล เช่น การพบฟองอากาศร้อนของแก๊สที่กำลังขยายตัวบริเวณศูนย์กลางของดาราจักรของเรา เป็นหลักฐานแสดงถึงการมีอยู่ของหลุมดำมวลยวดยิ่ง นอกจากนี้ยังมีการค้นพบแสงวาบรังสีแกมมาเป็นครั้งแรก และล่าสุดคือการค้นพบดาว Wolf-Rayet ที่มีลมดาวฤกษ์ความเร็วสูงที่สุดเท่าที่เคยพบ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
นักดาราศาสตร์อาจยื่นคำขอ "เป้าหมายของโอกาส" (Target of Opportunity) โดยจะได้เวลาสำรวจหากมีเหตุการณ์ที่ขอไว้เกิดขึ้นระหว่างเวลาที่กำหนด 10% ของเวลาใช้กล้องทั้งหมดถูกแบ่งให้กับผู้อำนวยการสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เรียกว่า "เวลาส่วนตัวของผู้อำนวยการ" (Director's Discretionary Time หรือ DD Time) นักดาราศาสตร์สามารถสมัครขอใช้เวลานี้ได้ตลอดปี โดยปกติมักจะมีการมอบเวลานี้ให้กับการศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงสั้น ๆ เช่น ซูเปอร์โนวา
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลฉลองอายุครบ 20 ปีเมื่อวันที่ 22 เมษายน ค.ศ. 2010 ในโอกาสนี้ NASA, ESA, และสถาบันกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (STScI) ร่วมเฉลิมฉลองโดยการเผยแพร่ภาพของเนบิวลากระดูกงูเรือ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฮอร์เชล
กล้องเฮอร์เชลสามารถตรวจจับวัตถุในอวกาศที่เย็นจัดและมัวจัดที่สุดจากการบดบังของฝุ่นได้ เช่นในเขตหมอกฝุ่นซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ หรือดาราจักรขุ่นมัวที่เริ่มก่อตัวขึ้นจากการรวมกลุ่มของดาวฤกษ์ใหม่ การสังเกตการณ์สามารถมองทะลุเมฆที่กำเนิดดาวฤกษ์ได้ และสามารถตรวจจับโมเลกุลที่เป็นต้นกำเนิดของชีวิต เช่น น้ำ ได้ว่ากำลังก่อตัวขึ้นหรือไม่
กล้องโทรทรรศน์
สำหรับกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงของกาลิเลโอนั้น เลนส์วัตถุจะเป็นเลนส์นูน และเลนส์ตาจะเป็นจากเลนส์เว้า ซึ่งข้อดีของการใช้ระบบเลนส์แบบนี้คือภาพที่ได้จะเป็นภาพหัวตั้งโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์อื่นมาช่วย แต่ข้อเสียของการใช้เลนส์เว้าเป็นเลนส์ตาคือระบบกล้องจะมีมุมมองภาพที่แคบมาก ต่อมา โยฮันเนส เคปเลอร์ได้ใช้เลนส์นูนเป็นเลนส์ตาของกล้องโทรทรรศน์แทน ซึ่งทำให้ระบบกล้องโทรทรรศน์ให้ภาพกลับหัว และมีมุมมองภาพกว้างขึ้น ระบบเลนส์แบบนี้ได้ถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และใช้งานมาจนถึงปัจจุบัน
กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง
ข้อเสียเปรียบของกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง คือ การมีกระจกทุติยภูมิอยู่ภายในตัวกล้องละขวางทางเดินแสงบางส่วน ทำให้ภาพมืดลงเล็กน้อย ในกรณีที่กระจกทุติยภูมิมีขนาดใหญ่ (มีพื้นที่มากกว่าร้อยละ 20 ของหน้ากล้อง) ภาพที่สังเกตได้จะมืดลงอย่างเห็นได้ชัด หรือมีภาพกระจกทุติยภูมิเป็นจุดมัวให้เห็น นอกจากนี้การสะท้อนแสงในกล้องแต่ละครั้งทำให้สูญเสียความเข้มแสงไปพอสมควร เพราะกระจกทั่วไปมักจะสะท้อนแสงได้เพียงร้อยละ 85-90 ของแสงที่ตกกระทบเท่านั้น หรือสูญเสียแสงไปถึงร้อยละ 10-15 ทุกครั้งที่มีการสะท้อน หากมีการสะท้อนหลายครั้งก็จะยิ่งทำให้ภาพมืดลง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องฮับเบิลได้รับการติดตั้งอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ก่อนส่งขึ้นสู่อวกาศทั้งหมด 5 ชิ้น ได้แก่ กล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ (Wide Field and Planetary Camera) สเปกโตรกราฟความละเอียดสูงก็อดเดิร์ด (Goddard High Resolution Spectrograph) เครื่องวัดความสว่างความเร็วสูง (High Speed Photometer) กล้องถ่ายภาพวัตถุมัว (Faint Object Camera) และสเปกโตรกราฟวัตถุมัว (Faint Object Spectrograph) กล้องถ่ายภาพดาวเคราะห์และสนามกว้างเป็นกล้องหลักที่ใช้สำหรับสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ สร้างโดยห้องทดลองการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของนาซา ประกอบด้วยตัวกรองทั้งหมด 48 ตัวเพื่อแยกเส้นสเปกตรัมต่าง ๆ ที่น่าสนใจ มันประกอบด้วยกล้องสองตัวคือ "กล้องถ่ายภาพสนามกว้าง" ใช้สำหรับถ่ายภาพมุมกว้างโดยจะได้รายละเอียดน้อยลง และ "กล้องถ่ายภาพดาวเคราะห์" ใช้สำหรับถ่ายภาพที่มีระยะโฟกัสยาวและทำให้มีกำลังขยายมากกว่า กล้องแต่ละตัวใช้เซ็นเซอร์รับภาพแบบ CCD 4 ตัว
กล้องโทรทรรศน์
กล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสงสร้างได้สำเร็จครั้งแรกในปี ค.ศ. 1668 โดย ไอแซค นิวตันซึ่งในตอนนั้นถือเป็นเรื่องที่ใหม่มากสำหรับวงการดาราศาสตร์ในสมัยนั้น หลักการทำงานของกล้องสะท้อนแสงจะใช้กระจกเว้าสะท้อนแสงแทนที่จะใช้เลนส์ในการหักเหแสง โดยยังมีหลักการที่คล้ายคลึงอยู่บ้างคือ จะใช้กระจกเว้าที่มีความยาวโฟกัสยาว (เหมือนเลนส์วัตถุของกล้องหักเหแสง) สะท้อนแสงจากวัตถุเข้าที่กระจกรองซึ่งจะสะท้อนแสงของวัตถุเข้าที่เลนส์ตาและเข้าตาของผู้ใช้ในที่สุด โดยกล้องชนิดนี้มีข้อดีคือกล้องสามารถที่จะผลิตให้มีขนาดหน้ากล้องใหญ่มาก ๆ ได้ซึ่งจะทำให้สำรวจวัตถุที่จางบนท้องฟ้าได้ดีขึ้น และเมื่อเทียบกับกล้องหักเหแสงหากหน้ากล้องเท่ากันแล้วกล้องแบบสะท้อนแสงจะมีราคาถูกกว่ามาก แต่ทั้งนี้ก็มีราคาเริ่มต้นที่ไม่ถูกนักเหมือนกับกล้องหักเหแสง และกล้องชนิดนี้ยังสามารถใช้สำรวจช่วงคลื่นได้หลากหลายกว่ากล้องหักเหแสง เพราะช่วงคลื่นเหล่านั้นจะไม่ถูกดูดซับโดยแก้วของเลนส์อีกทั้งยังไม่พบปัญหาเรื่องความคลาดสีของกล้องหักเหแสงออกไปจนหมดเพราะกล้องใช้หลักการการสะท้อนจะไม่มีปัญหาเรื่องความคลาดสีเข้ามาเกี่ยวข้อง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล () คือ กล้องโทรทรรศน์ในวงโคจรของโลกที่กระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรี นำส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อเดือนเมษายน ค.ศ. 1990 ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ เอ็ดวิน ฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลไม่ได้เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวแรกของโลก แต่มันเป็นหนึ่งในเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์การศึกษาดาราศาสตร์ที่ทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบปรากฏการณ์สำคัญต่าง ๆ อย่างมากมาย กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลเกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่างองค์การนาซาและองค์การอวกาศยุโรป โดยเป็นหนึ่งในโครงการหอดูดาวเอกขององค์การนาซาที่ประกอบด้วย กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล กล้องรังสีแกมมาคอมป์ตัน กล้องรังสีเอกซ์จันทรา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
