哈(ha)勃空間望遠鏡(英語:Hubble Space Telescope,縮寫:HST)是(shi)以美國天文學(xue)家愛德溫·哈(ha)勃為名,于1990年4月(yue)24日成(cheng)功發射,位于地球的大氣層(ceng)之上的光(guang)學(xue)望遠鏡。
2019年5月,哈勃太空(kong)望遠鏡科學家公布(bu)了最新(xin)的(de)宇宙(zhou)照片——“哈勃遺產場”(HLF),這是迄(qi)今最完(wan)整最全面的(de)宇宙(zhou)圖(tu)譜,由哈勃在16年間拍攝的(de)7500張星(xing)空(kong)照片拼接(jie)而成,包含約265000個星(xing)系,其中有(you)些已至少133億歲(sui)“高齡”,對其進(jin)行研究(jiu)有(you)助(zhu)于(yu)科學家深(shen)入了解更早的(de)宇宙(zhou)歷史(shi)。
2021年(nian)6月19日,據(ju)法(fa)新社報(bao)道,美國宇航局NASA表示,已經觀測宇宙(zhou)30多年(nian)的(de)哈勃太空望遠(yuan)鏡(jing)過去幾天處于(yu)停(ting)(ting)機(ji)狀態,原因是一個有(you)效(xiao)載(zai)荷計(ji)算(suan)機(ji)從13日起停(ting)(ting)止了工作。
哈(ha)(ha)(ha)勃空間(jian)望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)(英語:Hubble Space Telescope,HST),是(shi)以(yi)天(tian)文(wen)(wen)學(xue)(xue)家愛德溫·哈(ha)(ha)(ha)勃為(wei)名,在地(di)(di)球(qiu)(qiu)軌道的(de)望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)。哈(ha)(ha)(ha)勃望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)接(jie)收(shou)地(di)(di)面(mian)控制中心(美國馬里蘭(lan)州的(de)霍普金斯大學(xue)(xue)內)的(de)指令并將(jiang)各種觀測數(shu)據通過無線電傳輸回(hui)地(di)(di)球(qiu)(qiu)。由于(yu)(yu)它(ta)位于(yu)(yu)地(di)(di)球(qiu)(qiu)大氣層(ceng)之(zhi)上(shang),因此獲(huo)得(de)了(le)地(di)(di)基望(wang)(wang)(wang)遠鏡(jing)所沒有的(de)好處:影像(xiang)(xiang)不受(shou)大氣湍流的(de)擾(rao)動、視相度絕佳(jia),且無大氣散射造成(cheng)的(de)背景(jing)光(guang),還能觀測會被臭氧層(ceng)吸(xi)收(shou)的(de)紫外線。于(yu)(yu)1990年發射之(zhi)后,已經(jing)成(cheng)為(wei)天(tian)文(wen)(wen)史上(shang)最重要的(de)儀器(qi)。它(ta)成(cheng)功彌補(bu)了(le)地(di)(di)面(mian)觀測的(de)不足,幫助天(tian)文(wen)(wen)學(xue)(xue)家解決(jue)了(le)許多(duo)天(tian)文(wen)(wen)學(xue)(xue)上(shang)的(de)基本問題,使得(de)人類對天(tian)文(wen)(wen)物理有更多(duo)的(de)認識。此外,哈(ha)(ha)(ha)勃的(de)超(chao)深(shen)空視場則是(shi)天(tian)文(wen)(wen)學(xue)(xue)家目前能獲(huo)得(de)的(de)最深(shen)入、也是(shi)最敏(min)銳(rui)的(de)太空光(guang)學(xue)(xue)影像(xiang)(xiang)。
哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)和康普頓γ射線天(tian)文(wen)臺(tai)、錢(qian)德拉(la)X光天(tian)文(wen)臺(tai)、斯皮策空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)都(dou)是美國國家航空(kong)航天(tian)局大型軌道天(tian)文(wen)臺(tai)計劃(hua)的一部(bu)分。哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)由NASA和ESA合作共(gong)同管理。
哈勃空間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)歷史可以(yi)追溯(su)至1946年(nian)天文(wen)學家萊曼·斯皮策(Lyman Spitzer, Jr.)所(suo)提出(chu)的(de)(de)(de)論文(wen):《在地球之外(wai)(wai)的(de)(de)(de)天文(wen)觀(guan)測優(you)(you)勢》。在文(wen)中(zhong),他(ta)指出(chu)在太空中(zhong)的(de)(de)(de)天文(wen)臺(tai)有兩(liang)項(xiang)優(you)(you)于(yu)地面天文(wen)臺(tai)的(de)(de)(de)性能(neng)。首先,角分(fen)辨(bian)率(物體能(neng)被(bei)清楚分(fen)辨(bian)的(de)(de)(de)最小分(fen)離角度)的(de)(de)(de)極限(xian)(xian)將只(zhi)(zhi)受限(xian)(xian)于(yu)衍射(she),而不(bu)是(shi)由造(zao)成星光閃爍(shuo)、動蕩不(bu)安(an)的(de)(de)(de)大氣(qi)所(suo)造(zao)成的(de)(de)(de)視(shi)象度。在當時,以(yi)地面為基(ji)地的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)解析(xi)力只(zhi)(zhi)有0.5-1.0弧秒,相較下,只(zhi)(zhi)要口徑2.5米的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)就能(neng)達到理論上衍射(she)的(de)(de)(de)極限(xian)(xian)值0.1弧秒。其次(ci),在太空中(zhong)的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)可以(yi)觀(guan)測被(bei)大氣(qi)層(ceng)吸收(shou)殆盡的(de)(de)(de)紅外(wai)(wai)線(xian)和(he)紫外(wai)(wai)線(xian)。
斯皮(pi)(pi)策(ce)以(yi)空間望遠鏡(jing)為(wei)事(shi)業(ye),致力于空間望遠鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)推展。在(zai)1962年,美國國家(jia)科(ke)學(xue)院在(zai)一份報告中(zhong)推薦(jian)空間望遠鏡(jing)做為(wei)發展太空計劃的(de)(de)(de)(de)一部分,在(zai)1965年,斯皮(pi)(pi)策(ce)被(bei)任命為(wei)一個科(ke)學(xue)委(wei)員(yuan)會的(de)(de)(de)(de)主任委(wei)員(yuan),該(gai)委(wei)員(yuan)會的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)就是建造一架空間望遠鏡(jing)。
