哈(ha)勃空間望遠鏡(英語:Hubble Space Telescope,縮寫:HST)是以美國天文學家(jia)愛德溫·哈(ha)勃為名,于(yu)1990年4月(yue)24日成功發射,位于(yu)地球的大(da)氣層之上的光學望遠鏡。
2019年5月(yue),哈勃太空望(wang)遠鏡科學家公(gong)布了最(zui)新的宇宙(zhou)照(zhao)片——“哈勃遺產(chan)場”(HLF),這是(shi)迄今最(zui)完(wan)整最(zui)全面的宇宙(zhou)圖譜(pu),由哈勃在16年間拍攝的7500張星(xing)空照(zhao)片拼接而成,包含約265000個星(xing)系,其中有(you)些已至少133億(yi)歲“高(gao)齡”,對其進行(xing)研(yan)究有(you)助于(yu)科學家深入了解更(geng)早(zao)的宇宙(zhou)歷史(shi)。
2021年6月19日(ri),據(ju)法新社(she)報道(dao),美國(guo)宇航局NASA表示,已經觀測宇宙30多年的哈(ha)勃(bo)太空(kong)望遠鏡(jing)過去幾(ji)天處于停機(ji)狀態,原(yuan)因是一個有效載荷計算機(ji)從13日(ri)起停止了工(gong)作。
哈(ha)(ha)勃(bo)空(kong)間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(英語:Hubble Space Telescope,HST),是以(yi)天(tian)(tian)(tian)文學(xue)家愛德(de)溫·哈(ha)(ha)勃(bo)為名,在地(di)(di)球(qiu)軌道(dao)的(de)(de)(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)。哈(ha)(ha)勃(bo)望(wang)(wang)遠鏡(jing)接收(shou)地(di)(di)面控(kong)制中心(美國馬里蘭州(zhou)的(de)(de)(de)(de)霍普金斯大(da)學(xue)內)的(de)(de)(de)(de)指(zhi)令并將各(ge)種觀(guan)測數(shu)據通過無線電傳輸(shu)回(hui)地(di)(di)球(qiu)。由于它(ta)位于地(di)(di)球(qiu)大(da)氣(qi)層(ceng)之上,因此獲(huo)得(de)了(le)地(di)(di)基望(wang)(wang)遠鏡(jing)所沒有的(de)(de)(de)(de)好(hao)處:影像不(bu)(bu)受(shou)大(da)氣(qi)湍流的(de)(de)(de)(de)擾(rao)動、視(shi)相度絕(jue)佳(jia),且無大(da)氣(qi)散射(she)造成的(de)(de)(de)(de)背景光,還能觀(guan)測會被臭(chou)氧層(ceng)吸收(shou)的(de)(de)(de)(de)紫(zi)外(wai)線。于1990年發(fa)射(she)之后(hou),已經成為天(tian)(tian)(tian)文史上最(zui)重要的(de)(de)(de)(de)儀器。它(ta)成功彌補(bu)了(le)地(di)(di)面觀(guan)測的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)足,幫助天(tian)(tian)(tian)文學(xue)家解決了(le)許多天(tian)(tian)(tian)文學(xue)上的(de)(de)(de)(de)基本(ben)問題(ti),使得(de)人類對天(tian)(tian)(tian)文物(wu)理有更(geng)多的(de)(de)(de)(de)認識。此外(wai),哈(ha)(ha)勃(bo)的(de)(de)(de)(de)超深空(kong)視(shi)場(chang)則(ze)是天(tian)(tian)(tian)文學(xue)家目前(qian)能獲(huo)得(de)的(de)(de)(de)(de)最(zui)深入、也是最(zui)敏銳的(de)(de)(de)(de)太空(kong)光學(xue)影像。
哈勃空間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)和康普頓γ射(she)線天文臺、錢德拉X光(guang)天文臺、斯(si)皮(pi)策空間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)都是美國(guo)國(guo)家航空航天局大型軌(gui)道天文臺計(ji)劃的(de)一部(bu)分(fen)。哈勃空間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)由(you)NASA和ESA合作共同(tong)管理。