เมื่อก่อน กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลเก็บข้อมูลไว้บนยานโดยใช้เครื่องบันทึกเทป ต่อมาได้มีการเปลี่ยนเป็นเครื่องบันทึกข้อมูลแบบโซลิดสเตตระหว่างภารกิจซ่อมบำรุงที่ 2 และ 3A ข้อมูลจากยานจะถูกส่งมายังโลกผ่านระบบดาวเทียมติดตามและถ่ายทอดข้อมูล (Tracking and Data Relay Satellite System) ซึ่งเป็นระบบที่ออกแบบให้ดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรระดับต่ำของโลกสามารถติดต่อสื่อสารกับศูนย์ควบคุมได้ถึง 85% ของการโคจร ข้อมูลจะถูกส่งมาที่ศูนย์ควบคุมระบบดาวเทียมติดตามและถ่ายทอดข้อมูล และจะถูกส่งต่อไปยังศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ด จากนั้นจะถูกส่งไปยังสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศเพื่อเก็บเข้าคลังข้อมูลในท้ายที่สุด
อุปกรณ์สังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในวงโคจร
OAO-B มีภารกิจนำกล้องโทรทรรศน์อัลตราไวโอเลตขนาด 38 นิ้วขึ้นไปเพื่อตรวจลำแสงของวัตถุที่ไม่ค่อยสว่างนัก แต่โชคร้ายที่จรวดนำส่งไม่ยอมแยกตัวออกจากดาวเทียมระหว่างการขึ้นสู่อวกาศเมื่อ 3 พฤศจิกายน ค.ศ. 1970 ดาวเทียมจึงย้อนกลับเข้ามาสู่บรรยากาศของโลกและตกลงในมหาสมุทรแอตแลนติกในเวลาต่อมา
สัญญาณว้าว!
การกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำในท้องฟ้าที่ซับซ้อนโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ เดอะบิ๊กเอียร์ (the Big Ear telescope) ที่เป็นสายอากาศลำโพงแบบฟีดฮอร์น (Feed horn) สองตัว เพื่อค้นหาสัญญาณนั้น, สายอากาศแต่ละข้างจะชี้ไปยังทิศทางที่แตกต่างกันเล็กน้อยในท้องฟ้าตามการหมุนของโลก; สัญญาณ ว้าว! ถูกตรวจพบได้ในสายอากาศข้างหนึ่ง และข้อมูลที่ถูกประมวลผลได้อยู่ในลักษณะที่ว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดขนาดของสัญญาณที่จะป้อนเข้ามาสู่สายอากาศลำโพงทั้งสองนั้นกันได้เอาเองแบบตามใจชอบ ดังนั้นจึงมีค่าไรต์แอสเซนชั่นที่มีความเป็นไปได้สองค่า:
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
เนื่องจากเครื่องมือต่าง ๆ มีรูปแบบแตกต่างกัน การแก้ไขภาพจึงทำโดยวิธีที่ต่างกันไป กล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ 2 ถูกสร้างขึ้นเพื่อนำไปแทนกล้องถ่ายภาพสนามกว้างและดาวเคราะห์ตัวเดิม โดยมันจะติดตั้งกระจกสะท้อนแสงเพื่อส่งแสงไปยังอุปกรณ์รับภาพแบบ CCD แปดตัว พื้นผิวของมันถูกสร้างให้มีความคลาดเคลื่อนที่จะสามารถหักล้างความคลาดเคลื่อนของกระจกหลักได้อย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ตัวอื่นไม่สามารถแก้ไขด้วยในวิธีนี้ได้ จึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ภายนอกเข้ามาช่วยแก้ไขภาพ
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
โดยทั่วไปความละเอียดของภาพจาก SEM มีความคมชัดด้อยกว่าของ TEM อย่างไรก็ตามเนื่องจากภาพ SEM เป็นกระบวนการที่เกิดบนพื้นผิวมากกว่าการส่องผ่าน มันจึงสามารถที่จะสร้างภาพตัวอย่างที่เป็นกลุ่มได้ในขนาดหลายเซนติเมตรขึ้นไปและ (ขึ้นอยู่กับการออกแบบและการตั้งค่าของเครื่องมือ) มีความลึกของสนามที่สูง ดังนั้นมันจึงสามารถผลิตภาพที่มีการแสดงที่ดีของรูปทรงสามมิติของกลุ่มตัวอย่าง ประโยชน์ของ SEM อีกประการหนึ่งคือความหลากหลายของมันที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดสิ่งแวดล้อม () ที่สามารถผลิตภาพที่มีคุณภาพและความละเอียดเพียงพอสำหรับกลุ่มตัวอย่างที่เปียกหรือถูกเก็บอยู่ในสูญญากาศหรือก๊าซต่ำ อุปกรณ์นี้จะช่วยอำนวยความสะดวกในการถ่ายภาพตัวอย่างทางชีวภาพที่มีความไม่แน่นอนในสูญญากาศสูงของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบเดิม
หอดูดาวลิก
กล้องโทรทรรศน์หักเหแสง 36 นิ้ว (91.44 เซนติเมตร) บนภูเขาแฮมิลตันเป็นกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงที่ใหญ่ที่สุดของโลกระหว่างวันแรกเมื่อวันที่ 3 มกราคม ค.ศ. 1888 จนกระทั่งการก่อสร้างหอดูดาวเยอร์คิส์ใน ค.ศ. 1897 Warner & Swasey ออกแบบและสร้างกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าว โดยมี Alvan Clark & Sons เป็นผู้ทำเลนส์ 36 นิ้ว ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 1888 หอดูดาวดังกล่าวได้ถูกมอบให้สภามหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เอ็ดเวิร์ด ซินเกิลตัน โฮลเดนเป็นผู้อำนวยการคนแรก ที่ตั้งของมันทำให้ประสิทธิภาพการดูดาวยอดเยี่ยมเพราะไม่มีแสงและมลพิษรบกวน ยิ่งไปกว่านั้น อากาศในเวลากลางคืนบนยอดภูเขาแฮมิลตันสงบมาก และยอดเขานั้นโดยปกติอยู่เหนือเมฆปกคลุมระดับต่ำ ซึ่งมักพบบ่อยในพื้นที่แซนโฮเซ เมื่อเมฆระดับต่ำปกคลุมข้างใต้ยอดเขา มลพิษทางแสงจึงถูกลดลงไปจนแทบไม่เหลือด้วย
