哈勃空間望(wang)遠(yuan)鏡(英語:Hubble Space Telescope,縮寫(xie):HST)是(shi)以美(mei)國天文學(xue)家(jia)愛德溫·哈勃為名,于1990年(nian)4月24日成功(gong)發射,位于地球的大(da)氣層之上的光學(xue)望(wang)遠(yuan)鏡。
2019年(nian)5月(yue),哈勃太空望遠鏡科學家公布了最(zui)新的(de)宇宙(zhou)照片——“哈勃遺產場”(HLF),這是迄(qi)今(jin)最(zui)完整最(zui)全面的(de)宇宙(zhou)圖(tu)譜(pu),由哈勃在(zai)16年(nian)間拍攝(she)的(de)7500張(zhang)星空照片拼(pin)接而成(cheng),包含(han)約265000個星系,其(qi)中有些(xie)已至少133億(yi)歲(sui)“高齡”,對(dui)其(qi)進行研究(jiu)有助于(yu)科學家深入了解更早的(de)宇宙(zhou)歷史。
2021年6月(yue)19日,據法新(xin)社報(bao)道,美國宇(yu)航局(ju)NASA表示,已(yi)經觀測宇(yu)宙30多年的哈勃太空(kong)望(wang)遠鏡過去幾天處于停(ting)機狀態,原(yuan)因(yin)是一個有效(xiao)載(zai)荷計算機從13日起停(ting)止了工作。
哈(ha)(ha)勃空(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(英語:Hubble Space Telescope,HST),是以天(tian)(tian)文(wen)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)愛德(de)溫(wen)·哈(ha)(ha)勃為名,在地(di)(di)球軌(gui)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)。哈(ha)(ha)勃望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)接收(shou)地(di)(di)面(mian)控制中(zhong)心(美國(guo)馬里蘭州的(de)(de)(de)(de)(de)(de)霍普(pu)金斯大(da)學(xue)(xue)(xue)(xue)內)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)指令并將各種(zhong)觀測(ce)數據通過(guo)無線電傳輸回地(di)(di)球。由于它(ta)位于地(di)(di)球大(da)氣(qi)層之(zhi)上,因此獲得了(le)地(di)(di)基望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)所沒有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)好處:影像(xiang)不受大(da)氣(qi)湍流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擾動(dong)、視(shi)相度(du)絕佳,且無大(da)氣(qi)散(san)射造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)背景光(guang),還(huan)能觀測(ce)會被臭氧(yang)層吸收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紫外線。于1990年(nian)發射之(zhi)后,已經成為天(tian)(tian)文(wen)史上最(zui)(zui)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)器。它(ta)成功彌補了(le)地(di)(di)面(mian)觀測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不足(zu),幫助(zhu)天(tian)(tian)文(wen)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)解決了(le)許多天(tian)(tian)文(wen)學(xue)(xue)(xue)(xue)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本問題,使(shi)得人類對天(tian)(tian)文(wen)物理有更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)認識(shi)。此外,哈(ha)(ha)勃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超深(shen)(shen)空(kong)視(shi)場(chang)則是天(tian)(tian)文(wen)學(xue)(xue)(xue)(xue)家(jia)目(mu)前能獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)深(shen)(shen)入(ru)、也是最(zui)(zui)敏銳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太空(kong)光(guang)學(xue)(xue)(xue)(xue)影像(xiang)。
哈(ha)勃空(kong)(kong)間望遠鏡(jing)和(he)康普頓γ射線天(tian)文(wen)臺(tai)、錢德拉X光天(tian)文(wen)臺(tai)、斯皮(pi)策(ce)空(kong)(kong)間望遠鏡(jing)都是(shi)美國國家(jia)航空(kong)(kong)航天(tian)局大型軌道天(tian)文(wen)臺(tai)計劃的一部(bu)分(fen)。哈(ha)勃空(kong)(kong)間望遠鏡(jing)由NASA和(he)ESA合作(zuo)共同管理。
哈勃空間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)歷(li)史可以(yi)追(zhui)溯(su)至(zhi)1946年天文(wen)(wen)(wen)學家萊(lai)曼·斯(si)皮策(Lyman Spitzer, Jr.)所(suo)提出的(de)(de)論文(wen)(wen)(wen):《在地球(qiu)之外的(de)(de)天文(wen)(wen)(wen)觀測(ce)優勢》。在文(wen)(wen)(wen)中(zhong),他指出在太空中(zhong)的(de)(de)天文(wen)(wen)(wen)臺有兩項優于地面天文(wen)(wen)(wen)臺的(de)(de)性(xing)能(neng)。首先,角(jiao)分辨率(物體能(neng)被(bei)清(qing)楚分辨的(de)(de)最小分離角(jiao)度)的(de)(de)極限將(jiang)只(zhi)受限于衍射,而不(bu)是由造(zao)成星光閃爍、動蕩不(bu)安的(de)(de)大(da)氣所(suo)造(zao)成的(de)(de)視(shi)象度。在當時,以(yi)地面為基地的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡解析力只(zhi)有0.5-1.0弧(hu)秒(miao),相較下,只(zhi)要口徑2.5米的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡就能(neng)達到理論上(shang)衍射的(de)(de)極限值0.1弧(hu)秒(miao)。其次,在太空中(zhong)的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡可以(yi)觀測(ce)被(bei)大(da)氣層吸收殆盡(jin)的(de)(de)紅外線(xian)和紫外線(xian)。
斯皮策以空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)為事業,致力于空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的推展。在1962年,美國(guo)國(guo)家科(ke)學院在一份報告中推薦(jian)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)做為發展太空(kong)計劃的一部分,在1965年,斯皮策被任(ren)命為一個(ge)科(ke)學委(wei)(wei)員會的主任(ren)委(wei)(wei)員,該委(wei)(wei)員會的目的就是建造(zao)一架空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