哈勃空間望遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)歷(li)史(shi)可(ke)以追溯(su)至1946年天文(wen)學家萊曼·斯皮策(ce)(Lyman Spitzer, Jr.)所(suo)提出的(de)(de)(de)論文(wen):《在(zai)(zai)地(di)(di)球(qiu)之外(wai)的(de)(de)(de)天文(wen)觀(guan)(guan)測優(you)(you)勢》。在(zai)(zai)文(wen)中,他指(zhi)出在(zai)(zai)太空中的(de)(de)(de)天文(wen)臺有兩(liang)項優(you)(you)于地(di)(di)面天文(wen)臺的(de)(de)(de)性能。首(shou)先(xian),角分辨率(物體能被(bei)清楚分辨的(de)(de)(de)最小分離角度)的(de)(de)(de)極(ji)限(xian)(xian)將(jiang)只受(shou)限(xian)(xian)于衍(yan)射,而不是由造(zao)(zao)成星光閃(shan)爍、動蕩(dang)不安的(de)(de)(de)大氣所(suo)造(zao)(zao)成的(de)(de)(de)視象(xiang)度。在(zai)(zai)當時,以地(di)(di)面為基地(di)(di)的(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡解析(xi)力只有0.5-1.0弧秒,相較下,只要口徑2.5米的(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡就能達到(dao)理(li)論上衍(yan)射的(de)(de)(de)極(ji)限(xian)(xian)值0.1弧秒。其(qi)次,在(zai)(zai)太空中的(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡可(ke)以觀(guan)(guan)測被(bei)大氣層吸收殆盡(jin)的(de)(de)(de)紅外(wai)線和紫外(wai)線。
斯皮策(ce)以空(kong)間望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)為事業,致力于(yu)空(kong)間望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)推展。在(zai)(zai)1962年,美(mei)國國家科(ke)學院(yuan)在(zai)(zai)一(yi)份報告中推薦空(kong)間望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)做為發(fa)展太空(kong)計劃的(de)一(yi)部(bu)分,在(zai)(zai)1965年,斯皮策(ce)被任命(ming)為一(yi)個(ge)科(ke)學委(wei)員會的(de)主任委(wei)員,該委(wei)員會的(de)目的(de)就(jiu)是建造(zao)一(yi)架空(kong)間望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)。
在(zai)第(di)二次世界大戰時(shi),科學(xue)家利用發展火箭技術的(de)(de)(de)同(tong)時(shi),曾(ceng)經小(xiao)規(gui)模的(de)(de)(de)嘗試過以太(tai)空為基(ji)地的(de)(de)(de)天文(wen)學(xue)。在(zai)1946年(nian),首(shou)度(du)觀察到(dao)了(le)(le)太(tai)陽的(de)(de)(de)紫外線(xian)光譜。英國在(zai)1962年(nian)發射了(le)(le)太(tai)陽望(wang)遠鏡放置(zhi)在(zai)軌(gui)道上,做(zuo)為亞利安太(tai)空計劃的(de)(de)(de)一部分。1966年(nian)NASA進行(xing)了(le)(le)第(di)一個軌(gui)道天文(wen)臺(OAO)任務(wu),但第(di)一個OAO的(de)(de)(de)電池在(zai)三天后就失效,中止(zhi)了(le)(le)這項任務(wu)了(le)(le)。第(di)二個OAO在(zai)1968至(zhi)1972年(nian)對恒星和(he)星系進行(xing)了(le)(le)紫外線(xian)的(de)(de)(de)觀測,比原先的(de)(de)(de)計劃多工作了(le)(le)一年(nian)的(de)(de)(de)時(shi)間。