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลมีผลดีต่อวงการดาราศาสตร์เป็นอย่างมาก บทความวิชาการมากกว่า 4,000 บทความที่ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลได้รับการตีพิมพ์ในวารสารที่มีความน่าเชื่อถือสูง ทั้งยังมีบทความจำนวนมากที่ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลได้เผยแพร่ในการประชุมวิชาการหลายแห่ง เมื่อพิจารณาบทความหลังจากที่ถูกตีพิมพ์ไประยะหนึ่ง พบว่ามีบทความวิชาการทางดาราศาสตร์ไม่ได้รับการอ้างถึงประมาณหนึ่งในสามของทั้งหมด แต่บทความที่ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลไม่ได้ถูกอ้างอิงต่อเพียง 2% เท่านั้น โดยเฉลี่ยแล้ว บทความที่ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลจะได้รับการอ้างอิงถึงมากกว่าบทความที่ไม่ได้ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลถึง 2 เท่า และในจำนวนบทความกว่า 200 บทความที่ได้รับการอ้างอิงมากที่สุดในแต่ละปี ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลประมาณ 10%
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กระจกและระบบด้านภาพเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล มันจะต้องถูกออกแบบมาให้ตรงกับรายละเอียดที่กำหนดไว้อย่างละเอียดมาก กล้องโทรทรรศน์โดยทั่วไปมีกระจกที่ได้รับการขัดให้ละเอียดอยู่ที่ระดับ 1 ใน 10 ของความยาวคลื่นที่ตามองเห็น แต่เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลนั้นใช้สำหรับสังเกตการณ์คลื่นตั้งแต่คลื่นอัลตราไวโอเลตจนถึงคลื่นอินฟราเรดด้วยความคมชัดมากกว่าสิบเท่าของกล้องโทรทรรศน์ก่อนหน้านี้ มันจึงต้องถูกขัดให้ละเอียดถึงระดับ 1 ใน 65 ของความยาวคลื่นที่ตามองเห็น หรือประมาณ 10 นาโนเมตร
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล คือ กล้องโทรทรรศน์ในวงโคจรของโลกที่กระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรีนำส่งขึ้นสู่วงโคจร เมื่อเดือนเมษายน ค.ศ. 1990 ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันชื่อ เอ็ดวิน ฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลไม่ได้เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวแรกของโลก แต่มันเป็นหนึ่งในเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์การ ศึกษาดาราศาสตร์ที่ทำให้นักดาราศาสตร์ค้นพบปรากฏการณ์สำคัญต่าง ๆ อย่างมากมาย กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลเกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่างองค์การนาซาและองค์การ อวกาศยุโรป
การที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลลอยอยู่นอกชั้นบรรยากาศของโลกทำ ให้มันมีข้อได้เปรียบเหนือกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่อยู่บนพื้นโลก นั่นคือภาพไม่ถูกรบกวนจากชั้นบรรยากาศ ไม่มีแสงพื้นหลังท้องฟ้า และสามารถสังเกตการณ์คลื่นอัลตราไวโอเลตได้โดยไม่ถูกรบกวนจากชั้นโอโซนบนโลก ตัวอย่างเช่น ภาพอวกาศห้วงลึกมากของฮับเบิลที่ถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล คือภาพถ่ายวัตถุในช่วงคลื่นที่ตามองเห็นที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยมีมา
โครงการก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศเริ่มต้นมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1923 กล้องฮับเบิลได้รับอนุมัติทุนสร้างในช่วงปี ค.ศ. 1970 แต่เริ่มสร้างได้ในปี ค.ศ. 1983 การสร้างกล้องฮับเบิลเป็นไปอย่างล่าช้าเนื่องด้วยปัญหาด้านงบประมาณ ปัญหาด้านเทคนิค และจากอุบัติเหตุกระสวยอวกาศแชลเลนเจอร์ กล้องได้ขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 1990 แต่หลังจากที่มีการส่งกล้องฮับเบิลขึ้นสู่อวกาศไม่นานก็พบว่ากระจกหลักมี ความคลาดทรงกลมอัน เกิดจากปัญหาการควบคุมคุณภาพในการผลิต ทำให้ภาพถ่ายที่ได้สูญเสียคุณภาพไปอย่างมาก ภายหลังจากการซ่อมแซมในปี ค.ศ. 1993 กล้องก็กลับมามีคุณภาพเหมือนดังที่ตั้งใจไว้ และกลายเป็นเครื่องมือในการวิจัยที่สำคัญและเป็นเสมือนฝ่ายประชาสัมพันธ์ ของวงการดาราศาสตร์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กิจกรรมเกี่ยวกับกล้องฮับเบิลในยุโรปเริ่มดำเนินการตั้งแต่ปี ค.ศ. 1999 โดย Hubble European Space Agency Information Centre (HEIC) ซึ่งมีสำนักงานอยู่ที่แห่งเดียวกันกับศูนย์ประสานงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรปที่เมืองมิวนิก ประเทศเยอรมัน มีเป้าหมายจะช่วยส่งเสริมการประชาสัมพันธ์และให้ข้อมูลทางการศึกษาสำหรับองค์การอวกาศยุโรป ลักษณะของกิจกรรมจะเน้นที่การประกาศข่าวทางวิทยาศาสตร์และภาพถ่ายที่น่าสนใจจากกล้องฮับเบิล รวมถึงข่าวทางวิดีโอและข้อมูลทางการศึกษาเกี่ยวกับนวัตกรรม
เนบิวลาอินทรี
ยอดแหลม () เป็นภาพที่ถูกถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2547 เป็นภาพที่แสดงถึง"ยอดแหลม"ในเนบิวลาอินทรี ยอดแหลมนี้มีความยาวถึง 9.5 ปีแสงหรือ 91.7 ล้านล้านกิโลเมตร ข้างในมีดาวที่กำลังก่อกำเนิดอยู่ ดาวที่อยู่ข้างในนั้นอาจเกิดจากก๊าซความหนาแน่นสูงที่กำลังถล่มลงมาเพราะแรงโน้มถ่วง หรือไม่ก็ความดันจากก๊าซที่ถูกทำให้ร้อนโดยดาวที่อยู่ใกล้ ๆ ภาพนี้ประกอบไปด้วยสีหลักสองสี นั้นก็คือสีฟ้าในด้านบนของภาพสำหรับออกซิเจนเรืองแสงและสีแดงในอาณาเขตด้านล่างสำหรับไฮโดรเจนเรืองแสง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ต้นปี ค.ศ. 1986 เหตุการณ์กระสวยอวกาศชาเลนเจอร์ระเบิดทำให้โครงการอวกาศของสหรัฐฯ ต้องหยุดชะงัก กระสวยอวกาศทั้งหมดถูกยกเลิกการใช้งานชั่วคราว ทำให้กำหนดการส่งกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลต้องเลื่อนไปอีกหลายปี กล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์ทั้งหมดต้องถูกเก็บในห้องสะอาดจนกว่าจะมีแผนกำหนดส่งอีกครั้ง ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายของโครงการนี้ถีบตัวสูงขึ้นไปยิ่งกว่าเดิม แต่ในขณะเดียวกัน บรรดาวิศวกรก็ถือโอกาสนี้ทำการทดสอบเพิ่มเติม เปลี่ยนแบตเตอรี่ และปรับปรุงอุปกรณ์บางส่วนให้ดียิ่งขึ้นไปด้วย