在(zai)第(di)二次世界大戰時,科學家利用發(fa)展火(huo)箭技術的(de)(de)(de)同時,曾經小規模的(de)(de)(de)嘗試過以太空為(wei)基地的(de)(de)(de)天文(wen)(wen)學。在(zai)1946年(nian)(nian),首度觀察到了(le)太陽的(de)(de)(de)紫外(wai)線(xian)光(guang)譜。英國在(zai)1962年(nian)(nian)發(fa)射了(le)太陽望(wang)遠鏡放置在(zai)軌道上(shang),做為(wei)亞利安(an)太空計劃(hua)的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分。1966年(nian)(nian)NASA進行了(le)第(di)一(yi)個(ge)軌道天文(wen)(wen)臺(OAO)任務,但(dan)第(di)一(yi)個(ge)OAO的(de)(de)(de)電(dian)池在(zai)三天后(hou)就失效,中止了(le)這項任務了(le)。第(di)二個(ge)OAO在(zai)1968至1972年(nian)(nian)對(dui)恒星和星系進行了(le)紫外(wai)線(xian)的(de)(de)(de)觀測,比原先的(de)(de)(de)計劃(hua)多工作了(le)一(yi)年(nian)(nian)的(de)(de)(de)時間。
軌道天文臺任務展示了以太空(kong)為基地的(de)天文臺在(zai)天文學上扮演的(de)重要角色,因此(ci)在(zai)1968年NASA確定了在(zai)太空(kong)中建造直徑3米反射望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)計(ji)劃(hua)(hua),當時暫時的(de)名稱(cheng)是大(da)型(xing)軌道望(wang)遠(yuan)鏡(jing)或大(da)型(xing)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(LST),預計(ji)在(zai)1979年發(fa)射。這(zhe)個(ge)計(ji)劃(hua)(hua)強調(diao)須要有人(ren)進入太空(kong)進行維護,才(cai)能(neng)確保這(zhe)個(ge)所費不貲的(de)計(ji)劃(hua)(hua)能(neng)夠(gou)延(yan)續(xu)夠(gou)長的(de)工(gong)作時間;并且同(tong)步發(fa)展可(ke)以重復使用的(de)航天飛機技術,才(cai)能(neng)使前(qian)項計(ji)劃(hua)(hua)成為可(ke)行的(de)計(ji)劃(hua)(hua)。
軌道天文臺計(ji)劃(hua)(hua)的(de)成(cheng)功,鼓舞了(le)(le)越來越強(qiang)的(de)公眾輿論(lun)支持大型空(kong)(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡應(ying)該(gai)是(shi)天文學領(ling)域內重(zhong)要(yao)的(de)目(mu)標。在(zai)(zai)1970年(nian)NASA設立了(le)(le)兩(liang)個(ge)委員會,一(yi)個(ge)規劃(hua)(hua)空(kong)(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡的(de)工程,另(ling)一(yi)個(ge)研究空(kong)(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡任(ren)務的(de)科學目(mu)標。在(zai)(zai)這之后(hou),NASA下一(yi)個(ge)需(xu)(xu)要(yao)排除的(de)障礙就(jiu)是(shi)資金的(de)問(wen)題,因(yin)為(wei)這比任(ren)何一(yi)個(ge)地面上的(de)天文臺所(suo)耗(hao)費的(de)資金都要(yao)龐大許(xu)多(duo)倍(bei)。美(mei)國(guo)的(de)國(guo)會對空(kong)(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡的(de)預算(suan)需(xu)(xu)求(qiu)提(ti)出了(le)(le)許(xu)多(duo)的(de)質疑(yi),為(wei)了(le)(le)與裁軍所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)預算(suan)對抗,當時就(jiu)詳細的(de)列(lie)出了(le)(le)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡的(de)硬件需(xu)(xu)求(qiu)以及(ji)后(hou)續發展(zhan)所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)儀器(qi)。在(zai)(zai)1974年(nian),在(zai)(zai)裁減(jian)政府開支的(de)鼓動下,杰拉(la)爾德·福(fu)特剔(ti)除了(le)(le)所(suo)有進(jin)行空(kong)(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡的(de)預算(suan)。
為回應此,天(tian)文學家(jia)協調了全國(guo)性的(de)(de)(de)游說努力。許多天(tian)文學家(jia)親自前往拜會眾議(yi)員和參議(yi)員,并且進行(xing)了大(da)規模的(de)(de)(de)信件和文字宣傳。國(guo)家(jia)科學院出版的(de)(de)(de)報告也強調空(kong)間望遠鏡的(de)(de)(de)重要性,最后參議(yi)院決議(yi)恢(hui)復原(yuan)先被(bei)國(guo)會刪除的(de)(de)(de)一半預算。
資金(jin)的縮減導致目標項目的減少,鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片的口徑也由3米縮為2.4米,以降低成本和更(geng)有效(xiao)與緊密的配置望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的硬件。原先計劃做為先期測試,放置在衛星上的1.5米空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)也被(bei)取消了,對預算(suan)表示關切的歐洲空(kong)間局也成為共同(tong)合作的伙伴。歐洲空(kong)間局同(tong)意(yi)提供(gong)經費和一些望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)上需要的儀器(qi),像是做為動(dong)力來源的太陽能電(dian)池,回饋的是歐洲的天(tian)文學(xue)家可(ke)以使用不少于15%的望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)觀(guan)測時(shi)間。在1978年,美(mei)國國會撥付了36,000,000元(yuan)美(mei)金(jin),讓大(da)型空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)(jing)開始設計,并計劃在1983年發射升空(kong)。
在(zai)(zai)1980年(nian)初,望遠鏡(jing)被命為哈(ha)勃,以紀念在(zai)(zai)20世(shi)紀初期發(fa)現宇宙(zhou)膨脹的(de)天(tian)文學家艾德溫·哈(ha)勃。
1979年(nian)5月,在(zai)康(kang)涅狄格州丹柏(bo)立(li)的珀金(jin)埃爾默公(gong)司拋光中的哈(ha)勃主(zhu)鏡。出現在(zai)圖中的是服(fu)務于該公(gong)司的工(gong)程師馬丁椰(ye)林博士。