在(zai)第(di)二次世界大戰時(shi)(shi),科學家利(li)用發展火箭技術的(de)(de)(de)同時(shi)(shi),曾經小規(gui)模的(de)(de)(de)嘗試過以太空為(wei)基地(di)的(de)(de)(de)天文學。在(zai)1946年,首度觀察到了(le)太陽的(de)(de)(de)紫外(wai)線光譜。英(ying)國在(zai)1962年發射(she)了(le)太陽望遠鏡放置在(zai)軌道上,做為(wei)亞利(li)安太空計劃(hua)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分。1966年NASA進行了(le)第(di)一(yi)(yi)個(ge)軌道天文臺(OAO)任務(wu),但(dan)第(di)一(yi)(yi)個(ge)OAO的(de)(de)(de)電池在(zai)三(san)天后就失效(xiao),中止(zhi)了(le)這(zhe)項(xiang)任務(wu)了(le)。第(di)二個(ge)OAO在(zai)1968至1972年對(dui)恒星和(he)星系進行了(le)紫外(wai)線的(de)(de)(de)觀測,比原先的(de)(de)(de)計劃(hua)多工作了(le)一(yi)(yi)年的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間。
軌(gui)道天文臺任務展示了以太空(kong)(kong)為基地的(de)天文臺在(zai)天文學上(shang)扮演的(de)重要角(jiao)色(se),因此在(zai)1968年NASA確定了在(zai)太空(kong)(kong)中建造直徑3米(mi)反射望遠(yuan)(yuan)鏡的(de)計(ji)劃(hua),當時(shi)暫時(shi)的(de)名稱是大型軌(gui)道望遠(yuan)(yuan)鏡或(huo)大型空(kong)(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡(LST),預計(ji)在(zai)1979年發射。這個計(ji)劃(hua)強調須要有(you)人進(jin)入太空(kong)(kong)進(jin)行維護(hu),才能(neng)確保這個所費不貲的(de)計(ji)劃(hua)能(neng)夠延續(xu)夠長的(de)工(gong)作時(shi)間;并且(qie)同步發展可以重復使(shi)用的(de)航天飛機技(ji)術,才能(neng)使(shi)前項計(ji)劃(hua)成為可行的(de)計(ji)劃(hua)。
軌道天文(wen)臺計劃的(de)(de)(de)成(cheng)功,鼓舞了(le)越(yue)來越(yue)強的(de)(de)(de)公(gong)眾輿(yu)論支持大型空間(jian)(jian)望(wang)遠鏡(jing)(jing)應該是(shi)(shi)天文(wen)學領域內(nei)重要(yao)的(de)(de)(de)目(mu)標。在(zai)1970年(nian)(nian)NASA設立(li)了(le)兩個委員(yuan)會,一(yi)個規(gui)劃空間(jian)(jian)望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)工程(cheng),另一(yi)個研究空間(jian)(jian)望(wang)遠鏡(jing)(jing)任務的(de)(de)(de)科學目(mu)標。在(zai)這之后,NASA下一(yi)個需要(yao)排(pai)除的(de)(de)(de)障礙就(jiu)是(shi)(shi)資金的(de)(de)(de)問題,因為這比任何一(yi)個地面上的(de)(de)(de)天文(wen)臺所耗費(fei)的(de)(de)(de)資金都要(yao)龐大許多倍。美國的(de)(de)(de)國會對(dui)空間(jian)(jian)望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)預(yu)(yu)算需求(qiu)提(ti)出(chu)了(le)許多的(de)(de)(de)質疑,為了(le)與裁(cai)軍(jun)所需要(yao)的(de)(de)(de)預(yu)(yu)算對(dui)抗,當時(shi)就(jiu)詳細的(de)(de)(de)列出(chu)了(le)望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)硬(ying)件需求(qiu)以及后續發展所需要(yao)的(de)(de)(de)儀(yi)器(qi)。在(zai)1974年(nian)(nian),在(zai)裁(cai)減政府(fu)開(kai)支的(de)(de)(de)鼓動(dong)下,杰拉爾(er)德·福(fu)特剔除了(le)所有進(jin)行空間(jian)(jian)望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)預(yu)(yu)算。
為回應此,天(tian)(tian)文學(xue)家(jia)協調(diao)(diao)了(le)全國性(xing)的(de)游說(shuo)努力。許多天(tian)(tian)文學(xue)家(jia)親自前往(wang)拜會(hui)眾(zhong)議(yi)員(yuan)和參議(yi)員(yuan),并且進(jin)行了(le)大規模的(de)信件和文字宣(xuan)傳。國家(jia)科學(xue)院出版的(de)報告也強調(diao)(diao)空間望遠鏡的(de)重要性(xing),最(zui)后參議(yi)院決議(yi)恢復原先(xian)被國會(hui)刪除的(de)一半預(yu)算。
資金的(de)(de)縮減導致目標項目的(de)(de)減少,鏡(jing)片(pian)的(de)(de)口徑也(ye)由3米縮為2.4米,以(yi)降低(di)成(cheng)本和更有效與緊(jin)密(mi)的(de)(de)配置望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)硬件。原先計劃做為先期測試(shi),放(fang)置在衛星上的(de)(de)1.5米空(kong)間望遠(yuan)鏡(jing)也(ye)被(bei)取(qu)消了,對預算表示關(guan)切的(de)(de)歐(ou)洲(zhou)空(kong)間局也(ye)成(cheng)為共(gong)同合作的(de)(de)伙伴。歐(ou)洲(zhou)空(kong)間局同意提供(gong)經費和一些(xie)望遠(yuan)鏡(jing)上需(xu)要的(de)(de)儀器,像是做為動(dong)力來源的(de)(de)太陽能電池,回饋的(de)(de)是歐(ou)洲(zhou)的(de)(de)天文(wen)學家(jia)可以(yi)使用不少于15%的(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)觀測時(shi)間。在1978年,美(mei)國(guo)國(guo)會撥付了36,000,000元美(mei)金,讓大型空(kong)間望遠(yuan)鏡(jing)開始設計,并計劃在1983年發射升空(kong)。
在1980年(nian)初,望(wang)遠(yuan)鏡(jing)被命為(wei)哈(ha)勃,以紀念在20世(shi)紀初期發(fa)現宇宙(zhou)膨脹的天文學(xue)家艾(ai)德溫·哈(ha)勃。
1979年5月,在康涅(nie)狄格州(zhou)丹柏立的珀金埃爾(er)默公(gong)司(si)拋光(guang)中(zhong)的哈勃主(zhu)鏡。出現在圖中(zhong)的是服務于該公(gong)司(si)的工程師馬(ma)丁椰林博士(shi)。