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องฮับเบิลเป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศตัวเดียวที่ถูกออกแบบมาให้นักบินอวกาศสามารถเข้าไปซ่อมแซมในอวกาศได้ จนถึงวันนี้ได้จัดการภารกิจซ่อมบำรุงครบแล้วทั้งหมดห้าภารกิจ ภารกิจที่ 1 คือการซ่อมแซมปัญหาด้านภาพในปี ค.ศ. 1993 ภารกิจที่ 2 คือการติดตั้งเครื่องมือสองชิ้นใหม่ในปี ค.ศ. 1997 ภารกิจที่ 3 แบ่งเป็นสองภารกิจย่อยได้แก่ ภารกิจ 3A เป็นการซ่อมแซมเร่งด่วนในปี ค.ศ. 1999 และภารกิจ 3B เป็นการติดตั้งกล้องสำรวจขั้นสูงในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2002 อย่างไรก็ตาม หลังจากเกิดโศกนาฏกรรมกระสวยอวกาศโคลัมเบียในปี ค.ศ. 2003 ภารกิจซ่อมบำรุงที่ห้าซึ่งมีกำหนดการในปี ค.ศ. 2004 ก็ถูกยกเลิกไปเพราะเรื่องความปลอดภัย นาซาเห็นว่าภารกิจที่ต้องใช้คนนั้นอันตรายเกินไป แต่ก็ได้ทบทวนเรื่องนี้อีกครั้ง และในวันที่ 31 ตุลาคม ค.ศ. 2006 ไมค์ กริฟฟิน ผู้บริหารของนาซาจึงเปิดไฟเขียวให้กับภารกิจซ่อมบำรุงฮับเบิลครั้งสุดท้ายโดยจะใช้กระสวยอวกาศแอตแลนติสขนส่งลูกเรือ ภารกิจนี้มีกำหนดการในเดือนตุลาคม ค.ศ. 2008 ทว่าในเดือนกันยายน ค.ศ. 2008 มีการตรวจพบข้อผิดพลาดบางประการกับตัวกล้อง ทำให้ต้องเลื่อนกำหนดการซ่อมบำรุงออกไปเป็นเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2009 เพื่อเตรียมการซ่อมแซมเพิ่มเติม กระสวยอวกาศแอตแลนติสนำยานซ่อมบำรุงขึ้นปฏิบัติการครั้งสุดท้ายเมื่อ 11 พฤษภาคม ค.ศ. 2009 เพื่อทำการซ่อมแซมและติตตั้งอุปกรณ์ใหม่เพิ่มเติม กล้องฮับเบิลกลับมาใช้งานได้ตามปกติอีกครั้งในเดือนกันยายน ค.ศ. 2009
อุปกรณ์ตรวจวัดความเร็วเชิงรัศมีของดาวฤกษ์ความแม่นยำสูง
อุปกรณ์ตรวจวัดความเร็วเชิงรัศมีของดาวฤกษ์ความแม่นยำสูง ("High Accuracy Radial velocity Planet Searcher" : HARPS) คืออุปกรณ์ที่ใช้รวมกับกล้องโทรทรรศน์ที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งมีการติดตั้งครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2545 ซึ่งได้ทำการถ่ายภาพครั้งแรกเมื่อ กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2546 ในกล้องโทรทรรศน์ ESO 3.6 m ในหอดูดาวลาซียา ซึ่งจะชี้ให้เห็นว่าดาวฤกษ์ดวงนั้นๆ มีการส่ายหรือเคลื่อนที่รอบจุดศูนย์กลางมวลของระบบดาวหลายดวงอย่างไร จนถึงปัจจุบันนี้สามารถสำรวจดาวเคราะห์กว่า 1000 ดวงแล้ว
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
การค้นพบที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ การค้นพบกลุ่มก๊าซที่รวมตัวกันเป็นรูปจานที่กำลังจะกลายเป็นดาวเคราะห์ ในเนบิวลานายพราน การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่โคจรรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ และการค้นพบปรากฏการณ์คล้ายแสงวาบรังสีแกมมา ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
อวกาศห้วงลึกของฮับเบิล
ห้วงอวกาศส่วนนี้ค่อนข้างเล็ก มีดาวในทางช้างเผือกเพียงไม่กี่ดวงเท่านั้นที่บังอยู่ ดังนั้นจึงสามารถมองเห็นดาราจักรต่างๆ ในห้วงอวกาศส่วนนี้มากกว่า 3,000 แห่ง ดาราจักรเหล่านี้จำนวนหนึ่งเป็นดาราจักรที่อายุน้อยที่สุดและอยู่ห่างไกลที่สุดเท่าที่เคยมีการค้นพบ ผลจากการตรวจพบดาราจักรอายุน้อยได้เป็นจำนวนมาก ทำให้ภาพอวกาศห้วงลึกของฮับเบิลเป็นแผนภาพสำคัญที่ใช้ในการศึกษาประวัติศาสตร์ยุคแรกๆ ของเอกภพ และเป็นแหล่งข้อมูลในการผลิตงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ออกมาแล้วมากกว่า 400 ชิ้น
ปฏิทรรศน์ของออลเบอร์
ไม่ว่าระยะจะห่างไปเท่าไหร่ แต่ความสว่างของแสงรวมจะยังคงมีค่าเท่าเดิมตามระยะทาง ซึ่งหมายความว่า แสงแต่ละชั้นจะมีการเพิ่มความสว่างขึ้นมาเรื่อย ๆ และยิ่งมีชั้นเป็นอนันต์ ท้องฟ้ายามค่ำคืนจึงควรที่จะสว่าง
เพลบลูดอต
สิ่งท้าทายของทีมงานควบคุมกล้องคือ ยานอวกาศจะแล่นห่างออกไปจากวัตถุมากขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้ภาพวัตถุปรากฏสีจางลงเรื่อย ๆ กล้องถ่ายภาพต้องเปิดรูรับแสงเป็นเวลานานขึ้น และอาจต้องส่ายกล้องด้วยเพื่อให้ได้ภาพถ่ายคุณภาพดี นอกจากนี้ เมื่อยานแล่นห่างออกไป ความสามารถในการรับส่งข้อมูลระหว่างโลกกับยานสำรวจจะลดน้อยลง ทำให้วิธีที่สามารถรับส่งข้อมูลโดยเฉพาะกับระบบประมวลภาพมีจำกัดมากขึ้น
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลสามารถนำไปวิเคราะห์ได้หลายวิธี สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศได้พัฒนาซอฟต์แวร์วิเคราะห์ข้อมูลซึ่งประกอบด้วยโปรแกรมที่ใช้ในการประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์จากไฟล์ข้อมูลดิบ ตลอดถึงเครื่องมือช่วยประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์หลาย ๆ ชนิดที่สามารถดัดแปลงตามความต้องการเพื่อใช้กับข้อมูลจากกล้องฮับเบิลได้ ซอฟต์แวร์นี้สามารถทำงานเป็นโมดูลหนึ่งในซอฟต์แวร์ IRAF ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ประมวลผลที่เป็นที่นิยมในหมู่นักดาราศาสตร์ได้
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ปลายปี ค.ศ. 2004 สมาชิกรัฐสภาจำนวนหนึ่ง นำโดยวุฒิสมาชิกบาร์บารา มิคัลสกี (D-MD) และประชาชนที่สนับสนุนอีกจำนวนมากรณรงค์เรียกร้องให้รัฐบาลของบุชและนาซาซ่อมกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
แม้ว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้สร้างผลดีต่อการวิจัยทางดาราศาสตร์อย่างมากจนเป็นที่ประจักษ์ แต่งบประมาณที่มันใช้ก็มากด้วยเช่นกัน จากการศึกษาพบว่าบทความที่ใช้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลมีจำนวนเป็น 15 เท่าของบทความที่ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ขนาด 4 เมตรที่อยู่บนพื้นโลก (เช่น กล้องโทรทรรศน์วิลเลียม เฮอร์เชล) แต่งบประมาณที่ใช้ในการสร้างและซ่อมบำรุงกล้องฮับเบิลกลับมากกว่าถึง 100 เท่า
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ระบบนำทางของกล้องฮับเบิลบางตัวยังสามารถใช้เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ได้อีกด้วย เช่น เซ็นเซอร์นำทางความละเอียดสูง (Fine Guidance Sensors: FGS) ซึ่งใช้สำหรับการระบุตำแหน่งสังเกตการณ์ของกล้องโทรทรรศน์ให้แม่นยำ สามารถใช้เป็นเครื่องมือวัดทางดาราศาสตร์ที่มีความเที่ยงตรงสูงมาก ด้วยความละเอียดไม่เกิน 0.0003 พิลิปดาทีเดียว