空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)計(ji)劃(hua)一經批準,計(ji)劃(hua)就被分割(ge)成(cheng)許多子計(ji)劃(hua)分送各機(ji)關執行(xing)。馬歇(xie)爾(er)太空(kong)飛(fei)行(xing)中(zhong)心(xin)(MSFC)負責設計(ji)、發展和建(jian)造(zao)望(wang)遠(yuan)鏡(jing),金石太空(kong)飛(fei)行(xing)中(zhong)心(xin)(GSFC)負責科學儀器(qi)的(de)(de)整體控(kong)(kong)制和地面的(de)(de)任務控(kong)(kong)制中(zhong)心(xin)。馬歇(xie)爾(er)太空(kong)飛(fei)行(xing)中(zhong)心(xin)委托珀金埃(ai)爾(er)默(Perkin-Elmer)設計(ji)和制造(zao)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)光學組件(jian),還有精密(mi)定位感測器(qi)(FGS),洛克希(xi)德(de)被委托建(jian)造(zao)安裝望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)太空(kong)船。
望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)子(zi)和光(guang)(guang)(guang)學系統(tong)是(shi)最關(guan)鍵的(de)(de)部分,因此在(zai)設(she)計(ji)上(shang)有很嚴格的(de)(de)規(gui)范(fan)。一般的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing),鏡(jing)(jing)(jing)子(zi)在(zai)拋光(guang)(guang)(guang)之(zhi)后的(de)(de)準(zhun)確性(xing)大約是(shi)可見光(guang)(guang)(guang)波(bo)長(chang)的(de)(de)十分之(zhi)一,但是(shi)因為空間望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)觀測的(de)(de)范(fan)圍是(shi)從紫外(wai)線到近紅外(wai)線,所以需(xu)要比(bi)以前的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)(jing)更高十倍的(de)(de)解析(xi)力,它(ta)的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)子(zi)在(zai)拋光(guang)(guang)(guang)后的(de)(de)準(zhun)確性(xing)達到可見光(guang)(guang)(guang)波(bo)長(chang)的(de)(de)廿(nian)分之(zhi)一,也就是(shi)大約30納米。
珀金(jin)埃爾默(mo)刻(ke)意使(shi)用(yong)(yong)極端(duan)復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)電腦控制(zhi)拋光(guang)機研磨(mo)鏡子,但卻在最尖端(duan)的(de)(de)(de)技術上出了(le)問題(ti);柯(ke)達被委(wei)托(tuo)使(shi)用(yong)(yong)傳統(tong)的(de)(de)(de)拋光(guang)技術制(zhi)做一個備(bei)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)鏡子(柯(ke)達的(de)(de)(de)這(zhe)面鏡子現在永(yong)久(jiu)保存在史密(mi)松(song)寧學會)。1979年,珀金(jin)埃爾默(mo)開始磨(mo)制(zhi)鏡片,使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是超(chao)低(di)膨脹玻璃,為了(le)將鏡子的(de)(de)(de)重量降(jiang)至最低(di),采(cai)用(yong)(yong)蜂窩格子,只有表面和底面各一吋是厚(hou)實(shi)的(de)(de)(de)玻璃。
鏡子的(de)(de)(de)拋光從1979年(nian)開(kai)始(shi)持續到1981年(nian)5月,拋光的(de)(de)(de)進度已經落后(hou)(hou)并且超(chao)過了預算(suan),這時NASA的(de)(de)(de)報告才開(kai)始(shi)對珀金埃爾默的(de)(de)(de)管理結構質疑。為了節約經費,NASA停止支援鏡片的(de)(de)(de)制作,并且將發(fa)射日期延后(hou)(hou)至1984年(nian)10月。鏡片在1981年(nian)底全部完成(cheng),并且鍍上了75nm厚(hou)的(de)(de)(de)鋁(lv)增強反射,和(he)25nm厚(hou)的(de)(de)(de)鎂氟保護層。
因為(wei)在光學望(wang)遠鏡(jing)組(zu)合(he)上的(de)(de)預(yu)算持(chi)(chi)續(xu)膨脹,進度也(ye)落后(hou)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下,對珀(po)金埃(ai)(ai)爾默能否勝任后(hou)續(xu)工作的(de)(de)質疑(yi)繼(ji)續(xu)存(cun)在。為(wei)了回應被描(miao)述成"未定案和善變的(de)(de)日(ri)報表",NASA將發射(she)的(de)(de)日(ri)期再延至(zhi)1985年(nian)的(de)(de)4月。但是,珀(po)金埃(ai)(ai)爾默的(de)(de)進度持(chi)(chi)續(xu)的(de)(de)每季增加一個(ge)月的(de)(de)速率(lv)惡化(hua)中,時間上的(de)(de)延遲也(ye)達(da)到(dao)每個(ge)工作天都在持(chi)(chi)續(xu)落后(hou)中。NASA被迫延后(hou)發射(she)日(ri)期,先(xian)延至(zhi)1986年(nian)3月,然后(hou)又(you)延至(zhi)1986年(nian)9月。這時整個(ge)計(ji)劃(hua)的(de)(de)總(zong)花費已經(jing)高達(da)美金11億7500萬。
安置望(wang)遠(yuan)鏡和儀(yi)器的(de)太空船是主(zhu)要工(gong)程(cheng)上(shang)的(de)另一個挑戰。它必須能(neng)勝任與抵擋(dang)在陽光(guang)與地(di)球的(de)陰影之(zhi)間頻繁進出所造成的(de)溫(wen)度變化(hua),還(huan)要極(ji)端地(di)穩定并(bing)能(neng)長時間的(de)將(jiang)望(wang)遠(yuan)鏡精確地(di)對準目標。以多(duo)層(ceng)絕緣材料制成的(de)遮(zhe)蔽物能(neng)使望(wang)遠(yuan)鏡內部(bu)的(de)溫(wen)度保持穩定,并(bing)且以輕質的(de)鋁殼包圍住望(wang)遠(yuan)鏡和儀(yi)器的(de)支架(jia)。在外殼之(zhi)內,石(shi)墨環氧的(de)框架(jia)將(jiang)校準好的(de)工(gong)作儀(yi)器牢(lao)固的(de)固定住。