空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡的(de)計(ji)劃一經(jing)批(pi)準,計(ji)劃就(jiu)被分割成許多子計(ji)劃分送各機關執行。馬歇爾(er)(er)太空(kong)飛行中心(xin)(xin)(MSFC)負責(ze)設計(ji)、發(fa)展和(he)建造望(wang)遠鏡,金石(shi)太空(kong)飛行中心(xin)(xin)(GSFC)負責(ze)科學儀器的(de)整體(ti)控制(zhi)和(he)地面(mian)的(de)任務控制(zhi)中心(xin)(xin)。馬歇爾(er)(er)太空(kong)飛行中心(xin)(xin)委托珀金埃爾(er)(er)默(Perkin-Elmer)設計(ji)和(he)制(zhi)造空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡的(de)光學組件,還(huan)有精密定(ding)位感測器(FGS),洛克希(xi)德被委托建造安裝望(wang)遠鏡的(de)太空(kong)船。
望遠(yuan)(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)鏡子和(he)光(guang)學系統是最關鍵的(de)(de)(de)(de)部分(fen),因(yin)此在(zai)設(she)計上(shang)有很嚴格的(de)(de)(de)(de)規范。一(yi)(yi)般的(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡,鏡子在(zai)拋光(guang)之后(hou)的(de)(de)(de)(de)準確(que)性大(da)約是可見(jian)光(guang)波長的(de)(de)(de)(de)十分(fen)之一(yi)(yi),但是因(yin)為空間(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡觀(guan)測的(de)(de)(de)(de)范圍是從(cong)紫外線到近(jin)紅外線,所(suo)以(yi)需要比以(yi)前的(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡更(geng)高(gao)十倍的(de)(de)(de)(de)解析力(li),它的(de)(de)(de)(de)鏡子在(zai)拋光(guang)后(hou)的(de)(de)(de)(de)準確(que)性達(da)到可見(jian)光(guang)波長的(de)(de)(de)(de)廿分(fen)之一(yi)(yi),也就是大(da)約30納米(mi)。
珀(po)金(jin)埃爾(er)默刻意(yi)使用(yong)極端(duan)復雜(za)的(de)(de)(de)電腦控制拋(pao)光機研磨鏡(jing)子,但卻在最(zui)尖端(duan)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)上出了(le)問(wen)題;柯達被委托使用(yong)傳統的(de)(de)(de)拋(pao)光技(ji)術(shu)制做一個備(bei)用(yong)的(de)(de)(de)鏡(jing)子(柯達的(de)(de)(de)這面鏡(jing)子現在永久保存在史密(mi)松寧學(xue)會(hui))。1979年,珀(po)金(jin)埃爾(er)默開始磨制鏡(jing)片(pian),使用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)超低膨脹玻璃(li)(li),為了(le)將鏡(jing)子的(de)(de)(de)重量降(jiang)至最(zui)低,采用(yong)蜂窩格(ge)子,只有表面和底面各一吋是(shi)厚實的(de)(de)(de)玻璃(li)(li)。
鏡(jing)子的(de)拋光從1979年(nian)開始(shi)持續(xu)到1981年(nian)5月(yue),拋光的(de)進度已(yi)經落(luo)后并(bing)(bing)且(qie)超過了預算,這時(shi)NASA的(de)報告才開始(shi)對珀金埃爾默的(de)管(guan)理結(jie)構質疑。為(wei)了節約經費,NASA停止支援鏡(jing)片(pian)(pian)的(de)制(zhi)作,并(bing)(bing)且(qie)將發射(she)日期延(yan)后至1984年(nian)10月(yue)。鏡(jing)片(pian)(pian)在(zai)1981年(nian)底全部(bu)完成,并(bing)(bing)且(qie)鍍上了75nm厚的(de)鋁增強反射(she),和25nm厚的(de)鎂氟保護層。
因為在光學望(wang)遠鏡組(zu)合上(shang)的(de)(de)預算持(chi)(chi)續(xu)(xu)(xu)膨脹,進度(du)也落后的(de)(de)情(qing)況下,對珀金(jin)埃爾(er)默能否勝任后續(xu)(xu)(xu)工作的(de)(de)質疑繼續(xu)(xu)(xu)存在。為了(le)回應被描(miao)述成(cheng)"未(wei)定案和善變的(de)(de)日(ri)報表",NASA將發(fa)射(she)的(de)(de)日(ri)期(qi)再延至(zhi)1985年的(de)(de)4月(yue)。但是,珀金(jin)埃爾(er)默的(de)(de)進度(du)持(chi)(chi)續(xu)(xu)(xu)的(de)(de)每(mei)季(ji)增(zeng)加一個月(yue)的(de)(de)速(su)率惡化中,時(shi)間上(shang)的(de)(de)延遲也達(da)到每(mei)個工作天都(dou)在持(chi)(chi)續(xu)(xu)(xu)落后中。NASA被迫延后發(fa)射(she)日(ri)期(qi),先延至(zhi)1986年3月(yue),然后又延至(zhi)1986年9月(yue)。這時(shi)整個計劃的(de)(de)總(zong)花費(fei)已經(jing)高達(da)美(mei)金(jin)11億7500萬。
安置望遠(yuan)鏡(jing)和儀器的(de)(de)太空船(chuan)是(shi)主要(yao)工程上的(de)(de)另一個挑(tiao)戰。它必須能勝任(ren)與(yu)抵擋在陽光與(yu)地(di)球的(de)(de)陰(yin)影之間(jian)頻繁(fan)進出所(suo)造成的(de)(de)溫(wen)度變(bian)化,還(huan)要(yao)極端地(di)穩定(ding)并(bing)能長時間(jian)的(de)(de)將望遠(yuan)鏡(jing)精確地(di)對準目標。以(yi)多(duo)層絕緣材(cai)料制成的(de)(de)遮蔽(bi)物能使(shi)望遠(yuan)鏡(jing)內部的(de)(de)溫(wen)度保持穩定(ding),并(bing)且以(yi)輕質(zhi)的(de)(de)鋁殼包圍住望遠(yuan)鏡(jing)和儀器的(de)(de)支架(jia)。在外殼之內,石(shi)墨環氧的(de)(de)框架(jia)將校準好的(de)(de)工作儀器牢固的(de)(de)固定(ding)住。
有一(yi)段時間用于安置(zhi)儀(yi)器和望(wang)遠鏡的(de)(de)太(tai)空船在建(jian)造上比(bi)光學望(wang)遠鏡的(de)(de)組合來得順利,但洛(luo)克(ke)希德仍然經歷了(le)預算不足和進度(du)的(de)(de)落(luo)后,在1985年的(de)(de)夏天之前,太(tai)空船的(de)(de)進度(du)落(luo)后了(le)個(ge)月,而(er)預算超出了(le)30%。馬歇(xie)爾(er)太(tai)空飛行中心的(de)(de)報告(gao)認為洛(luo)克(ke)希德在太(tai)空船的(de)(de)建(jian)造上沒有采取主動,而(er)且過度(du)依賴(lai)NASA的(de)(de)指(zhi)導。
在1983年,空間望遠鏡科(ke)學(xue)協會(hui)(STScI)在經歷NASA與(yu)科(ke)學(xue)界(jie)之間的(de)權力(li)爭奪(duo)后成立。空間望遠鏡科(ke)學(xue)協會(hui)隸屬于(yu)美國大學(xue)天文(wen)研究聯盟(AURA),這是由32個美國大學(xue)和7個國際會(hui)員(yuan)組(zu)成的(de)單位,總部(bu)坐落在馬里(li)蘭州巴爾地摩的(de)約翰·霍普(pu)金斯大學(xue)校園內。