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลใช้งบประมาณในการก่อสร้างทั้งหมด 2.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ เพิ่มขึ้นจากเดิมที่ตั้งไว้เพียง 400 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เมื่อรวมงบประมาณที่ใช้ในการซ่อมบำรุงจนถึงวันนี้แล้ว งบประมาณของสหรัฐฯ ที่ใช้สำหรับโครงการนี้จะอยู่ที่ประมาณ 4.5 ถึง 6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่งบประมาณของยุโรปอยู่ที่ 593 ล้านยูโร (สำรวจเมื่อ ค.ศ. 1999)
สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ
นอกเหนือจากงานดูแลปฏิบัติการตามปกติของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และเตรียมการรองรับการปฏิบัติงานของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์แล้ว สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศยังทำหน้าที่บริหารและปฏิบัติภารกิจด้านข้อมูลของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (Multi-mission Archive at Space Telescope; MAST) งานบริหารศูนย์ข้อมูลปฏิบัติการเคปเลอร์ (Kepler mission) และกิจกรรมอื่นๆ ที่จำเป็นต้องใช้ความชำนาญพิเศษหรือโครงสร้างพื้นฐานที่สถาบันมีเพื่อรองรับการทำงานอื่นใดในการสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในอวกาศ รายได้ของสถาบันส่วนใหญ่มาจากสัญญาจ้างโดยศูนย์การบินอวกาศก็อดเดิร์ดขององค์การนาซา นอกนั้นเป็นเงินรายได้เล็กน้อยที่ได้จาก ศูนย์ข้อมูลเอมส์ขององค์การนาซา ห้องทดลองการขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของนาซาและจากองค์การอวกาศยุโรป เจ้าหน้าที่ของสถาบันประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์ (ส่วนใหญ่เป็นนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์) วิศวกรซอฟต์แวร์ เจ้าหน้าที่ข้อมูล เจ้าหน้าที่ควบคุมกล้องโทรทรรศน์ ผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาและการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รวมถึงธุรการและเจ้าหน้าที่สนับสนุนทางธุรกิจอีกจำนวนหนึ่ง ประมาณว่ามีนักวิทยาศาสตร์ระดับปริญญาเอกมากกว่า 100 คนทำงานอยู่ที่สถาบันแห่งนี้ โดยเป็นเจ้าหน้าที่จากองค์การอวกาศยุโรปที่ได้รับมอบหมายมาในโครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลจำนวน 15 คน รวมเจ้าหน้าที่ทั้งหมดของสถาบันประมาณ 350 คน
ศูนย์ประสานงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรป
ศูนย์ประสานงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรปจะให้รายละเอียดทางเทคนิคเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ บนยาน ให้ความช่วยเหลือเหล่านักดาราศาสตร์ยุโรปเพื่อเตรียมเอกสารขอใช้เวลาสังเกตการณ์ของกล้อง รวมถึงการพัฒนาและปรับแต่งซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์สำหรับการประมวลผลข้อมูลเฉพาะทางที่ผู้ใช้งานกล้องฮับเบิลจำเป็นต้องใช้ การทำงานของศูนย์ประสานงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรปจะประสานงานอย่างใกล้ชิดกับสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ที่เมืองบัลติมอร์ สหรัฐอเมริกา ซึ่งมีหน้าที่ดูแลการปฏิบัติงานของกล้องฮับเบิลโดยตรง
อุปกรณ์สังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในวงโคจร
อุปกรณ์สังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในวงโคจร (; OAO) เป็นชุดหอดูดาวในอวกาศสี่ตัวขององค์การนาซาที่ส่งขึ้นสู่อวกาศระหว่างปี ค.ศ. 1966 - 1972 ซึ่งให้ผลสังเกตการณ์คุณภาพสูงสำหรับวัตถุท้องฟ้าในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลตได้เป็นครั้งแรก แม้อุปกรณ์สังเกตการณ์ 2 ตัวไม่ประสบความสำเร็จ แต่อุปกรณ์อีกสองตัวก็ประสบความสำเร็จอย่างยิ่งและช่วยกระตุ้นความสนใจในแวดวงนักดาราศาสตร์ให้มองเห็นความสำคัญของการสังเกตการณ์ในห้วงอวกาศ เป็นจุดเริ่มต้นที่นำไปสู่ความสำเร็จของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
สเปกโตรกราฟความละเอียดสูงก็อดเดิร์ด
สเปกโตรกราฟความละเอียดสูงก็อดเดิร์ด (; GHRS หรือ HRS) เป็นเครื่องวัดสเปกโตรกราฟที่ติดตั้งอยู่บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ซึ่งต่อมาถูกเปลี่ยนแทนที่ด้วยกล้องใกล้อินฟราเรดและสเปกโตรมิเตอร์หลายวัตถุ (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer; NICMOS) เมื่อปี ค.ศ. 1997
เครื่องแก้ไขภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศ
เครื่องแก้ไขภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (; COSTAR) เป็นเครื่องมือที่ออกแบบขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาความคลาดทรงกลมของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ซึ่งเป็นสาเหตุให้การจับภาพสำหรับเครื่องมือวัดอื่นๆ มีความคลาดเคลื่อนไปหมด เครื่อง COSTAR สร้างโดยบริษัทบอลล์แอโรสเปซ นำขึ้นไปติดตั้งแทนที่เครื่องวัดความสว่างความเร็วสูง (High Speed Photometer; HSP) ในระหว่างภารกิจซ่อมบำรุงกล้องฮับเบิลครั้งที่ 1 เมื่อปี ค.ศ. 1993 สำหรับอุปกรณ์วัดที่สร้างขึ้นใหม่หลังจากนั้น ได้มีการออกแบบเพื่อชดเชยค่าความคลาดทรงกลมนี้ได้ด้วยตัวเองแล้ว
กล้องถ่ายภาพสนามกว้าง 3
กล้องถ่ายภาพสนามกว้าง 3 () คือ กล้องที่จะถูกนำไปติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในวันที่ 7 สิงหาคม ค.ศ. 2008 ใช้สำหรับถ่ายคลื่นที่ตามองเห็น มันจะเป็นอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยที่สุดที่ใช้ถ่ายคลื่นที่ตามองเห็นของกล้องฮับเบิลและเป็นอุปกรณ์ตัวสุดท้ายของกล้องฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
นอกจากนี้ สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศยังได้ดำเนินการเว็บไซต์หลายแห่ง เพื่อเผยแพร่ภาพจากกล้องฮับเบิลต่อสาธารณะและชี้แจงข้อมูลต่าง ๆ ในการสำรวจทางดาราศาสตร์ สถาบันให้ความร่วมมือกับหน่วยงานสื่อสารสาธารณะเมื่อปี ค.ศ. 2000 เพื่อประชาสัมพันธ์ให้ผู้เสียภาษีชาวอเมริกันได้รับรู้ว่า ประโยชน์ที่ได้รับจากการลงทุนในโครงการกล้องโทรทรรศน์อวกาศนั้นสัมฤทธิ์ผลเพียงไร