有一段(duan)時(shi)間用于安置儀器和望遠(yuan)鏡的(de)太空(kong)船在(zai)建(jian)造上比光(guang)學望遠(yuan)鏡的(de)組合來得(de)順(shun)利,但洛克(ke)希德仍然經歷(li)了預(yu)算(suan)不(bu)足和進度(du)(du)的(de)落后,在(zai)1985年的(de)夏天(tian)之(zhi)前,太空(kong)船的(de)進度(du)(du)落后了個月,而預(yu)算(suan)超出了30%。馬歇爾太空(kong)飛行中心的(de)報告認為洛克(ke)希德在(zai)太空(kong)船的(de)建(jian)造上沒(mei)有采取主動(dong),而且過度(du)(du)依賴NASA的(de)指導。
在1983年,空間(jian)望遠鏡(jing)科(ke)(ke)學(xue)協會(STScI)在經歷NASA與科(ke)(ke)學(xue)界之間(jian)的權力(li)爭奪后成立。空間(jian)望遠鏡(jing)科(ke)(ke)學(xue)協會隸(li)屬于(yu)美(mei)國(guo)(guo)大學(xue)天文研究聯盟(AURA),這是(shi)由32個(ge)美(mei)國(guo)(guo)大學(xue)和7個(ge)國(guo)(guo)際會員(yuan)組成的單位,總部坐落在馬里蘭州(zhou)巴爾地摩(mo)的約翰·霍普金斯(si)大學(xue)校(xiao)園內(nei)。
空(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠鏡科(ke)(ke)(ke)學協(xie)(xie)會負責空(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠鏡的(de)(de)操(cao)作(zuo)和將(jiang)數據(ju)(ju)交(jiao)付給天文學家。美國國家航(hang)空(kong)(kong)航(hang)天局(NASA)想將(jiang)之做為內部的(de)(de)組織,但是科(ke)(ke)(ke)學家依(yi)據(ju)(ju)科(ke)(ke)(ke)學界的(de)(de)做法將(jiang)之規劃(hua)創立(li)成研(yan)究單位,由NASA位在馬(ma)里(li)蘭州(zhou)綠堤(di),空(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠鏡科(ke)(ke)(ke)學協(xie)(xie)會南方48千米的(de)(de)哥達德(de)太空(kong)(kong)飛行中心和承包廠商提供工程上的(de)(de)支(zhi)援(yuan)。哈勃(bo)望遠鏡每天24小時不間(jian)(jian)斷的(de)(de)運作(zuo),由四個工作(zuo)團隊輪流負責操(cao)作(zuo)。
空間望遠鏡歐洲協調機構于1984年設(she)立在(zai)德(de)國鄰近(jin)慕尼(ni)黑的Garching bei München,為歐洲的天文學(xue)家提供相似的支援。
2022年6月,據(ju)科技日報,美國(guo)(guo)《福布斯》雙周刊網站近(jin)日報道,來自(zi)美國(guo)(guo)太空望遠鏡(jing)(jing)科學研(yan)究(jiu)所和(he)加州大(da)學伯克利(li)分校的(de)研(yan)究(jiu)團隊分別獨(du)立發表論文稱,他(ta)們利(li)用美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家航空航天局(NASA)的(de)哈勃太空望遠鏡(jing)(jing),借助引力透(tou)鏡(jing)(jing)效應,首次探測到一個(ge)完全(quan)獨(du)立于(yu)恒星伴星的(de)自(zi)由漂浮黑(hei)洞,這顆5000光年外的(de)“流浪黑(hei)洞”位(wei)于(yu)銀河系(xi)人馬(ma)座旋臂內。
1990年4月24日,在美國肯尼迪航(hang)天中心(xin)由“發現者”號航(hang)天飛機(ji)成功發射,哈勃太空(kong)望遠鏡的(de)主要(yao)任務是:探測宇宙深空(kong),解開宇宙起源之謎,了解太陽系(xi)(xi)、銀河系(xi)(xi)和其他星(xing)系(xi)(xi)的(de)演變(bian)過程。
早在(zai)1986年,就(jiu)已經(jing)計劃在(zai)當年10月份發射哈勃空(kong)(kong)間(jian)望遠鏡(jing)。但是挑(tiao)戰者號的(de)(de)(de)事故(gu)使美國(guo)的(de)(de)(de)太(tai)空(kong)(kong)計劃停(ting)滯不(bu)前(qian),航(hang)天飛機的(de)(de)(de)暫停(ting)升(sheng)空(kong)(kong),迫(po)使哈勃空(kong)(kong)間(jian)望遠鏡(jing)的(de)(de)(de)發射延遲了(le)數年。望遠鏡(jing)和所有的(de)(de)(de)附件都(dou)必(bi)須分門別類(lei)的(de)(de)(de)儲藏(zang)在(zai)無塵(chen)室內,直到能夠排出發射的(de)(de)(de)日期,這也使得已經(jing)超(chao)支的(de)(de)(de)總成(cheng)本更(geng)為高(gao)漲。
最后(hou),隨著(zhu)航天飛機在1988年(nian)再(zai)度開始升空,望遠(yuan)鏡也預定在1990年(nian)發(fa)射。在發(fa)射前的(de)最后(hou)準備,用氮氣噴射鏡面以除去(qu)可(ke)能累積的(de)灰塵,并且(qie)對所(suo)有的(de)系統(tong)進行廣泛的(de)測(ce)試(shi)。終于(yu),在1990年(nian)4月(yue)24日(ri)由發(fa)現號航天飛機,于(yu)STS-31航次將(jiang)望遠(yuan)鏡成功(gong)的(de)送入計劃中的(de)軌(gui)道。
從它原始的(de)(de)總預算(suan),大約4億(yi)(yi)美金(jin)(jin),到現在(zai)的(de)(de)花費超過25億(yi)(yi)美金(jin)(jin),哈(ha)勃的(de)(de)成(cheng)本依然在(zai)不斷的(de)(de)累積與增高(gao)(gao)。美國(guo)政府估計(ji)的(de)(de)開銷將(jiang)高(gao)(gao)達45至60億(yi)(yi)美金(jin)(jin),歐洲(zhou)所挹注(zhu)的(de)(de)資金(jin)(jin)也高(gao)(gao)達6億(yi)(yi)歐元(1999年的(de)(de)估計(ji))。
在發射(she)時,哈勃空間望遠鏡攜帶的儀器如下:
廣域和行星照相(xiang)機(WF/PC)
戈達德(de)高解析攝譜儀(GHRS)
高速光度計(HSP)
暗天體(ti)照相機(FOC)
暗天體攝譜儀(FOS)
WF/PC原先(xian)計劃是光學觀(guan)測使(shi)(shi)用(yong)的高(gao)分辨率照相(xiang)(xiang)機(ji)。由(you)NASA的噴射推(tui)進實驗(yan)室制造,附有一套由(you)48片光學濾鏡組成,可以(yi)篩(shai)選特(te)殊的波(bo)段(duan)進行天(tian)體(ti)物理學的觀(guan)察。整套儀(yi)器使(shi)(shi)用(yong)8片CCD,做出(chu)了兩架照相(xiang)(xiang)機(ji),每一架使(shi)(shi)用(yong)4片CCD。"廣域照相(xiang)(xiang)機(ji)"(WFC)因為視野較(jiao)廣,在解像力上有所(suo)損失,而"行星照相(xiang)(xiang)機(ji)"(PC)以(yi)比(bi)WFC長的焦距成像,所(suo)以(yi)有較(jiao)高(gao)的放大(da)率。
GHRS是被設(she)計在(zai)紫外線波段使用(yong)的攝譜儀(yi),由哥達德太空中心(xin)制(zhi)造,可以達到90,000的光譜分辨率(lv),同時也(ye)為FOC和FOS選擇(ze)適宜觀測的目(mu)標。FOC和FOS都(dou)是哈勃空間(jian)望(wang)遠鏡上分辨率(lv)最高的儀(yi)器。這三個儀(yi)器都(dou)舍棄了(le)CCD,使用(yong)數(shu)位光子計數(shu)器做為檢(jian)測裝置。FOC是由歐洲空間(jian)局制(zhi)造,FOS則由馬丁·瑪麗埃(ai)塔(ta)公(gong)司制(zhi)造。