空間(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)科(ke)學(xue)(xue)(xue)協(xie)會(hui)負(fu)責空間(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的操作和將數(shu)據交付(fu)給(gei)天文學(xue)(xue)(xue)家。美國(guo)國(guo)家航空航天局(ju)(NASA)想將之做(zuo)為(wei)內部的組織,但(dan)是科(ke)學(xue)(xue)(xue)家依據科(ke)學(xue)(xue)(xue)界的做(zuo)法(fa)將之規劃創立(li)成研究單(dan)位(wei),由NASA位(wei)在馬(ma)里蘭州綠堤(di),空間(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)科(ke)學(xue)(xue)(xue)協(xie)會(hui)南方48千米的哥(ge)達德太空飛行中心和承包(bao)廠商提供工程上的支援。哈(ha)勃望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)每天24小時不間(jian)斷的運作,由四個工作團隊(dui)輪流負(fu)責操作。
空間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡歐(ou)洲(zhou)協調(diao)機構于1984年(nian)設立在德國鄰近慕尼(ni)黑(hei)的(de)(de)Garching bei München,為(wei)歐(ou)洲(zhou)的(de)(de)天文(wen)學家提供相似的(de)(de)支援。
2022年(nian)6月,據科技日報(bao)(bao),美(mei)(mei)國(guo)(guo)《福(fu)布(bu)斯(si)》雙周刊網(wang)站近日報(bao)(bao)道,來自(zi)美(mei)(mei)國(guo)(guo)太空望遠鏡科學研(yan)(yan)究所和加州大(da)學伯(bo)克利(li)(li)分(fen)校的(de)研(yan)(yan)究團(tuan)隊分(fen)別獨立發表論文稱,他(ta)們利(li)(li)用美(mei)(mei)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)航(hang)空航(hang)天局(NASA)的(de)哈(ha)勃太空望遠鏡,借助引力(li)透鏡效應,首次探測到一(yi)個(ge)完全獨立于恒星(xing)伴星(xing)的(de)自(zi)由漂浮黑(hei)洞(dong),這顆5000光年(nian)外的(de)“流浪黑(hei)洞(dong)”位于銀河系(xi)人馬座(zuo)旋(xuan)臂內。
1990年4月24日(ri),在美國肯尼迪航天(tian)中心由“發現者”號航天(tian)飛機成功發射,哈勃太空望遠鏡(jing)的主要任務是:探測宇宙(zhou)深空,解(jie)(jie)開宇宙(zhou)起源(yuan)之謎,了解(jie)(jie)太陽系、銀河系和(he)其(qi)他星系的演(yan)變(bian)過程。
早在(zai)(zai)1986年,就已經(jing)計(ji)劃(hua)在(zai)(zai)當(dang)年10月份(fen)發(fa)射哈勃空間(jian)望遠鏡(jing)。但是挑戰者號(hao)的(de)事故使美國的(de)太空計(ji)劃(hua)停滯不前,航天飛機的(de)暫停升(sheng)空,迫(po)使哈勃空間(jian)望遠鏡(jing)的(de)發(fa)射延遲(chi)了數(shu)年。望遠鏡(jing)和所有的(de)附(fu)件(jian)都必須分(fen)門別類的(de)儲藏在(zai)(zai)無塵室內,直到(dao)能(neng)夠排出發(fa)射的(de)日期,這也(ye)使得已經(jing)超支(zhi)的(de)總成本更(geng)為高漲。
最后,隨著航天(tian)(tian)飛機在1988年再度開始升空(kong),望遠(yuan)鏡(jing)也預定(ding)在1990年發射(she)。在發射(she)前的(de)最后準備,用(yong)氮氣噴射(she)鏡(jing)面(mian)以除去可能累(lei)積(ji)的(de)灰塵(chen),并且對所有的(de)系(xi)統(tong)進行廣(guang)泛(fan)的(de)測試。終(zhong)于,在1990年4月24日由發現(xian)號航天(tian)(tian)飛機,于STS-31航次將(jiang)望遠(yuan)鏡(jing)成功的(de)送(song)入計(ji)劃中的(de)軌道。
從它原始的(de)總預算(suan),大約(yue)4億美(mei)(mei)金(jin),到現在的(de)花費超過25億美(mei)(mei)金(jin),哈勃的(de)成本依然(ran)在不(bu)斷(duan)的(de)累積與增(zeng)高。美(mei)(mei)國政府估計的(de)開銷將(jiang)高達(da)45至60億美(mei)(mei)金(jin),歐(ou)洲所挹注的(de)資金(jin)也高達(da)6億歐(ou)元(1999年的(de)估計)。
在發射時,哈(ha)勃空(kong)間望遠鏡攜帶的儀器(qi)如下:
廣域和行星照相機(WF/PC)
戈達德高解析攝譜儀(GHRS)
高速光度計(HSP)
暗天(tian)體照相機(ji)(FOC)
暗天體攝(she)譜儀(yi)(FOS)
WF/PC原(yuan)先(xian)計(ji)劃是光(guang)學(xue)觀測(ce)使用的(de)(de)(de)高分辨率照相機(ji)(ji)。由NASA的(de)(de)(de)噴射推進(jin)(jin)實驗室制造,附(fu)有一套由48片光(guang)學(xue)濾(lv)鏡組成(cheng),可以篩選特殊(shu)的(de)(de)(de)波段進(jin)(jin)行天體物理學(xue)的(de)(de)(de)觀察(cha)。整套儀器使用8片CCD,做出(chu)了兩架照相機(ji)(ji),每一架使用4片CCD。"廣(guang)域(yu)照相機(ji)(ji)"(WFC)因為視野較廣(guang),在解像力上有所損失,而(er)"行星照相機(ji)(ji)"(PC)以比(bi)WFC長(chang)的(de)(de)(de)焦距成(cheng)像,所以有較高的(de)(de)(de)放大率。
GHRS是(shi)被設計在紫外線波段使用(yong)的攝譜儀(yi)(yi)(yi),由哥達德太空(kong)(kong)中心制(zhi)造(zao),可以達到90,000的光譜分辨率,同時也為FOC和FOS選擇適宜觀測(ce)的目標。FOC和FOS都是(shi)哈勃空(kong)(kong)間望遠(yuan)鏡上分辨率最高的儀(yi)(yi)(yi)器。這三個儀(yi)(yi)(yi)器都舍棄了CCD,使用(yong)數位(wei)光子計數器做為檢測(ce)裝置。FOC是(shi)由歐洲空(kong)(kong)間局制(zhi)造(zao),FOS則由馬(ma)丁·瑪麗埃塔公司制(zhi)造(zao)。
最后(hou)一件儀器(qi)是由威斯康辛麥(mai)迪遜大(da)學設計制(zhi)造的HSP,它用于在可見光(guang)和(he)(he)紫外(wai)光(guang)的波段(duan)上觀測變星,和(he)(he)其他被篩選(xuan)出的天體(ti)在亮度(du)上的變化。它的光(guang)度(du)計每秒鐘可以偵測100,000次,精確度(du)至少可以達到2%。
哈勃空間(jian)望(wang)遠鏡的(de)導引(yin)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(gan)測器(qi)(FGS)在觀測期間(jian)主(zhu)要用于保持(chi)望(wang)遠鏡指向的(de)準(zhun)確(que)性,但也(ye)能用于進行非常準(zhun)確(que)的(de)天體測量(liang),測量(liang)的(de)精確(que)度達到0.0003弧(hu)秒。
第一次維修/維護(hu)
1993年,宇航員在(zai)哈勃第一次維修任務中(zhong)移除(chu)了(le)廣(guang)角(jiao)和行(xing)星照相儀(yi),并(bing)安裝了(le)功能更強大(da)的“后繼者”——2號廣(guang)角(jiao)和行(xing)星照相儀(yi)。
第二次維修/維護
1997年2月11日凌(ling)晨(chen),美國7名宇航員搭乘“發現”號航天(tian)飛(fei)機升空,對在(zai)(zai)太(tai)(tai)空飛(fei)行了(le)7年的(de)(de)(de)“哈(ha)勃”太(tai)(tai)空望(wang)遠鏡進行改造。從2月13日深夜(ye)到18日凌(ling)晨(chen),宇航員為“哈(ha)勃”更(geng)換了(le)包括(kuo)近紅(hong)外照相機、多目標分光儀和太(tai)(tai)空望(wang)遠鏡圖像(xiang)攝譜儀在(zai)(zai)內的(de)(de)(de)11種新設備,并修補了(le)望(wang)遠鏡上(shang)部(bu)分剝(bo)落的(de)(de)(de)絕緣層。