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
คณะกรรมการสืบสวนกล่าวว่าปัญหานี้เป็นความผิดของบริษัทเพอร์กินเอลเมอร์ นาซาพบว่าบริษัทเพอร์กินเอลเมอร์ไม่ได้ถือว่ากระจกเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญของกล้องโทรทรรศน์และยังมั่นใจในตัวเองมากจนไม่ให้นาซาเข้ามาตรวจสอบกระบวนการการผลิต คณะกรรมการสืบสวนวิพากษ์วิจารณ์บริษัทเพอร์กินเอลเมอร์ในเรื่องปัญหาการจัดการอย่างรุนแรง นอกจากนี้ นาซายังถูกวิพากษ์วิจารณ์ที่ไม่ยอมแก้ไขปัญหาการควบคุมคุณภาพ เช่น การยึดถือผลการทดสอบจากอุปกรณ์เพียงอุปกรณ์เดียว
ดาวอังคาร
ดาวอังคารสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากโลกโดยง่ายซึ่งจะปรากฏให้เห็นเป็นสีออกแดง มีความส่องสว่างปรากฏได้ถึง −2.91 ซึ่งเป็นรองเพียงดาวพฤหัสบดี ดาวศุกร์ ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินโดยทั่วไปมีขีดจำกัดการมองเห็นรายละเอียดของภูมิประเทศขนาดประมาณ 300 กิโลเมตรเมื่อโลกและดาวอังคารเข้าใกล้กันมากที่สุดอันเป็นผลจากบรรยากาศของโลก
หอดูดาวท้องฟ้าซีกใต้แห่งยุโรป
อุปกรณ์ทันสมัยจำนวนมากที่หอดูดาวแห่งนี้ได้ช่วยเหลือการค้นพบทางดาราศาสตร์ครั้งสำคัญๆ หลายครั้ง และช่วยสร้างรายการวัตถุทางดาราศาสตร์จำนวนมาก การค้นพบเมื่อไม่นานมานี้รวมถึงการค้นพบ แสงวาบรังสีแกมมาที่อยู่ไกลที่สุด และการค้นพบหลักฐานการมีอยู่ของหลุมดำที่บริเวณใจกลางทางช้างเผือกของเรา ในปี ค.ศ. 2004 กล้องโทรทรรศน์ VLT ได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์จับภาพถ่ายแรกของดาวเคราะห์นอกระบบ 2M1207b ที่โคจรรอบดาวแคระน้ำตาลดวงหนึ่งซึ่งอยู่ห่างออกไป 173 ปีแสง นอกจากนี้อุปกรณ์ HARPS ยังได้ช่วยเหลือการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบอีกเป็นจำนวนมาก รวมถึงการค้นพบ กลีส 581 ซี ซึ่งโคจรรอบดาวแคระแดง กล้องโทรทรรศน์ VLT ยังช่วยในการค้นพบดาราจักรที่ไกลที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยรู้จัก คือ Abell 1835 IR1916
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
สิ่งแรกที่ต้องทำคือการวัดค่าความคลาดเคลื่อนของกระจกหลักอย่างละเอียด นักดาราศาสตร์พบว่าค่าคงที่เชิงกรวยของกระจกอยู่ที่ −1.01324 แทนที่จะเป็น −1.00230 ตามที่ตั้งใจไว้ การคำนวณความคลาดเคลื่อนโดยวิเคราะห์จากเครื่องตรวจกระจกของบริษัทเพอร์กินเอลเมอร์และจากเครื่องวัดการแทรกสอดให้ผลลัพธ์เดียวกัน
กล้องโทรทรรศน์อวกาศ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา หรือ กล้องรังสีเอกซ์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) เป็นดาวเทียมของนาซา ที่มี detector ที่สามารถตรวจจับรังสีเอกซ์ได้ จึงเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการศึกษารังสี X-ray ในห้วงอวกาศ ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศโดยยาน STS-93 เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม ค.ศ. 1999 และพร้อมปฏิบัติภารกิจในปี ค.ศ. 2014
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
นักบินอวกาศออกปฏิบัติการในอวกาศนอกยานรวม 5 ครั้ง เพื่อติดตั้งอุปกรณ์วัดคุมใหม่ 2 ชุด คือ กล้องถ่ายภาพสนามกว้าง 3 (WFC3) และ สเปกโตรกราฟต้นกำเนิดจักรวาล (COS) อุปกรณ์ WFC3 ช่วยเพิ่มความสามารถในการสังเกตการณ์ของกล้องฮับเบิลในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลตและคลื่นที่ตามองเห็นให้เพิ่มขึ้นอีก 35 เท่าด้วยมุมมองของภาพที่กว้างขึ้นและความละเอียดของภาพที่สูงยิ่งขึ้น อุปกรณ์ COS นำไปติดตั้งแทนที่เครื่องแก้ไขภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (COSTAR) ที่เคยนำขึ้นไปติดตั้งตั้งแต่ ค.ศ. 1993 เพื่อแก้ปัญหาความคลาดทรงกลมของกล้อง (เนื่องจากอุปกรณ์ใหม่ 2 ชุดที่ติดตั้งนี้ได้ปรับแก้ปัญหานี้ไปในตัว จึงไม่จำเป็นต้องใช้ COSTAR อีก) โดยจะใช้ COS ในการเฝ้าสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลตร่วมกับการตรวจวัดของสเปกโตรกราฟกล้องโทรทรรศน์อวกาศ (STIS) ซึงได้รับการปรับปรุงแก้ไขในภารกิจซ่อมบำรุงคราวนี้พร้อมกับกล้องสำรวจขั้นสูง (ACS) นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนอุปกรณ์อีกหลายชิ้น เช่น Rate Sensor Unit ทั้งสามตัว เปลี่ยนเซ็นเซอร์นำทางความละเอียดสูงไป 1 ตัว เปลี่ยน SI C&DH unit เปลี่ยนฉนวนกันความร้อนชั้นนอกใหม่ทั้งหมด 3 ชิ้น และเปลี่ยนแบตเตอรี่นิเกิล-ไฮโดรเจนที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่กล้องฮับเบิลในช่วงเวลากลางคืนหมดทั้ง 6 ชุด แบตเตอรี่นี้ใช้งานมามากกว่าอายุใช้งานตามการออกแบบถึง 13 ปีแล้วและยังไม่เคยเปลี่ยนเลย หลังจากทำการทดสอบและปรับแต่งค่าแล้ว กล้องฮับเบิลก็กลับสู่การทำงานตามปกติในเดือนกันยายน ค.ศ. 2009 การปรับปรุงซ่อมแซมทั้งหมดนี้เพื่อหวังให้กล้องฮับเบิลสามารถใช้งานต่อไปได้เต็มประสิทธิภาพอย่างน้อยจนถึงปี ค.ศ. 2014 หรือนานกว่านั้น
ศูนย์ประสานงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรป
ศูนย์ประสานงานกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรป (; ST-ECF) เป็นสถาบันที่ตั้งขึ้นเพื่อทำหน้าที่สนับสนุนและบริหารงานบริการเบื้องต้นสำหรับนักดาราศาสตร์ชาวยุโรปเพื่อเข้าใช้งานกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล อันเป็นโครงการร่วมระหว่างองค์การนาซากับองค์การอวกาศยุโรป ศูนย์นี้ตั้งขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1984 โดยองค์การอวกาศยุโรปและหอดูดาวยุโรปใต้ ตั้งอยู่ที่สำนักงานใหญ่ของหอดูดาวยุโรปใต้ที่เมือง การ์ชิง ไบ มึนเชน ประเทศเยอรมัน
กล้องโทรทรรศน์วิทยุ