軌道天文(wen)臺(tai)任務展(zhan)示(shi)了以太空為(wei)(wei)基地的(de)(de)天文(wen)臺(tai)在(zai)天文(wen)學上扮演(yan)的(de)(de)重(zhong)要角色,因此在(zai)1968年NASA確定了在(zai)太空中建造直(zhi)徑(jing)3米反(fan)射望(wang)遠鏡的(de)(de)計(ji)劃(hua),當時暫時的(de)(de)名稱(cheng)是大(da)型軌道望(wang)遠鏡或大(da)型空間(jian)望(wang)遠鏡(LST),預計(ji)在(zai)1979年發(fa)射。這個計(ji)劃(hua)強(qiang)調須要有人進入太空進行維護,才能(neng)(neng)確保這個所費不貲的(de)(de)計(ji)劃(hua)能(neng)(neng)夠(gou)延續夠(gou)長的(de)(de)工(gong)作時間(jian);并且同步(bu)發(fa)展(zhan)可以重(zhong)復使用的(de)(de)航天飛(fei)機技(ji)術,才能(neng)(neng)使前項計(ji)劃(hua)成(cheng)為(wei)(wei)可行的(de)(de)計(ji)劃(hua)。
軌(gui)道天(tian)文(wen)臺計劃的(de)(de)(de)(de)成功,鼓舞了越來(lai)越強的(de)(de)(de)(de)公(gong)眾輿論支持大(da)(da)型空間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡應該是天(tian)文(wen)學領域內(nei)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)目(mu)標。在1970年NASA設立了兩(liang)個(ge)委(wei)員會,一個(ge)規劃空間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)工程(cheng),另(ling)一個(ge)研究空間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡任務的(de)(de)(de)(de)科學目(mu)標。在這(zhe)之(zhi)后,NASA下一個(ge)需(xu)(xu)(xu)要(yao)排除的(de)(de)(de)(de)障礙就(jiu)是資金(jin)的(de)(de)(de)(de)問題,因為(wei)這(zhe)比任何一個(ge)地面上的(de)(de)(de)(de)天(tian)文(wen)臺所耗(hao)費的(de)(de)(de)(de)資金(jin)都要(yao)龐(pang)大(da)(da)許多倍。美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)(de)國(guo)會對(dui)空間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)預算(suan)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)提(ti)出(chu)了許多的(de)(de)(de)(de)質疑,為(wei)了與裁軍所需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)預算(suan)對(dui)抗,當時就(jiu)詳(xiang)細的(de)(de)(de)(de)列出(chu)了望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)硬(ying)件需(xu)(xu)(xu)求(qiu)以(yi)及后續(xu)發展所需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)儀器。在1974年,在裁減政府開支的(de)(de)(de)(de)鼓動下,杰拉爾德·福特剔除了所有進行空間(jian)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)預算(suan)。