第三次維(wei)(wei)修/維(wei)(wei)護
第三次維護(hu)任(ren)務仍然由發現號(hao)在1999年12月的(de)(de)STS-103航次中執行。在這次維護(hu)中更換(huan)了全部的(de)(de)六臺陀螺儀(yi),也更換(huan)了一(yi)個精細導星傳感器和計算器,安裝一(yi)套組裝好的(de)(de)電(dian)壓/溫度改善工具(VIK)以防止(zhi)電(dian)池的(de)(de)過熱,并且更換(huan)絕(jue)熱的(de)(de)毯子。
第四(si)次維修/維護
2001年,科學家利用美國“哥倫(lun)比亞(ya)”號航(hang)天飛(fei)機對哈勃望遠鏡進行的第四次維(wei)修,安裝測繪照相(xiang)機,更換太陽能電(dian)(dian)池(chi)板(ban)以及已工作11年的電(dian)(dian)力控(kong)制裝置,并激活了休眠狀(zhuang)態的近紅外照相(xiang)機和多目標分光計。
第五(wu)次(ci)維修/維護
2009年,美國(guo)利用(yong)航天飛(fei)機(ji)對哈(ha)(ha)勃望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡進(jin)行(xing)了(le)(le)維護。宇航員為哈(ha)(ha)勃安(an)裝了(le)(le)兩套全新(xin)(xin)的(de)(de)儀器:宇宙起源光譜儀(COS)和寬視場相機(ji)3,對望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)另(ling)外兩臺儀器——高級(ji)巡天相機(ji)(ACS)和太空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡成像光譜儀(STIS)進(jin)行(xing)了(le)(le)現場維修,此外,還用(yong)新(xin)(xin)電(dian)池替換了(le)(le)哈(ha)(ha)勃用(yong)了(le)(le)18年的(de)(de)舊電(dian)池,安(an)裝了(le)(le)6個負責望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡指(zhi)向(xiang)的(de)(de)新(xin)(xin)陀(tuo)螺儀,并添(tian)加了(le)(le)一套全新(xin)(xin)的(de)(de)精細制導系統來幫助望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡指(zhi)向(xiang)正(zheng)確的(de)(de)方向(xiang)。
哈(ha)勃望(wang)遠鏡口徑為2.4米,長(chang)度約16米,帶有多種觀測(ce)暗弱(ruo)天體(ti)的儀器,在地(di)面(mian)之(zhi)上約640公里的軌道上環繞(rao)地(di)球,巡視宇宙。由于它位于大(da)(da)氣層(ceng)之(zhi)上,不像地(di)面(mian)望(wang)遠鏡飽受大(da)(da)氣湍(tuan)流擾動的影響,極大(da)(da)地(di)拓展了人們對宇宙的了解。
哈勃(bo)太空望遠鏡在前7年服(fu)役期間取得的主要成就
1.增進了(le)(le)人類(lei)對宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)大小(xiao)和年(nian)齡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)了(le)(le)解。2.證明某些(xie)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)中(zhong)央存(cun)在(zai)超高質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑(hei)洞(dong)以及多數(shu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)心都可能(neng)存(cun)在(zai)黑(hei)洞(dong)。3.在(zai)可見光譜(pu)范圍(wei)內(nei),對宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)進行了(le)(le)最深(shen)入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu),觀察了(le)(le)數(shu)千(qian)個星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi),探(tan)測到了(le)(le)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)誕生早(zao)期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“原始星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)”,使天(tian)文學家有可能(neng)跟蹤(zong)研(yan)究(jiu)宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史。4.清楚(chu)展(zhan)現了(le)(le)銀河系(xi)中(zhong)類(lei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體這種最明亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)體存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境。5.更清晰地闡述了(le)(le)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同過(guo)程(cheng)。6.對宇(yu)(yu)(yu)宙(zhou)誕生早(zao)期(qi)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)形成(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)重元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組成(cheng)進行了(le)(le)研(yan)究(jiu),這些(xie)元素是行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和生命存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)必要條件。7.展(zhan)示了(le)(le)死亡恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)氣(qi)體殼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜組成(cheng)。8.對獵(lie)戶星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云中(zhong)年(nian)輕恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許多塵埃碟進行了(le)(le)探(tan)測,說(shuo)明地球所在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)銀河系(xi)還有可能(neng)形成(cheng)其他行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)統。9.對千(qian)載難逢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)慧木(mu)(mu)(mu)相撞(zhuang)進行了(le)(le)詳細觀測。10.對火星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等太陽系(xi)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)候(hou)民政部進行了(le)(le)研(yan)究(jiu)。11.發現木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)二(er)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)層中(zhong)存(cun)在(zai)氧氣(qi)。