最后一件儀器是由威(wei)斯康辛麥(mai)迪(di)遜(xun)大學設計制造的HSP,它用于在可(ke)見(jian)光和(he)紫(zi)外光的波段上觀測變星,和(he)其(qi)他被篩選出(chu)的天(tian)體在亮度上的變化(hua)。它的光度計每秒鐘可(ke)以偵測100,000次,精確(que)度至(zhi)少可(ke)以達到2%。
哈勃空間望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)導引系統也(ye)可以做(zuo)為科學儀器(qi),它的(de)三個精細(xi)導星感測器(qi)(FGS)在觀測期間主要用于保持望(wang)遠鏡(jing)(jing)指向的(de)準確(que)性,但也(ye)能用于進行非(fei)常準確(que)的(de)天體測量(liang),測量(liang)的(de)精確(que)度達到0.0003弧秒。
第一次維(wei)修(xiu)/維(wei)護
1993年,宇航員在哈(ha)勃第一次(ci)維修任務中移(yi)除了廣角和行星(xing)照(zhao)相(xiang)(xiang)儀(yi),并安裝(zhuang)了功能更強大的(de)“后(hou)繼者(zhe)”——2號廣角和行星(xing)照(zhao)相(xiang)(xiang)儀(yi)。
第(di)二次維(wei)修/維(wei)護(hu)
1997年(nian)2月(yue)11日(ri)凌晨,美國7名宇航(hang)員(yuan)搭(da)乘“發現”號(hao)航(hang)天飛(fei)機升空(kong),對(dui)在太(tai)空(kong)飛(fei)行了7年(nian)的“哈勃”太(tai)空(kong)望遠鏡(jing)進行改造。從2月(yue)13日(ri)深夜(ye)到18日(ri)凌晨,宇航(hang)員(yuan)為“哈勃”更換了包括近紅外照相機、多目標分光(guang)儀和太(tai)空(kong)望遠鏡(jing)圖像(xiang)攝譜(pu)儀在內的11種新設備,并修補了望遠鏡(jing)上部分剝(bo)落的絕緣層。
第三次維修(xiu)/維護
第三次(ci)維護(hu)任務(wu)仍然由發現號(hao)在1999年12月(yue)的(de)(de)STS-103航次(ci)中執(zhi)行(xing)。在這次(ci)維護(hu)中更換(huan)了全部的(de)(de)六臺陀螺儀,也更換(huan)了一個精細導星傳感器和計(ji)算器,安(an)裝一套組裝好的(de)(de)電壓(ya)/溫度(du)改善工具(VIK)以防止電池的(de)(de)過(guo)熱,并且更換(huan)絕(jue)熱的(de)(de)毯子。
第四(si)次(ci)維修/維護
2001年,科學家(jia)利用美國“哥倫比亞”號航天飛機(ji)(ji)對哈勃望遠鏡進(jin)行的第四次維修,安裝測繪照(zhao)相機(ji)(ji),更換(huan)太(tai)陽能(neng)電(dian)池板以及(ji)已工作(zuo)11年的電(dian)力控制裝置,并激活了(le)休眠(mian)狀態(tai)的近紅外照(zhao)相機(ji)(ji)和多(duo)目(mu)標分光計。
第五次維修(xiu)/維護
2009年,美國利(li)用航(hang)天(tian)飛機(ji)對(dui)哈勃(bo)望(wang)遠鏡進行(xing)了(le)(le)(le)維護。宇航(hang)員(yuan)為哈勃(bo)安(an)裝了(le)(le)(le)兩套(tao)全(quan)新的(de)(de)儀(yi)器(qi):宇宙起(qi)源光譜儀(yi)(COS)和寬視場(chang)(chang)相(xiang)機(ji)3,對(dui)望(wang)遠鏡的(de)(de)另外兩臺儀(yi)器(qi)——高級(ji)巡天(tian)相(xiang)機(ji)(ACS)和太空望(wang)遠鏡成像光譜儀(yi)(STIS)進行(xing)了(le)(le)(le)現場(chang)(chang)維修(xiu),此外,還用新電(dian)池(chi)替換了(le)(le)(le)哈勃(bo)用了(le)(le)(le)18年的(de)(de)舊電(dian)池(chi),安(an)裝了(le)(le)(le)6個負責望(wang)遠鏡指(zhi)向的(de)(de)新陀螺儀(yi),并添加了(le)(le)(le)一套(tao)全(quan)新的(de)(de)精(jing)細制導系統來幫(bang)助望(wang)遠鏡指(zhi)向正確的(de)(de)方向。
哈勃望遠鏡口徑為2.4米,長度約16米,帶有(you)多種觀測暗(an)弱天體的(de)(de)儀器,在地(di)面(mian)之(zhi)上(shang)約640公里的(de)(de)軌(gui)道上(shang)環繞(rao)地(di)球,巡視宇宙。由于它位于大(da)氣(qi)層之(zhi)上(shang),不像地(di)面(mian)望遠鏡飽受大(da)氣(qi)湍(tuan)流擾(rao)動的(de)(de)影響,極大(da)地(di)拓(tuo)展了人(ren)們對宇宙的(de)(de)了解(jie)。
哈勃(bo)太空望遠鏡在前7年服役期間取得的主(zhu)要成就
1.增進(jin)了(le)(le)人類(lei)對(dui)宇(yu)宙大(da)小和(he)年齡(ling)的(de)(de)(de)(de)了(le)(le)解。2.證明某些(xie)宇(yu)宙星(xing)(xing)系中(zhong)(zhong)央存(cun)在(zai)(zai)(zai)超(chao)高質量的(de)(de)(de)(de)黑洞以及多數星(xing)(xing)系的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心都可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)(zai)(zai)黑洞。3.在(zai)(zai)(zai)可(ke)見(jian)光譜范(fan)圍內,對(dui)宇(yu)宙進(jin)行了(le)(le)最深入的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu),觀察了(le)(le)數千(qian)個(ge)星(xing)(xing)系,探(tan)測(ce)到了(le)(le)宇(yu)宙誕生早期的(de)(de)(de)(de)“原始星(xing)(xing)系”,使天文學家(jia)有可(ke)能(neng)跟蹤研(yan)究(jiu)宇(yu)宙發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)歷(li)史。4.清楚(chu)展(zhan)現(xian)了(le)(le)銀(yin)河(he)系中(zhong)(zhong)類(lei)星(xing)(xing)體(ti)這種最明亮(liang)的(de)(de)(de)(de)天體(ti)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)環境(jing)。5.更(geng)清晰(xi)地闡述了(le)(le)恒星(xing)(xing)形成的(de)(de)(de)(de)不同過程。6.對(dui)宇(yu)宙誕生早期恒星(xing)(xing)形成過程中(zhong)(zhong)重(zhong)元素的(de)(de)(de)(de)組成進(jin)行了(le)(le)研(yan)究(jiu),這些(xie)元素是行星(xing)(xing)和(he)生命存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)必要(yao)條件(jian)。7.展(zhan)示了(le)(le)死亡恒星(xing)(xing)周圍氣(qi)體(ti)殼(ke)的(de)(de)(de)(de)復雜組成。