為(wei)回應此,天文學(xue)家協調了(le)全國性的(de)(de)游說努力。許多天文學(xue)家親自前往拜會(hui)(hui)眾議(yi)(yi)員和參(can)議(yi)(yi)員,并且進行了(le)大規(gui)模(mo)的(de)(de)信件和文字宣(xuan)傳。國家科(ke)學(xue)院(yuan)出版的(de)(de)報(bao)告也強調空間望遠鏡的(de)(de)重要性,最后參(can)議(yi)(yi)院(yuan)決議(yi)(yi)恢復原先被(bei)國會(hui)(hui)刪(shan)除的(de)(de)一半預(yu)算。
資金的(de)(de)縮(suo)減導致(zhi)目標項目的(de)(de)減少(shao),鏡(jing)(jing)片的(de)(de)口徑也由3米縮(suo)為(wei)2.4米,以降低成(cheng)本和(he)更有效與緊密的(de)(de)配置望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)硬(ying)件。原(yuan)先(xian)(xian)計劃做(zuo)為(wei)先(xian)(xian)期測試(shi),放置在(zai)衛星上的(de)(de)1.5米空間望(wang)遠鏡(jing)(jing)也被取消了,對預算表(biao)示關切的(de)(de)歐(ou)洲空間局也成(cheng)為(wei)共同(tong)合作(zuo)的(de)(de)伙(huo)伴。歐(ou)洲空間局同(tong)意提供經費和(he)一些望(wang)遠鏡(jing)(jing)上需要(yao)的(de)(de)儀器,像是做(zuo)為(wei)動力來源的(de)(de)太(tai)陽能電池(chi),回饋的(de)(de)是歐(ou)洲的(de)(de)天文學家可以使(shi)用(yong)不少(shao)于15%的(de)(de)望(wang)遠鏡(jing)(jing)觀測時間。在(zai)1978年,美(mei)國國會撥付了36,000,000元美(mei)金,讓大型空間望(wang)遠鏡(jing)(jing)開始(shi)設計,并(bing)計劃在(zai)1983年發射升空。
在1980年(nian)初,望遠鏡被命為哈(ha)勃,以(yi)紀(ji)念在20世紀(ji)初期發(fa)現宇宙膨脹的天文學家艾德溫(wen)·哈(ha)勃。
1979年5月,在(zai)康涅(nie)狄格州丹柏立的珀(po)金埃爾(er)默公司拋光中的哈勃主鏡。出現在(zai)圖中的是服(fu)務于該(gai)公司的工程師馬丁椰林(lin)博(bo)士。
空(kong)(kong)間(jian)望遠鏡的(de)(de)計劃(hua)一(yi)經(jing)批準,計劃(hua)就(jiu)被分割成許(xu)多(duo)子計劃(hua)分送各機關執行(xing)。馬(ma)歇(xie)爾(er)太(tai)(tai)空(kong)(kong)飛(fei)行(xing)中心(xin)(MSFC)負(fu)責設(she)計、發展和(he)建造望遠鏡,金(jin)石太(tai)(tai)空(kong)(kong)飛(fei)行(xing)中心(xin)(GSFC)負(fu)責科學儀(yi)器(qi)的(de)(de)整體控(kong)制(zhi)(zhi)和(he)地面的(de)(de)任務控(kong)制(zhi)(zhi)中心(xin)。馬(ma)歇(xie)爾(er)太(tai)(tai)空(kong)(kong)飛(fei)行(xing)中心(xin)委托珀(po)金(jin)埃爾(er)默(Perkin-Elmer)設(she)計和(he)制(zhi)(zhi)造空(kong)(kong)間(jian)望遠鏡的(de)(de)光學組件,還有精密定(ding)位感(gan)測器(qi)(FGS),洛克希(xi)德被委托建造安(an)裝望遠鏡的(de)(de)太(tai)(tai)空(kong)(kong)船。
望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)鏡(jing)(jing)子和光(guang)(guang)學系統是(shi)(shi)最關鍵的(de)(de)部分(fen),因(yin)此在設計上有(you)很嚴格的(de)(de)規范。