哈勃太空望遠鏡發現了(le)一(yi)顆(ke)(ke)滾燙的“橄欖球”狀(zhuang)系外(wai)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)。這顆(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)因為距(ju)離恒星(xing)(xing)(xing)(xing)太近而被撕扯、加(jia)(jia)熱,大氣也正在加(jia)(jia)速逃逸,整(zheng)顆(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)處于(yu)被吞噬的邊緣。這顆(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)的距(ju)離過于(yu)近,處在被潮汐(xi)力撕裂(lie)的邊緣。這種(zhong)“死亡擁抱(bao)”已經讓它(ta)扭曲變形為橄欖球狀(zhuang),高空大氣溫度(du)超過2500攝氏度(du)。
2020年(nian)(nian)1月(yue),一個(ge)國際(ji)天(tian)文(wen)學家(jia)團隊利用美(mei)國哈勃太空望遠(yuan)鏡(jing)發現了迄(qi)今已(yi)知的(de)最(zui)遙遠(yuan)、最(zui)古老(lao)的(de)星系群。這(zhe)(zhe)個(ge)三(san)(san)重星系群被稱為(wei)EGS77。更重要的(de)是,觀(guan)測表明(ming)這(zhe)(zhe)個(ge)三(san)(san)重星系群參與了宇宙(zhou)初期被稱為(wei)“再電離”的(de)改造過程(cheng)。EGS77大約誕生于(yu)宇宙(zhou)大爆炸后6.8億年(nian)(nian)時,當(dang)時宇宙(zhou)年(nian)(nian)齡(ling)還不(bu)足現今138億歲(sui)的(de)5%。
觀測(ce)到的(de)最遙遠單顆恒星
2022年3月(yue)30日,美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家航空航天(tian)局(ju)表示(shi),哈勃空間望(wang)遠鏡(jing)借助“引力透(tou)鏡(jing)”效應發現了人類迄今觀測到的最(zui)遙遠單顆恒星。
哈(ha)勃(bo)望遠鏡捕捉到遙遠宇宙(zhou)漂(piao)流的(de)“對蝦星云”
2022年5月30日消息,據國外媒體報道(dao),目前,哈勃太空(kong)望遠鏡最(zui)新觀(guan)測圖像(xiang)呈現了(le)對蝦(xia)星云(yun)的局部特征(zheng),該區域色彩斑駁,令人眼(yan)花繚亂,其中包括明亮發光氣體部分。
從(cong)它于1946年的(de)(de)(de)原始(shi)構想開始(shi),直到發(fa)(fa)射為止(zhi),建造(zao)空間望遠鏡的(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)(hua)不斷的(de)(de)(de)被延(yan)遲和受到預算(suan)問題的(de)(de)(de)困(kun)擾。在(zai)(zai)它發(fa)(fa)射之(zhi)后,立即(ji)發(fa)(fa)現主鏡有(you)球面像差(cha),嚴重的(de)(de)(de)降(jiang)低了(le)望遠鏡的(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)能力。幸好在(zai)(zai)1993年的(de)(de)(de)維修任務之(zhi)后,望遠鏡恢(hui)復了(le)計(ji)劃(hua)(hua)中的(de)(de)(de)品質,并且(qie)成為天文學研究(jiu)和推展公共關(guan)系最重要的(de)(de)(de)工具。
哈勃(bo)的(de)(de)(de)(de)未來依靠(kao)后(hou)(hou)續的(de)(de)(de)(de)維修(xiu)任務是(shi)否成功(gong),維持(chi)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)幾(ji)個陀螺儀(yi)已經(jing)損(sun)壞,至(zhi)(zhi)2007年(nian)(nian),連備用的(de)(de)(de)(de)也已經(jing)耗(hao)盡,而(er)且另(ling)(ling)一架用于指(zhi)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)功(gong)能也在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)衰減中。陀螺儀(yi)必須要以(yi)(yi)人(ren)工(gong)進行(xing)維修(xiu),在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)2007年(nian)(nian)1月30日(ri),主要的(de)(de)(de)(de)先(xian)進巡(xun)天(tian)(tian)照相機(ji)(ACS)也停止工(gong)作(zuo)(zuo),在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)執行(xing)人(ren)工(gong)維修(xiu)之(zhi)前,只(zhi)有超(chao)紫外(wai)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)頻道(dao)能夠使(shi)(shi)用。另(ling)(ling)一方面(mian),如果沒有再提(ti)升(sheng)來增加軌道(dao)高度,阻力會迫使(shi)(shi)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)2010年(nian)(nian)重返大氣層(ceng)。自(zi)從2003年(nian)(nian)航天(tian)(tian)飛機(ji)哥倫比亞不(bu)(bu)幸(xing)事件之(zhi)后(hou)(hou),由于國際太(tai)(tai)空站和哈勃(bo)不(bu)(bu)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)相同的(de)(de)(de)(de)高度上,使(shi)(shi)得太(tai)(tai)空人(ren)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)緊急狀況下缺乏安全(quan)的(de)(de)(de)(de)避難場所,因(yin)而(er)NASA認為以(yi)(yi)載人(ren)太(tai)(tai)空任務去維修(xiu)哈勃(bo)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)是(shi)不(bu)(bu)合(he)情理的(de)(de)(de)(de)危險任務。NASA在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)重新(xin)檢討之(zhi)后(hou)(hou),執行(xing)長(chang)麥克格里芬在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)2006年(nian)(nian)10月31日(ri)決定(ding)以(yi)(yi)亞特蘭大進行(xing)最后(hou)(hou)一次(ci)的(de)(de)(de)(de)哈勃(bo)維修(xiu)任務,任務的(de)(de)(de)(de)時間安排在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)2008年(nian)(nian)9月11日(ri),基于安全(quan)上的(de)(de)(de)(de)考(kao)量,屆時將會讓(rang)發(fa)(fa)現(xian)號在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)LC-39B發(fa)(fa)射(she)(she)臺上待命,以(yi)(yi)便在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)緊急情況時能提(ti)供救援(yuan)。