8.對(dui)獵戶星(xing)(xing)云中(zhong)(zhong)年輕(qing)恒星(xing)(xing)周圍的(de)(de)(de)(de)許多塵埃碟進(jin)行了(le)(le)探(tan)測(ce),說明地球所(suo)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)銀(yin)河(he)系還(huan)有可(ke)能(neng)形成其他行星(xing)(xing)系統。9.對(dui)千(qian)載難逢的(de)(de)(de)(de)慧木相(xiang)撞進(jin)行了(le)(le)詳細(xi)觀測(ce)。10.對(dui)火(huo)星(xing)(xing)等太陽系行星(xing)(xing)上的(de)(de)(de)(de)氣(qi)候民(min)政部進(jin)行了(le)(le)研(yan)究(jiu)。11.發(fa)現(xian)木星(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)木衛(wei)(wei)二和(he)木衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)層中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)(zai)(zai)氧氣(qi)。
哈(ha)勃(bo)太空望遠鏡發現了(le)一顆(ke)滾燙的“橄欖球(qiu)”狀(zhuang)系外行(xing)星(xing)。這(zhe)顆(ke)行(xing)星(xing)因(yin)為距離恒星(xing)太近而被撕扯、加(jia)熱,大氣(qi)也正在加(jia)速逃(tao)逸,整顆(ke)行(xing)星(xing)處于被吞噬的邊(bian)緣。這(zhe)顆(ke)行(xing)星(xing)與恒星(xing)的距離過于近,處在被潮汐力撕裂的邊(bian)緣。這(zhe)種“死亡擁抱(bao)”已經讓它(ta)扭曲(qu)變形為橄欖球(qiu)狀(zhuang),高空大氣(qi)溫度超過2500攝氏度。
2020年1月,一個國際天(tian)文學(xue)家團(tuan)隊利(li)用(yong)美國哈勃(bo)太空(kong)望遠鏡發(fa)現了(le)迄今已知的最(zui)遙遠、最(zui)古老的星系群(qun)。這個三重(zhong)(zhong)星系群(qun)被稱(cheng)為EGS77。更重(zhong)(zhong)要的是,觀測表明這個三重(zhong)(zhong)星系群(qun)參與了(le)宇宙初期被稱(cheng)為“再電離(li)”的改造過程(cheng)。EGS77大(da)約誕生于宇宙大(da)爆炸后6.8億年時(shi),當時(shi)宇宙年齡還不足現今138億歲的5%。
觀測到的最遙(yao)遠單顆恒星
2022年(nian)3月30日,美國(guo)國(guo)家航(hang)空(kong)航(hang)天局表示,哈勃空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)借助“引(yin)力透鏡(jing)”效應(ying)發現了(le)人類迄今觀測到的(de)最(zui)遙遠單顆恒星(xing)。
哈勃望遠鏡捕捉到遙遠宇宙(zhou)漂流(liu)的(de)“對蝦星(xing)云”
2022年5月30日消息,據國外媒體報(bao)道(dao),目前,哈勃(bo)太空望遠鏡最新觀(guan)測(ce)圖像呈(cheng)現了對蝦(xia)星(xing)云的局(ju)部(bu)特征(zheng),該區域色彩(cai)斑(ban)駁(bo),令人眼花(hua)繚(liao)亂,其中包括(kuo)明亮發光氣體部(bu)分。
從它(ta)(ta)于1946年的原始構想開始,直到(dao)發射為止(zhi),建造(zao)空間望遠鏡(jing)的計劃不(bu)斷的被延遲和受到(dao)預算問題的困擾。在它(ta)(ta)發射之(zhi)后,立即(ji)發現主鏡(jing)有球面像(xiang)差,嚴(yan)重的降低了(le)望遠鏡(jing)的觀測能力。幸好在1993年的維(wei)修任(ren)務之(zhi)后,望遠鏡(jing)恢(hui)復了(le)計劃中(zhong)的品質,并(bing)且成為天文學研究和推展(zhan)公共關系(xi)最重要的工具(ju)。
哈(ha)勃(bo)(bo)的(de)(de)(de)未來依靠后(hou)續的(de)(de)(de)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)任(ren)務是否成功(gong),維(wei)(wei)(wei)持穩定的(de)(de)(de)幾(ji)個陀(tuo)螺(luo)儀已(yi)經(jing)損壞(huai),至(zhi)2007年(nian),連備用的(de)(de)(de)也(ye)已(yi)經(jing)耗盡,而且另一(yi)架用于指向的(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)功(gong)能(neng)也(ye)在(zai)(zai)(zai)衰減(jian)中。陀(tuo)螺(luo)儀必須要以人(ren)工(gong)進行維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu),在(zai)(zai)(zai)2007年(nian)1月30日,主要的(de)(de)(de)先(xian)進巡天(tian)照相(xiang)機(ACS)也(ye)停止工(gong)作,在(zai)(zai)(zai)執行人(ren)工(gong)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)之前,只有(you)超(chao)紫(zi)外(wai)線的(de)(de)(de)頻道(dao)能(neng)夠使用。另一(yi)方面(mian),如果(guo)沒有(you)再提升來增加軌道(dao)高度,阻力會迫使望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)在(zai)(zai)(zai)2010年(nian)重(zhong)返大(da)氣(qi)層。自從2003年(nian)航天(tian)飛機哥倫比亞(ya)不幸事件之后(hou),由于國(guo)際(ji)太空(kong)(kong)站和(he)哈(ha)勃(bo)(bo)不在(zai)(zai)(zai)相(xiang)同的(de)(de)(de)高度上(shang)(shang),使得太空(kong)(kong)人(ren)在(zai)(zai)(zai)緊急(ji)狀(zhuang)況下(xia)缺乏安(an)(an)(an)全(quan)的(de)(de)(de)避(bi)難場所,因而NASA認為(wei)以載人(ren)太空(kong)(kong)任(ren)務去維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)哈(ha)勃(bo)(bo)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)是不合情(qing)理(li)的(de)(de)(de)危險任(ren)務。NASA在(zai)(zai)(zai)重(zhong)新(xin)檢討之后(hou),執行長麥克格里芬在(zai)(zai)(zai)2006年(nian)10月31日決定以亞(ya)特蘭大(da)進行最后(hou)一(yi)次的(de)(de)(de)哈(ha)勃(bo)(bo)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)任(ren)務,任(ren)務的(de)(de)(de)時(shi)間安(an)(an)(an)排(pai)在(zai)(zai)(zai)2008年(nian)9月11日,基于安(an)(an)(an)全(quan)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)考(kao)量,屆時(shi)將(jiang)會讓發現號(hao)在(zai)(zai)(zai)LC-39B發射臺上(shang)(shang)待命,以便在(zai)(zai)(zai)緊急(ji)情(qing)況時(shi)能(neng)提供(gong)救援。