กล้องโทรทรรศน์วิทยุ เป็นอุปกรณ์ทางดาราศาสตร์ ใช้บันทึกและวัดสัญญาณคลื่นวิทยุจากวัตถุท้องฟ้าต่าง ๆ กล้องโทรทรรศน์วิทยุต่างจากกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงตรงที่ปฏิบัติงานในความถี่ของคลื่นวิทยุที่ความยาวคลื่นตั้งแต่ 10 มิลลิเมตร ไปจนถึง 10-20 เมตร โดยทั่วไปจานเสาอากาศของกล้องโทรทรรศน์วิทยุจะมีรูปร่างเป็นพาราโบลา อาจอยู่เดี่ยว ๆ หรือประกอบกันเป็นแถวลำดับ ทำหน้าที่เปรียบเทียบได้กับกระจกของกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง กล้องโทรทรรศน์วิทยุนำไปสู่การค้นพบวัตถุใหม่และปรากฏการณ์ เช่น เควซาร์ พัลซาร์ และไมโครเวฟพื้นหลัง
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแผงรับแสงอาทิตย์เป็นครั้งที่สอง แผงรับแสงอาทิตย์ใหม่รับแบบมาจากแผงรับแสงอาทิตย์ของดาวเทียมสื่อสารอิริเดียม มีขนาดสองในสามของแผงเดิม ทำให้มีแรงลากจากชั้นบรรยากาศส่วนบนลดน้อยลง และให้พลังงานได้มากกว่าเดิมถึง 30% ทำให้อุปกรณ์ทุกชิ้นบนกล้องฮับเบิลสามารถทำงานพร้อมกันได้ และลดปัญหาการสั่นจากแผงเก่าที่เกิดขึ้นระหว่างที่กล้องโคจรเข้าสู่ช่วงรับแสงอาทิตย์โดยตรงและออกจากช่วงรับแสงอาทิตย์ มีการเปลี่ยนหน่วยจ่ายพลังงานเพื่อแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นกับรีเลย์ ทำให้ต้องปิดระบบจ่ายพลังงานทั้งหมดเป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ขึ้นสู่อวกาศ
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
การตัดสินใจระหว่างการสร้างกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกหรือการสร้างกล้องโทรทรรศน์อวกาศยังคงเป็นเรื่องที่ซับซ้อน ความก้าวหน้าของวิชาทัศนศาสตร์ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกที่สามารถถ่ายคลื่นอินฟราเรดด้วยความละเอียดสูงได้ แต่การใช้เทคนิคทางทัศนศาสตร์ก็มีข้อดีที่แตกต่างกับการใช้กล้องฮับเบิล แม้ว่าการใช้เทคนิคทางทัศนศาสตร์จะช่วยให้ได้ภาพคุณภาพสูง แต่มันก็ไม่สามารถถ่ายภาพมุมกว้างได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในคลื่นที่ตามองเห็น กล้องฮับเบิลยังคงมีข้อได้เปรียบในการถ่ายภาพมุมกว้างด้วยความละเอียดสูง แม้แต่ก่อนที่จะมีการส่งกล้องฮับเบิลขึ้นสู่วงโคจร การถ่ายภาพด้วยเทคนิคจุดด่าง (speckle imaging) ก็สามารถให้ภาพวัตถุสว่างที่มีความละเอียดสูงกว่าภาพจากกล้องฮับเบิลอีก การตัดสินใจใช้ภาพจากวิธีใดจึงขึ้นอยู่กับรายละเอียดของการวิจัยเป็นหลัก
สเปกโตรกราฟกล้องโทรทรรศน์อวกาศ
สเปกโตรกราฟกล้องโทรทรรศน์อวกาศถูกติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลระหว่างการซ่อมบำรุงครั้งที่สองในปี 1997 โดย มาร์ก ลี และ สตีเวน สมิธ แทนที่สเปกโตรกราฟความละเอียดสูง (High Resolution Spectrograph) และสเปกโตรกราฟวัตถุมัว (Faint Object Spectrograph) ที่เสีย มันถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้ 5 ปี วันที่ 3 สิงหาคม ค.ศ. 2004 ความเสียหายทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นทำให้มันใช้งานไม่ได้ มันจะได้รับการซ่อมแซมโดยนักบินอวกาศในภารกิจซ่อมบำรุงครั้งที่สี่ซึ่งมีกำหนดการในเดือนกันยายน ค.ศ. 2008
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลลอยอยู่ในวงโคจรที่ได้รับผลกระทบจากชั้นบรรยากาศส่วนบน วงโคจรของมันจึงลดต่ำลงมาทีละนิดเนื่องจากแรงลาก ถ้ามันไม่ได้รับการปรับวงโคจร มันจะลอยเข้ามาในชั้นบรรยากาศของโลกภายในปี ค.ศ. 2010 ถึง ค.ศ. 2032 ขึ้นอยู่กับว่าดวงอาทิตย์จะส่งผลต่อชั้นบรรยากาศส่วนบนมากเท่าใด นอกจากนี้ ไจโรสโคปยังส่งผลต่อวงโคจรด้วย นักดาราศาสตร์สามารถปรับทิศทางของไจโรสโคปเพื่อลดแรงลากจากชั้นบรรยากาศได้ เมื่อกล้องฮับเบิลลอยเข้ามาในโลก กระจกหลักและโครงสร้างสนับสนุนของมันจะรอดพ้นจากการเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ ทำให้มันอาจสร้างความเสียหายให้กับสิ่งปลูกสร้างของมนุษย์ได้ (โอกาสที่มันจะสร้างความเสียหายอยู่ที่ 1 ใน 700) ถ้าภารกิจซ่อมบำรุงครั้งที่ห้าประสบความสำเร็จ กำหนดการการใช้งานของมันจะยืดออกไป
กล้องโทรทรรศน์อวกาศคอมป์ตัน
กล้องโทรทรรศน์อวกาศคอมพ์ตัน หรือ กล้องรังสีแกมมาคอมพ์ตัน () เป็นหอสังเกตการณ์ดวงที่สองของนาซาในโครงการหอดูดาวเอกที่ส่งขึ้นสู่อวกาศ หลังจากที่ส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลขึ้นไปก่อนหน้านั้น กล้องโทรทรรศน์อวกาศคอมพ์ตันตั้งชื่อตาม ดร. อาร์เทอร์ ฮอลลี คอมพ์ตัน นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลที่สร้างผลงานโดดเด่นด้านฟิสิกส์รังสีแกมมา กล้องคอมพ์ตันสร้างโดยสถาบัน TRW (ปัจจุบันคือสถาบันเทคโนโลยีอวกาศนอร์ทรอพ กรัมแมน) ในแคลิฟอร์เนีย ใช้เวลาสร้างทั้งสิ้น 14 ปี ขึ้นสู่อวกาศโดยกระสวยอวกาศแอตแลนติส เที่ยวบิน STS-37 เมื่อวันที่ 5 เมษายน ค.ศ. 1991 และได้ทำงานจนกระทั่งปลดระวางในวันที่ 4 มิถุนายน ค.ศ. 2000 กล้องคอมพ์ตันโคจรอยู่ในวงโคจรต่ำของโลกที่ระดับความสูงประมาณ 450 กิโลเมตร เพื่อหลบหลีกผลกระทบจากแถบรังสีแวนอัลเลน นับเป็นเครื่องมือทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มีน้ำหนักมากที่สุดเท่าที่เคยส่งขึ้นสู่อวกาศ ด้วยน้ำหนักถึง 17,000 กิโลกรัม
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
การที่กล้องฮับเบิลโคจรอยู่ในชั้นบรรยากาศรอบนอกของโลก ทำให้วงโคจรของมันมีการเปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ ตามเวลาโดยที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำ เพราะการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศรอบนอกอาจเกิดขึ้นได้จากสาเหตุมากมาย เหตุนี้ตำแหน่งของกล้องฮับเบิลจึงอาจคลาดเคลื่อนไปประมาณ 4,000 กม. ในทุก ๆ 6 สัปดาห์ การสรุปตารางการสังเกตการณ์จึงสามารถทำได้เพียงไม่กี่วันล่วงหน้าเท่านั้น เพราะหากกำหนดแผนล่วงหน้านานเกินไป เป้าหมายที่ต้องการสำรวจอาจไม่อยู่ในขอบเขตการสังเกตการณ์ในช่วงเวลาที่ระบุก็ได้
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฮอร์เชล