計劃中的(de)(de)(de)(de)維修(xiu)將能讓(rang)哈勃(bo)空間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)持(chi)續工(gong)作(zuo)(zuo)至(zhi)(zhi)2013年(nian)(nian)。如果成功(gong)了,后(hou)(hou)繼的(de)(de)(de)(de)詹姆(mu)斯·韋(wei)伯空間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)(JWST)應該已經(jing)發(fa)(fa)射(she)(she)升(sheng)空,可(ke)以(yi)(yi)銜接得上任務了。韋(wei)伯空間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)許多研究計劃上的(de)(de)(de)(de)功(gong)能都遠(yuan)超(chao)過哈勃(bo),但將只(zhi)觀測紅外(wai)線(xian)(xian),因(yin)此(ci)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)光(guang)譜的(de)(de)(de)(de)可(ke)見(jian)光(guang)和紫外(wai)線(xian)(xian)領域內無法取代(dai)哈勃(bo)的(de)(de)(de)(de)功(gong)能。
在(zai)望遠(yuan)鏡發射數星期(qi)之后,傳回(hui)來的(de)圖(tu)片顯示(shi)在(zai)光學系統上有(you)(you)嚴(yan)重的(de)問題。雖然,第一張(zhang)圖(tu)像(xiang)看起來比地(di)基望遠(yuan)鏡的(de)明銳,但望遠(yuan)鏡顯然沒有(you)(you)達到最(zui)佳(jia)的(de)聚焦狀態,獲得的(de)最(zui)佳(jia)圖(tu)像(xiang)品(pin)質也遠(yuan)低于當初的(de)期(qi)望。點源(yuan)的(de)影(ying)像(xiang)被擴散成超過一弧秒(miao)半徑(jing)的(de)圓,而不是(shi)在(zai)設計準則中的(de)標準:集中在(zai)直徑(jing)0.1弧秒(miao)之內,有(you)(you)同心圓的(de)點彌(mi)漫函(han)數圖(tu)像(xiang)。
對圖樣缺陷(xian)的(de)分析(xi)顯(xian)示,問題的(de)根源在主鏡(jing)的(de)形狀被磨錯了。鏡(jing)面邊緣(yuan)太平(ping)了一些,與需要的(de)位置差了約2.2微米,但這個差別造成的(de)是災難性的(de)、嚴重(zhong)的(de)球面像差。來自鏡(jing)面邊緣(yuan)的(de)反射光(guang),不(bu)能聚集在與中(zhong)央的(de)反射光(guang)相同(tong)的(de)焦點上(shang)。
鏡(jing)子的(de)(de)瑕疵造成(cheng)的(de)(de)作用是在(zai)科學觀察(cha)的(de)(de)核(he)心觀測上,核(he)心像(xiang)差(cha)的(de)(de)PSF要足夠的(de)(de)明(ming)(ming)銳到足以進(jin)行(xing)高解析(xi)(xi)的(de)(de)分辨,但對(dui)明(ming)(ming)亮的(de)(de)天(tian)體和光(guang)譜分析(xi)(xi)是不受影響的(de)(de)。雖然,在(zai)外圍(wei)損失大(da)片的(de)(de)光(guang)因為(wei)(wei)不能匯聚(ju)在(zai)焦點上而造成(cheng)暈像(xiang),嚴重的(de)(de)減損了望(wang)遠鏡(jing)觀察(cha)暗天(tian)體或高反差(cha)影像(xiang)的(de)(de)能力。這意味著幾乎所有對(dui)宇宙(zhou)學的(de)(de)研究計劃(hua)都不能執行(xing),因為(wei)(wei)它們都是非常暗弱的(de)(de)觀測對(dui)象(xiang)。美國(guo)國(guo)家航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局和哈勃空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)成(cheng)為(wei)(wei)許多笑(xiao)話的(de)(de)箭靶(ba),并且被(bei)認(ren)為(wei)(wei)是大(da)白象(xiang)(花(hua)費大(da)而無(wu)用的(de)(de)東(dong)西)。
從點源(yuan)的(de)(de)圖(tu)像往(wang)回追(zhui)溯(su),天(tian)文學(xue)家確(que)定(ding)鏡(jing)面(mian)的(de)(de)圓錐常數(shu)(shu)是?1.01324,而(er)不是原先期(qi)望的(de)(de)?1.00230。通過分(fen)析(xi)珀金埃爾默的(de)(de)零校正器(精(jing)確(que)測(ce)(ce)量(liang)拋光曲面(mian)的(de)(de)儀(yi)器)和分(fen)析(xi)在地面(mian)測(ce)(ce)試鏡(jing)子的(de)(de)干涉圖(tu)影像,也獲得了相同的(de)(de)數(shu)(shu)值。
由噴射推進實驗室主任(ren),亞倫領導的(de)(de)委員會,確定了(le)錯誤是如何發(fa)生的(de)(de)。亞倫委員會發(fa)現珀金埃爾默使用的(de)(de)零(ling)校正器在裝(zhuang)配上發(fa)生了(le)錯誤,它(ta)的(de)(de)向場透(tou)鏡位置偏(pian)差了(le)1.3毫(hao)米。
在拋光鏡子(zi)的(de)(de)期間,珀金埃爾默(mo)使用另外二(er)(er)架(jia)零(ling)校正(zheng)器,兩者都(正(zheng)確(que)的(de)(de))顯示鏡子(zi)有球(qiu)面像差。這(zhe)些測試都是(shi)為確(que)實(shi)消除球(qiu)面像差而設(she)計的(de)(de),不顧(gu)品管文件的(de)(de)指導(dao),公司(si)認為這(zhe)二(er)(er)架(jia)零(ling)校正(zheng)器的(de)(de)精確(que)度不如主要的(de)(de)設(she)備,而忽略(lve)了測試的(de)(de)結(jie)果(guo)。
委(wei)員會指出失(shi)敗的(de)(de)主因是(shi)珀金埃爾(er)(er)默(mo)。由于(yu)進(jin)度表(biao)頻繁更動造成的(de)(de)損(sun)耗(hao)和(he)望遠鏡制造費用的(de)(de)超支,造成了在(zai)(zai)(zai)美國(guo)(guo)航(hang)空(kong)暨(ji)(ji)太(tai)(tai)(tai)空(kong)總署(shu)和(he)光(guang)學公司之間的(de)(de)關系(xi)極度的(de)(de)緊張。美國(guo)(guo)航(hang)空(kong)暨(ji)(ji)太(tai)(tai)(tai)空(kong)總署(shu)發現珀金埃爾(er)(er)默(mo)并不認為鏡子的(de)(de)制做在(zai)(zai)(zai)他們的(de)(de)業務中是(shi)關鍵性的(de)(de)困難(nan)工作,而美國(guo)(guo)航(hang)空(kong)暨(ji)(ji)太(tai)(tai)(tai)空(kong)總署(shu)也(ye)未(wei)能在(zai)(zai)(zai)拋(pao)光(guang)之前善盡本身的(de)(de)職責(ze)。在(zai)(zai)(zai)委(wei)員會沉痛的(de)(de)批(pi)評珀金埃爾(er)(er)默(mo)在(zai)(zai)(zai)管理上的(de)(de)不當與缺失(shi)的(de)(de)同時,美國(guo)(guo)航(hang)空(kong)暨(ji)(ji)太(tai)(tai)(tai)空(kong)總署(shu)也(ye)被非議(yi)未(wei)善盡品管的(de)(de)責(ze)任,與不該只依賴唯(wei)一(yi)一(yi)架儀器的(de)(de)測(ce)試結(jie)果。