計(ji)劃中的(de)(de)(de)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)將(jiang)能(neng)讓哈(ha)勃(bo)(bo)空(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)持續工(gong)作至(zhi)2013年(nian)。如果(guo)成功(gong)了,后(hou)繼的(de)(de)(de)詹姆斯(si)·韋伯空(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(JWST)應該已(yi)經(jing)發射升空(kong)(kong),可以銜接得上(shang)(shang)任(ren)務了。韋伯空(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)在(zai)(zai)(zai)許(xu)多研究計(ji)劃上(shang)(shang)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)都遠(yuan)(yuan)超(chao)過哈(ha)勃(bo)(bo),但將(jiang)只觀測紅外(wai)線,因此在(zai)(zai)(zai)光譜的(de)(de)(de)可見(jian)光和(he)紫(zi)外(wai)線領域內(nei)無法取代哈(ha)勃(bo)(bo)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)。
在(zai)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)發射(she)數星期之后,傳回來的(de)(de)圖(tu)片顯示在(zai)光(guang)學系統上有嚴(yan)重的(de)(de)問題。雖然(ran)(ran),第一張圖(tu)像看起來比地基望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)明銳,但望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)顯然(ran)(ran)沒有達到最(zui)佳的(de)(de)聚焦狀(zhuang)態,獲(huo)得的(de)(de)最(zui)佳圖(tu)像品(pin)質(zhi)也遠(yuan)(yuan)低(di)于當初的(de)(de)期望。點源的(de)(de)影像被(bei)擴(kuo)散成(cheng)超過一弧秒半徑的(de)(de)圓,而不是(shi)在(zai)設計準則中的(de)(de)標準:集(ji)中在(zai)直(zhi)徑0.1弧秒之內,有同心(xin)圓的(de)(de)點彌漫函數圖(tu)像。
對(dui)圖樣缺陷(xian)的(de)(de)分析顯(xian)示,問題的(de)(de)根源在(zai)主鏡(jing)的(de)(de)形狀被磨錯了(le)(le)。鏡(jing)面邊緣太(tai)平了(le)(le)一些(xie),與(yu)需要的(de)(de)位置差(cha)了(le)(le)約2.2微(wei)米,但這個差(cha)別造成的(de)(de)是災難性的(de)(de)、嚴重的(de)(de)球面像(xiang)差(cha)。來自鏡(jing)面邊緣的(de)(de)反射光,不(bu)能聚集在(zai)與(yu)中央的(de)(de)反射光相(xiang)同(tong)的(de)(de)焦點上。
鏡子的瑕疵造成的作用是(shi)在科學觀(guan)(guan)察的核心觀(guan)(guan)測(ce)上(shang),核心像差的PSF要足夠的明銳(rui)到足以(yi)進行高(gao)解析(xi)的分辨(bian),但對明亮的天體和光(guang)譜分析(xi)是(shi)不(bu)(bu)受影響的。雖然,在外圍損失(shi)大(da)片的光(guang)因(yin)(yin)為不(bu)(bu)能(neng)(neng)匯聚在焦點上(shang)而(er)造成暈像,嚴重的減損了(le)望遠鏡觀(guan)(guan)察暗天體或高(gao)反(fan)差影像的能(neng)(neng)力(li)。這(zhe)意味(wei)著幾乎所有對宇宙學的研究計劃都不(bu)(bu)能(neng)(neng)執行,因(yin)(yin)為它(ta)們都是(shi)非(fei)常暗弱(ruo)的觀(guan)(guan)測(ce)對象。美國國家航空航天局和哈勃空間望遠鏡成為許多笑話的箭(jian)靶,并(bing)且被認(ren)為是(shi)大(da)白象(花費大(da)而(er)無用的東(dong)西)。
從點源的圖像往(wang)回追溯,天(tian)文學家(jia)確定鏡面的圓錐常數是?1.01324,而不是原(yuan)先期望的?1.00230。通過分(fen)析(xi)珀金埃爾默(mo)的零校正(zheng)器(精確測量拋光曲面的儀器)和分(fen)析(xi)在(zai)地面測試鏡子的干(gan)涉圖影(ying)像,也獲得了相同的數值(zhi)。
由噴射(she)推進實驗室主任,亞(ya)倫領導的(de)(de)委(wei)員會,確定(ding)了錯誤是如何發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)。亞(ya)倫委(wei)員會發(fa)現(xian)珀金埃爾默使用的(de)(de)零校正(zheng)器在裝配上發(fa)生(sheng)(sheng)了錯誤,它的(de)(de)向場透鏡位置偏差了1.3毫米(mi)。
在拋光鏡(jing)子的期間,珀金埃爾默使用另外二(er)架(jia)零校正(zheng)器(qi),兩者都(正(zheng)確(que)的)顯示鏡(jing)子有球面像差。這些(xie)測試都是為(wei)確(que)實消(xiao)除球面像差而設計的,不(bu)顧品管文件的指導,公(gong)司(si)認為(wei)這二(er)架(jia)零校正(zheng)器(qi)的精確(que)度不(bu)如主要的設備,而忽略了測試的結果。
委員(yuan)會(hui)指出(chu)失敗(bai)的(de)(de)(de)主因是珀金埃爾默。由(you)于(yu)進(jin)度(du)表(biao)頻繁更動(dong)造成(cheng)的(de)(de)(de)損(sun)耗和望遠鏡(jing)制(zhi)造費用的(de)(de)(de)超支,造成(cheng)了在(zai)美(mei)國(guo)航(hang)空暨太(tai)空總(zong)署(shu)和光學(xue)公司之間(jian)的(de)(de)(de)關系極度(du)的(de)(de)(de)緊張。美(mei)國(guo)航(hang)空暨太(tai)空總(zong)署(shu)發現珀金埃爾默并不認為鏡(jing)子的(de)(de)(de)制(zhi)做在(zai)他們的(de)(de)(de)業務(wu)中是關鍵性的(de)(de)(de)困難工作(zuo),而美(mei)國(guo)航(hang)空暨太(tai)空總(zong)署(shu)也未能在(zai)拋光之前(qian)善盡本身的(de)(de)(de)職責。在(zai)委員(yuan)會(hui)沉(chen)痛的(de)(de)(de)批評珀金埃爾默在(zai)管理上的(de)(de)(de)不當與缺(que)失的(de)(de)(de)同時,美(mei)國(guo)航(hang)空暨太(tai)空總(zong)署(shu)也被非議未善盡品管的(de)(de)(de)責任,與不該(gai)只依(yi)賴唯一一架儀器的(de)(de)(de)測(ce)試結果。