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฮอร์เชล () เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศขององค์การอวกาศยุโรป ริเริ่มโครงการตั้งแต่ ค.ศ. 1982 ด้วยความร่วมมือของบรรดานักวิทยาศาสตร์ในยุโรป ชื่อโครงการตั้งขึ้นในเวลาต่อมาตามชื่อของ เซอร์ วิลเลียม เฮอร์เชล นักวิทยาศาสตร์ผู้ค้นพบสเปกตรัมอินฟราเรด และเป็นผู้ค้นพบดาวยูเรนัส
เครื่องแก้ไขภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศ
เครื่องแก้ไขภาพกล้องโทรทรรศน์อวกาศจะถูกถอดออกจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในภารกิจซ่อมบำรุงครั้งที่ 5 ในปี ค.ศ. 2009 เพื่อจะติดตั้งสเปกโตรกราฟต้นกำเนิดจักรวาลแทนที่
กล้องจุลทรรศน์ของไฮเซนเบิร์ก
กล้องจุลทรรศน์ของไฮเซนเบิร์ก () เป็นกล้องจุลทรรศน์ในการทดลองทางความคิดของเวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก ต่อมาการทดลองทางความคิดนี้นำไปสู่หลักความไม่แน่นอนของกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งขัดกับหลักการพื้นฐานของทัศนศาสตร์ กล่าวคือการสังเกตสิ่งที่มีมวลมากในชีวิตประจำวันนั้นไม่ได้ส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมของวัตถุที่ถูกสังเกตแต่อย่างใด แต่เมื่อพูดถึงวัตถุที่มีมวลน้อยอย่างเช่นอิเล็กตรอนแล้วเป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตพฤติกรรมของอิเล็กตรอนโดยไม่กระทบต่อพฤติกรรมของมันเอง เนื่องจากแสงมีโมเมนตัมแปรผันตามความถี่คองคลื่นแสง ดังนั้นวัตถุที่ถูกแสงตกกระทบจึงมีการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมหรือ "ถูกชน" ด้วยโฟตอนดังปรากฏการณ์คอมพ์ตัน นั่นคือยิ่งต้องการภาพของวัตถุชัดเจนเท่าไหร่ก็ต้องใช้แสงที่มีความถี่มากขึ้น และทำให้โฟตอนมีโมเมนตัมมากขึ้นก็จะรบกวนพฤติกรรมของวัตถุที่ถูกสังเกตมากขึ้นตามไปด้วย
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ภาพอวกาศห้วงลึกของฮับเบิลและภาพอวกาศห้วงลึกมากของฮับเบิล เป็นภาพถ่ายท้องฟ้าที่ตามองเห็นที่ลึกที่สุดเท่าที่อุปกรณ์ใด ๆ จะถ่ายได้ ภาพนี้เปิดเผยให้เห็นดาราจักรที่อยู่ไกลหลายพันล้านปีแสงและทำให้เกิดรายงานทางวิทยาศาสตร์อีกจำนวนมาก เปรียบดังหน้าต่างบานใหม่ที่นำพาเราไปสู่เอกภพยุคเริ่มต้น
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
ไม่กี่สัปดาห์หลังการส่งกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลขึ้นสู่อวกาศ ภาพถ่ายที่ได้ก็เผยให้เห็นถึงปัญหาด้านภาพอย่างร้ายแรง แม้ว่าภาพถ่ายที่ได้จากกล้องฮับเบิลจะชัดกว่าภาพถ่ายจากพื้นโลก แต่มันก็ไม่คมชัดเท่าที่ตั้งใจไว้และคุณภาพของภาพก็ต่ำกว่าที่คาดหวังไว้มาก ภาพถ่ายแหล่งกำเนิดเป็นจุดมีรัศมีแผ่ออกมาเกิน 1 พิลิปดา ทั้ง ๆ ที่ตั้งใจไว้ว่าจะให้มีขนาดเล็กกว่า 0.1 พิลิปดา
กล้องโทรทรรศน์หักเหแสง
ภาพดาวที่บันทึกด้วยกล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงจะมีลักษณะเป็นจุดกลมที่สมบูณ์และคมชัดมากนอกจากนี้กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงมีเลนส์ทั้งบริเวณหน้ากล้องเข้าไปได้น้อย การดูแลรักษาทำได้ง่าย และการที่เลนส์ยึดอยู่กับตัวท่อของกล้องอย่างมั่นคงทำให้กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงไม่มีการวางตัวของระบบเลนส์ (Optical Alignment) ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญในกล้องโทรทรรศน์ประเภทอื่นๆบเลนส์วัตถุเพื่อปรับปรุงจุดโฟกัสของแสงสีต่างๆให้อยู่ที่จุดเดียวกัน โดยระบบเลนส์ใหม่นี้เรียนกว่า เลนส์อรงค์ (Achromatic Lens) แปลว่า "ไม่มีสีเพราะปัญหาสีรุ้งในภาพจะลดน้อยลงจนแทบสังเกตไม่เห็น" วิธีการใช้เลนส์อรงค์สร้างกล้องเป็นวิธีที่ค่อนข้างใหม่ แต่ในสมัยปี ค.ศ. 1669 เป็กๆ ทำให้ปัญหาความคลาดสีปรากฏให้เห็นน้อยลง ซึ่งก็เป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยได้ แต่ตัวกล้องจะมีความยาวหลายสิบเมตรทำให้สังเกตได้ไม่คล่องตัวนัก ถ้าคิดว่าดีก็ทำต่อไปนะ
ดวงจันทร์
ก่อนหน้านี้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลเคยแสดงข้อมูลเบื้องต้นว่าอาจจะมีไฮดรอกซิลในฝุ่นที่ลอยขึ้นมา แต่ช่วงเวลาที่แถลงข่าวนั้นยังไม่มีการยืนยัน
กล้องโทรทรรศน์
กล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสงเป็นกล้องที่ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกโดยฮานส์ ช่างทำแว่นคนหนึ่ง ซึ่งต่อมาค้นพบว่าหากนำเลนส์มาวางเรียงกันให้ได้ระยะที่ถูกต้องเลนส์สามารถขยายภาพที่อยู่ไกลๆได้ใกล้ขึ้น และ 1 ปีต่อมา กาลิเลโอ กาลิเลอี ก็ได้ นำมาสำรวจท้องฟ้าเป็นครั้งแรกโดยตัวกล้องจะมีเลนส์ 2 ตัวขึ้นไปคือ เลนส์วัตถุ และเลนส์ตา โดยเลนส์วัตถุจะทำหน้าที่รับภาพจากวัตถุ แล้วหักเหแสงไปยังเลนส์ใกล้ตา ซึ่งเลนส์ใกล้ตาจะทำหน้าที่ขยายภาพจากเลนส์วัตถุอีกทีหนึ่ง โดยลักษณะการวางเลนส์จะใช้เลนส์วัตถุที่มี ความยาวโฟกัส ยาว และเลนส์ใกล้ตาที่มีความยาวโฟกัสสั้น โดยในการวางเลนส์ จะวางเลนส์วัตถุ (ความยาวโฟกัสยาว) ไว้ด้านหน้า และเลนส์ใกล้ตา (ความยาวโฟกัสสั้น) ไว้ด้านหลัง โดยระยะห่างของเลนส์ 2 ตัวนี้คือ ความยาวโฟกัสเลนส์วัตถุ + ความยาวโฟกัสเลนส์ตา เป็นต้น
กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล
หลังจากที่มีการใช้งานกระสวยอวกาศอีกครั้งในปี ค.ศ. 1988 กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลก็มีกำหนดการส่งในปี ค.ศ. 1990 โดยจะต้องมีการล้างฝุ่นที่เกาะอยู่บนกระจกตั้งแต่สร้างเสร็จด้วยก๊าซไนโตรเจนและจะต้องถูกทดสอบให้แน่ใจว่าระบบทุกระบบยังทำงานได้เป็นปกติ ในที่สุด กระสวยอวกาศดิสคัฟเวอรี เที่ยวบินที่ STS-31 ก็ได้นำกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลขึ้นสู่วงโคจรของโลกเมื่อวันที่ 24 เมษายน ค.ศ. 1990
กล้องถ่ายภาพวัตถุมัว
กล้องถ่ายภาพวัตถุมัว (; FOC) เป็นกล้องถ่ายภาพที่ติดตั้งอยู่บนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลนับแต่เริ่มขึ้นสู่อวกาศในปี ค.ศ. 1990 จนกระทั่งถึงปี 2002 จึงถูกถอดออกแทนที่ด้วยกล้องสำรวจขั้นสูง