在(zai)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)設(she)計(ji)中(zhong)原(yuan)本就(jiu)規劃(hua)了(le)維(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)任務,所以天文學家立刻就(jiu)開始尋找(zhao)可(ke)以在(zai)1993年,預(yu)定進(jin)行第一(yi)(yi)次維(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)任務時(shi)解決問題(ti)的(de)(de)方案(an)。讓(rang)柯(ke)達再為哈(ha)勃(bo)制作備用鏡(jing)(jing)在(zai)軌道(dao)上(shang)進(jin)行更換太昂貴且耗(hao)費(fei)時(shi)間,臨(lin)時(shi)將(jiang)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)帶回地面上(shang)修(xiu)(xiu)(xiu)理也不(bu)可(ke)能。相反,鏡(jing)(jing)片錯(cuo)誤的(de)(de)形狀已經被精(jing)確的(de)(de)測量出來,因此可(ke)以設(she)計(ji)一(yi)(yi)個有相同的(de)(de)球面像差(cha),但功效相反的(de)(de)光學系統(tong)來抵消(xiao)錯(cuo)誤。也就(jiu)是在(zai)第一(yi)(yi)次的(de)(de)維(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)任務中(zhong)為哈(ha)勃(bo)配上(shang)一(yi)(yi)副能改正(zheng)球面像差(cha)的(de)(de)眼鏡(jing)(jing)。
由于(yu)原本儀(yi)(yi)器(qi)的(de)設計方式(shi),必須(xu)要兩(liang)套不同(tong)的(de)校正(zheng)儀(yi)(yi)器(qi)。廣域和(he)行(xing)星照相機(ji)的(de)設計包括轉(zhuan)動的(de)鏡片(pian)(pian)(pian)和(he)直接進(jin)(jin)入兩(liang)架照相機(ji)的(de)8片(pian)(pian)(pian)獨立CCD芯(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)光線,可以用一個反球面像差的(de)鏡片(pian)(pian)(pian)完全的(de)消(xiao)除掉它們表面上的(de)主要變形。修正(zheng)鏡被固定在替換的(de)第二代廣域和(he)行(xing)星照相機(ji)內(nei)(由于(yu)進(jin)(jin)度和(he)預算(suan)的(de)壓力,只修正(zheng)4片(pian)(pian)(pian)CCD而(er)不是8片(pian)(pian)(pian))。但(dan)是,其他的(de)儀(yi)(yi)器(qi)就缺乏任何可以安置的(de)中(zhong)間表面,因(yin)此必須(xu)要一個外加的(de)修正(zheng)裝置。
設計(ji)(ji)用(yong)來改正球面像(xiang)差的(de)儀(yi)(yi)器稱(cheng)為“空間望遠(yuan)鏡光(guang)(guang)軸補(bu)償校正光(guang)(guang)學(xue)”(COSTAR),基本(ben)上包含兩個在(zai)光(guang)(guang)路上的(de)鏡子,其中一個將(jiang)球面像(xiang)差校正過來,光(guang)(guang)線(xian)被聚焦給暗(an)天體(ti)(ti)照相機、暗(an)天體(ti)(ti)光(guang)(guang)譜儀(yi)(yi)和高(gao)達德高(gao)解析(xi)攝譜儀(yi)(yi)。為了提供COSTAR在(zai)望遠(yuan)鏡內所需要的(de)位置,必須(xu)移(yi)除(chu)其中一件儀(yi)(yi)器,天文學(xue)家的(de)選擇是犧牲(sheng)高(gao)速光(guang)(guang)度計(ji)(ji)。
在(zai)(zai)哈勃(bo)任務的(de)前三(san)年期間,在(zai)(zai)光學系統被(bei)修正到合適之前,望(wang)遠鏡依然執(zhi)行了大量的(de)觀(guan)測(ce)。光譜的(de)觀(guan)測(ce)未(wei)受到球面像差(cha)的(de)影響,但是(shi)許多暗弱天(tian)體的(de)觀(guan)測(ce)因為望(wang)遠鏡的(de)表現不佳而(er)被(bei)取消或(huo)延(yan)后。盡管受到了挫折(zhe),樂觀(guan)的(de)天(tian)文學家在(zai)(zai)這三(san)年內熟練的(de)運(yun)用影像處理技術,例(li)如(ru)反折(zhe)績(影像重疊)得到許多科學上的(de)進(jin)展。
2021年3月(yue)(yue)7日。哈勃太空望遠(yuan)鏡(jing)由于一個軟件故障(zhang)導致暫停(ting)運(yun)行;3月(yue)(yue)12日,望遠(yuan)鏡(jing)已經部分恢復工作,但仍有(you)故障(zhang)沒有(you)排除。
NASA表示(shi),哈(ha)勃太空望遠鏡已經(jing)完成了恢復運(yun)行(xing)以來的首次科學觀測,使(shi)用宇宙光譜儀繪制了一(yi)個活動星系內(nei)核的氣體流(liu)動圖。但是第三(san)號(hao)廣視場相(xiang)機(ji)(WFC3)仍(reng)舊處(chu)于暫(zan)停狀態,研究(jiu)人員發(fa)現了一(yi)個低電壓問題(ti),這(zhe)導致該相(xiang)機(ji)無法啟動。
2021年(nian)6月19日,美國宇航局NASA表(biao)示(shi)(shi),已經觀測宇宙(zhou)30多年(nian)的哈勃(bo)太空望(wang)遠鏡過去幾天處(chu)于(yu)停機(ji)狀(zhuang)態(tai),原因是(shi)一(yi)個有效載荷計(ji)算機(ji)從(cong)13日起停止了工作。NASA表(biao)示(shi)(shi),有效載荷計(ji)算機(ji)是(shi)用(yong)于(yu)控(kong)制和(he)協調科學(xue)儀器(qi),并出于(yu)健康和(he)安全目的對其進行監控(kong);此外NASA還表(biao)示(shi)(shi)哈勃(bo)望(wang)遠鏡本身和(he)伴隨它(ta)的科學(xue)儀器(qi)都“處(chu)于(yu)良好狀(zhuang)態(tai)”。本周(zhou)一(yi)NASA曾試圖恢(hui)復計(ji)算機(ji),但(dan)未能成功(gong)。初步(bu)證據顯示(shi)(shi)問題的根源是(shi)計(ji)算機(ji)內(nei)存模(mo)塊退化(hua),不(bu)過嘗試切換備用(yong)內(nei)存模(mo)塊的方法也失敗了。
哈勃望(wang)遠鏡于(yu)1990年發射(she),20多年來,一(yi)直(zhi)在(zai)源源不斷地將美麗(li)的宇(yu)宙(zhou)圖(tu)像傳回地球。(央廣網)
哈(ha)勃(bo)太空望遠鏡升空27年(nian)以來(lai),取得了許多(duo)突破性發(fa)現,不斷帶給我(wo)們驚喜(xi),讓我(wo)們有幸能觸碰(peng)億萬光(guang)年(nian)外的神秘(mi)。(中國青年(nian)網評)
截至2015年3月(yue),哈勃太(tai)空望遠(yuan)鏡已經環繞地球飛行25年,它捕(bu)捉到的(de)照片正從根本上(shang)改變著我們對宇宙的(de)認(ren)識(shi)。(新華網)
截至2009年,自美國(guo)“哈勃”太(tai)空(kong)望遠鏡1990年發射升空(kong)以來,共有20多(duo)(duo)個國(guo)家(jia)(jia)的2000多(duo)(duo)名科(ke)學家(jia)(jia)利(li)用這只(zhi)“太(tai)空(kong)眼”進行了(le)11萬(wan)多(duo)(duo)次天文(wen)觀(guan)測,并在分(fen)析觀(guan)測數據的基(ji)礎上撰寫1346篇論文(wen)。(中國(guo)網)
哈勃太空望遠鏡耗資(zi)達21億美(mei)元(yuan),從(cong)初步構想的(de)提出、設計(ji)到建造完成,時間跨度達40多年(nian)。(科普中國)