一般的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing),鏡(jing)(jing)子在拋光(guang)(guang)之后的(de)(de)準(zhun)確性大約是(shi)(shi)可見光(guang)(guang)波長的(de)(de)十分(fen)之一,但是(shi)(shi)因(yin)為空間望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)觀(guan)測的(de)(de)范圍是(shi)(shi)從紫外線到(dao)近紅外線,所以需(xu)要比以前的(de)(de)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)更高十倍的(de)(de)解析力,它(ta)的(de)(de)鏡(jing)(jing)子在拋光(guang)(guang)后的(de)(de)準(zhun)確性達到(dao)可見光(guang)(guang)波長的(de)(de)廿分(fen)之一,也就是(shi)(shi)大約30納(na)米。
珀金(jin)埃爾(er)(er)默刻意使(shi)(shi)用極(ji)端(duan)復雜的(de)(de)電腦控(kong)制拋光(guang)機研磨鏡(jing)子(zi)(zi),但卻(que)在(zai)(zai)最(zui)(zui)尖(jian)端(duan)的(de)(de)技術(shu)上出了問題(ti);柯(ke)達被委托使(shi)(shi)用傳統的(de)(de)拋光(guang)技術(shu)制做(zuo)一(yi)個備用的(de)(de)鏡(jing)子(zi)(zi)(柯(ke)達的(de)(de)這(zhe)面鏡(jing)子(zi)(zi)現在(zai)(zai)永久保存在(zai)(zai)史密松寧學會)。1979年,珀金(jin)埃爾(er)(er)默開始磨制鏡(jing)片,使(shi)(shi)用的(de)(de)是超低(di)(di)膨脹玻璃,為(wei)了將(jiang)鏡(jing)子(zi)(zi)的(de)(de)重量降(jiang)至最(zui)(zui)低(di)(di),采用蜂窩格子(zi)(zi),只有表面和(he)底面各一(yi)吋(cun)是厚實的(de)(de)玻璃。
鏡(jing)子(zi)的(de)(de)拋(pao)光從1979年開始持續(xu)到1981年5月,拋(pao)光的(de)(de)進度(du)已(yi)經落后(hou)并(bing)且超過了(le)預算,這時NASA的(de)(de)報告才開始對(dui)珀金(jin)埃(ai)爾默的(de)(de)管理結構(gou)質疑(yi)。為(wei)了(le)節約經費,NASA停止(zhi)支援(yuan)鏡(jing)片(pian)的(de)(de)制(zhi)作,并(bing)且將發射(she)日期(qi)延后(hou)至1984年10月。鏡(jing)片(pian)在1981年底全(quan)部完(wan)成,并(bing)且鍍上了(le)75nm厚(hou)的(de)(de)鋁(lv)增(zeng)強(qiang)反射(she),和(he)25nm厚(hou)的(de)(de)鎂氟保護(hu)層(ceng)。
因(yin)為在(zai)光學望遠(yuan)鏡組合上的(de)(de)(de)(de)預算(suan)持(chi)(chi)續(xu)(xu)膨(peng)脹,進度(du)也(ye)(ye)落后的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia),對珀金(jin)(jin)埃爾(er)默能(neng)否勝任后續(xu)(xu)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)(de)質疑繼續(xu)(xu)存在(zai)。為了回應被描述成"未定案(an)和善變的(de)(de)(de)(de)日(ri)報表(biao)",NASA將發射的(de)(de)(de)(de)日(ri)期再延(yan)(yan)至1985年的(de)(de)(de)(de)4月(yue)(yue)(yue)。但是(shi),珀金(jin)(jin)埃爾(er)默的(de)(de)(de)(de)進度(du)持(chi)(chi)續(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)每(mei)(mei)季增(zeng)加一個(ge)(ge)月(yue)(yue)(yue)的(de)(de)(de)(de)速(su)率惡(e)化中,時間上的(de)(de)(de)(de)延(yan)(yan)遲也(ye)(ye)達(da)到每(mei)(mei)個(ge)(ge)工(gong)作(zuo)天都在(zai)持(chi)(chi)續(xu)(xu)落后中。NASA被迫延(yan)(yan)后發射日(ri)期,先(xian)延(yan)(yan)至1986年3月(yue)(yue)(yue),然后又延(yan)(yan)至1986年9月(yue)(yue)(yue)。這(zhe)時整(zheng)個(ge)(ge)計劃的(de)(de)(de)(de)總花(hua)費已經高(gao)達(da)美金(jin)(jin)11億7500萬。