在(zai)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)設計中原(yuan)本就(jiu)(jiu)規劃了(le)維(wei)修(xiu)(xiu)的(de)任(ren)務(wu)(wu),所(suo)以天(tian)文學家立(li)刻(ke)就(jiu)(jiu)開始尋找可(ke)(ke)以在(zai)1993年,預定進(jin)(jin)行(xing)第一(yi)次(ci)維(wei)修(xiu)(xiu)任(ren)務(wu)(wu)時解決問題(ti)的(de)方(fang)案。讓柯達再(zai)為(wei)哈勃制作備用鏡(jing)在(zai)軌道(dao)上進(jin)(jin)行(xing)更換太昂(ang)貴(gui)且耗費時間,臨時將望遠(yuan)鏡(jing)帶回地面上修(xiu)(xiu)理也(ye)不可(ke)(ke)能。相反,鏡(jing)片錯誤的(de)形狀已經被精確的(de)測量出(chu)來,因(yin)此可(ke)(ke)以設計一(yi)個有相同(tong)的(de)球(qiu)面像差(cha)(cha),但功效(xiao)相反的(de)光學系統(tong)來抵消錯誤。也(ye)就(jiu)(jiu)是在(zai)第一(yi)次(ci)的(de)維(wei)修(xiu)(xiu)任(ren)務(wu)(wu)中為(wei)哈勃配上一(yi)副能改正球(qiu)面像差(cha)(cha)的(de)眼鏡(jing)。
由(you)于原本儀(yi)器的(de)設計方式,必須(xu)要(yao)兩套不同的(de)校(xiao)正儀(yi)器。廣域(yu)和(he)行星照(zhao)相機(ji)的(de)設計包括轉動的(de)鏡(jing)片(pian)和(he)直接進(jin)入兩架照(zhao)相機(ji)的(de)8片(pian)獨立CCD芯片(pian)的(de)光線,可(ke)以用一個反球面(mian)像(xiang)差的(de)鏡(jing)片(pian)完全的(de)消除掉(diao)它(ta)們表面(mian)上的(de)主要(yao)變形。修(xiu)正鏡(jing)被固定(ding)在替換的(de)第二代廣域(yu)和(he)行星照(zhao)相機(ji)內(nei)(由(you)于進(jin)度和(he)預算(suan)的(de)壓力,只修(xiu)正4片(pian)CCD而不是8片(pian))。但是,其他的(de)儀(yi)器就(jiu)缺乏任何可(ke)以安(an)置的(de)中(zhong)間(jian)表面(mian),因此必須(xu)要(yao)一個外(wai)加的(de)修(xiu)正裝置。
設計用來改正(zheng)(zheng)球面(mian)像差的儀(yi)器(qi)稱(cheng)為“空間望(wang)遠鏡光軸(zhou)補(bu)償校正(zheng)(zheng)光學”(COSTAR),基本(ben)上包含兩個在光路上的鏡子,其中一(yi)個將(jiang)球面(mian)像差校正(zheng)(zheng)過來,光線被聚焦給暗天體照相機、暗天體光譜儀(yi)和高(gao)達德高(gao)解析攝譜儀(yi)。為了提供(gong)COSTAR在望(wang)遠鏡內所需要的位置(zhi),必須移除(chu)其中一(yi)件儀(yi)器(qi),天文學家的選擇是犧牲高(gao)速光度計。
在哈勃任(ren)務的(de)(de)(de)(de)前三年期(qi)間(jian),在光學系統被(bei)修正(zheng)到合適之前,望遠鏡依然執行了大量的(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)。光譜的(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)未(wei)受到球面像差的(de)(de)(de)(de)影響,但是(shi)許(xu)多暗弱(ruo)天體的(de)(de)(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)因為望遠鏡的(de)(de)(de)(de)表現不(bu)佳而(er)被(bei)取消或(huo)延(yan)后(hou)。盡管受到了挫折,樂觀(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)天文(wen)學家(jia)在這三年內熟練的(de)(de)(de)(de)運用(yong)影像處理技術,例如反折績(影像重(zhong)疊)得到許(xu)多科學上的(de)(de)(de)(de)進展。
2021年3月(yue)7日(ri)。哈勃太空望遠鏡(jing)由于一個軟(ruan)件故(gu)障(zhang)導致暫停運行;3月(yue)12日(ri),望遠鏡(jing)已經部分恢復工(gong)作,但仍有故(gu)障(zhang)沒有排除。
NASA表示,哈勃太空(kong)望遠鏡已(yi)經完成了(le)恢復運行以來的首次科(ke)學觀測,使用宇宙光譜(pu)儀繪制了(le)一個(ge)活動星系內核的氣體流動圖。但是第三號廣視場相機(WFC3)仍舊處于暫停狀態,研究人員發現了(le)一個(ge)低電(dian)壓問(wen)題,這導致(zhi)該相機無法啟動。
2021年(nian)6月19日,美國(guo)宇(yu)航局NASA表示,已經觀測(ce)宇(yu)宙(zhou)30多年(nian)的哈(ha)勃太(tai)空望遠(yuan)鏡過去幾天處于停機(ji)狀(zhuang)態,原因(yin)是(shi)一個有效載(zai)(zai)荷計算(suan)機(ji)從13日起停止了工作(zuo)。NASA表示,有效載(zai)(zai)荷計算(suan)機(ji)是(shi)用(yong)(yong)于控制(zhi)和(he)協調科學儀(yi)器(qi),并出于健康和(he)安全目的對其進(jin)行監(jian)控;此外NASA還表示哈(ha)勃望遠(yuan)鏡本身(shen)和(he)伴(ban)隨(sui)它的科學儀(yi)器(qi)都(dou)“處于良好狀(zhuang)態”。本周一NASA曾試(shi)圖恢復計算(suan)機(ji),但未(wei)能成(cheng)功。初(chu)步(bu)證據(ju)顯示問題的根源是(shi)計算(suan)機(ji)內(nei)存(cun)(cun)模(mo)(mo)塊退化(hua),不過嘗(chang)試(shi)切換備用(yong)(yong)內(nei)存(cun)(cun)模(mo)(mo)塊的方法也(ye)失敗了。
哈勃望遠(yuan)鏡(jing)于1990年發射(she),20多年來,一直在源(yuan)源(yuan)不(bu)斷地(di)將(jiang)美麗的宇宙圖像傳回(hui)地(di)球。(央廣網)
哈勃太空(kong)望遠鏡升空(kong)27年(nian)以(yi)來,取得了許多(duo)突破性發現,不斷帶給我們(men)驚喜,讓我們(men)有幸能(neng)觸碰億萬光年(nian)外的神秘。(中國青年(nian)網(wang)評)
截(jie)至2015年(nian)3月,哈勃太空(kong)望遠鏡已經環繞地球飛行25年(nian),它捕捉到的照(zhao)片正(zheng)從根本上(shang)改變著我們對宇宙的認識。(新華網(wang))
截至2009年,自美國(guo)“哈勃”太(tai)(tai)空(kong)望遠鏡1990年發(fa)射升空(kong)以(yi)來,共有(you)20多(duo)個國(guo)家(jia)的(de)2000多(duo)名(ming)科學家(jia)利用這只“太(tai)(tai)空(kong)眼”進行(xing)了11萬多(duo)次天文觀測,并(bing)在分析觀測數(shu)據的(de)基(ji)礎上(shang)撰寫1346篇論文。(中(zhong)國(guo)網)
哈勃太空望遠鏡耗資達21億美元,從初(chu)步構想的提出、設計到(dao)建造完成,時間跨度達40多年。(科普中國(guo))