安置望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)和儀(yi)器(qi)的(de)太空船是主要(yao)工(gong)程上的(de)另一(yi)個挑戰。它必須能(neng)勝任與抵擋在陽(yang)光與地(di)球的(de)陰影(ying)之(zhi)間頻(pin)繁進(jin)出所造成(cheng)的(de)溫度變化,還要(yao)極端地(di)穩(wen)定(ding)并能(neng)長時間的(de)將望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)精確地(di)對(dui)準目標。以多層絕緣材(cai)料制成(cheng)的(de)遮蔽(bi)物能(neng)使(shi)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)內部的(de)溫度保(bao)持(chi)穩(wen)定(ding),并且以輕質的(de)鋁殼(ke)包(bao)圍住望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)和儀(yi)器(qi)的(de)支架。在外殼(ke)之(zhi)內,石墨環氧的(de)框架將校準好的(de)工(gong)作(zuo)儀(yi)器(qi)牢固的(de)固定(ding)住。
有(you)一段時間(jian)用于(yu)安置儀器和(he)望遠鏡的太空(kong)船(chuan)在建造(zao)上(shang)比光學望遠鏡的組(zu)合來得順(shun)利,但(dan)洛克希德(de)(de)仍然(ran)經歷了預算(suan)(suan)不足和(he)進度的落后,在1985年(nian)的夏天之前,太空(kong)船(chuan)的進度落后了個月,而預算(suan)(suan)超出了30%。馬(ma)歇爾太空(kong)飛(fei)行(xing)中心的報告(gao)認(ren)為洛克希德(de)(de)在太空(kong)船(chuan)的建造(zao)上(shang)沒有(you)采取主動,而且過度依賴NASA的指導。
在1983年,空間(jian)望遠鏡科(ke)學(xue)協會(hui)(hui)(STScI)在經歷NASA與(yu)科(ke)學(xue)界之間(jian)的權力(li)爭奪后(hou)成立。空間(jian)望遠鏡科(ke)學(xue)協會(hui)(hui)隸屬(shu)于(yu)美國大(da)學(xue)天文研究聯盟(AURA),這是由32個(ge)美國大(da)學(xue)和(he)7個(ge)國際會(hui)(hui)員組成的單位,總部坐落在馬里(li)蘭州巴爾地摩的約翰·霍普金斯大(da)學(xue)校園內(nei)。
空(kong)間(jian)望遠鏡(jing)科學(xue)協會(hui)負責空(kong)間(jian)望遠鏡(jing)的操作(zuo)和將數據(ju)交付(fu)給天文學(xue)家(jia)。美國國家(jia)航(hang)空(kong)航(hang)天局(NASA)想將之做為內部(bu)的組織,但是科學(xue)家(jia)依據(ju)科學(xue)界的做法(fa)將之規劃創立成研究單位,由NASA位在馬里蘭州綠堤(di),空(kong)間(jian)望遠鏡(jing)科學(xue)協會(hui)南(nan)方48千米(mi)的哥達德太空(kong)飛行(xing)中(zhong)心(xin)和承包廠(chang)商提(ti)供工(gong)程上(shang)的支援(yuan)。哈勃望遠鏡(jing)每天24小(xiao)時(shi)不間(jian)斷的運作(zuo),由四個(ge)工(gong)作(zuo)團隊輪流(liu)負責操作(zuo)。
空間望遠鏡歐洲(zhou)協調機構于1984年設(she)立在德國鄰(lin)近慕(mu)尼黑(hei)的Garching bei München,為歐洲(zhou)的天文(wen)學家(jia)提(ti)供相似(si)的支援(yuan)。
2022年6月,據科(ke)技日(ri)報(bao),美(mei)國《福布斯》雙周刊網站近日(ri)報(bao)道,來(lai)自美(mei)國太空(kong)望遠鏡科(ke)學(xue)研(yan)(yan)究所和加州大(da)學(xue)伯克(ke)利分校(xiao)的研(yan)(yan)究團隊(dui)分別獨立發表論文稱,他們利用(yong)美(mei)國國家航空(kong)航天局(NASA)的哈(ha)勃太空(kong)望遠鏡,借助引(yin)力(li)透鏡效(xiao)應,首次探測到一(yi)個(ge)完全獨立于恒星伴星的自由漂浮黑(hei)洞,這(zhe)顆5000光年外的“流(liu)浪黑(hei)洞”位于銀(yin)河(he)系人馬座旋臂內。
1990年4月24日,在美國肯尼迪(di)航天(tian)中心由“發現(xian)者”號航天(tian)飛機成功發射,哈勃太(tai)(tai)空(kong)望遠鏡(jing)的主要任務是:探測宇宙深空(kong),解開宇宙起源之謎,了解太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)、銀河系(xi)和其他(ta)星系(xi)的演變(bian)過(guo)程(cheng)。
早(zao)在1986年(nian)(nian),就已經計劃(hua)在當年(nian)(nian)10月份發(fa)射(she)哈勃空間(jian)望遠鏡(jing)(jing)。但是挑戰(zhan)者號(hao)的(de)事故使美(mei)國(guo)的(de)太空計劃(hua)停(ting)(ting)滯(zhi)不前,航天飛(fei)機的(de)暫停(ting)(ting)升(sheng)空,迫使哈勃空間(jian)望遠鏡(jing)(jing)的(de)發(fa)射(she)延遲了(le)數年(nian)(nian)。望遠鏡(jing)(jing)和(he)所(suo)有(you)的(de)附件(jian)都必須(xu)分門(men)別(bie)類的(de)儲藏在無塵(chen)室內,直(zhi)到(dao)能(neng)夠排出發(fa)射(she)的(de)日期,這也使得已經超支(zhi)的(de)總成本更為高漲。
最后,隨著航(hang)天(tian)(tian)飛(fei)(fei)機在1988年(nian)(nian)再(zai)度開始升空,望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)也(ye)預定(ding)在1990年(nian)(nian)發(fa)射。在發(fa)射前的(de)最后準備,用氮氣噴射鏡(jing)(jing)面以除去可能累(lei)積(ji)的(de)灰塵,并且對所有(you)的(de)系統(tong)進行廣(guang)泛的(de)測試(shi)。終于(yu),在1990年(nian)(nian)4月24日由發(fa)現號(hao)航(hang)天(tian)(tian)飛(fei)(fei)機,于(yu)STS-31航(hang)次將(jiang)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)成功的(de)送入計劃中的(de)軌道(dao)。
從(cong)它原始(shi)的(de)(de)總預(yu)算,大約4億(yi)美(mei)金(jin),到(dao)現在的(de)(de)花費(fei)超過25億(yi)美(mei)金(jin),哈(ha)勃的(de)(de)成本依然在不斷的(de)(de)累積與增高。美(mei)國政府估(gu)計的(de)(de)開銷(xiao)將高達45至(zhi)60億(yi)美(mei)金(jin),歐(ou)洲所挹注的(de)(de)資金(jin)也(ye)高達6億(yi)歐(ou)元(yuan)(1999年的(de)(de)估(gu)計)。
在發射時,哈勃空間望遠鏡攜(xie)帶的儀器如下:
廣域和行(xing)星照(zhao)相機(WF/PC)
戈達(da)德高(gao)解析攝(she)譜儀(GHRS)
高速光(guang)度(du)計(HSP)
暗天體照相機(ji)(FOC)
暗(an)天體攝(she)譜儀(yi)(FOS)
WF/PC原先計(ji)劃是(shi)光學(xue)觀測使用(yong)的(de)(de)高(gao)(gao)分(fen)辨率照(zhao)相(xiang)機(ji)。由NASA的(de)(de)噴(pen)射推進實驗室制造,附有(you)一套由48片光學(xue)濾鏡組成,可以(yi)篩(shai)選特殊的(de)(de)波段進行天體物(wu)理(li)學(xue)的(de)(de)觀察。整套儀器使用(yong)8片CCD,做出了兩架照(zhao)相(xiang)機(ji),每一架使用(yong)4片CCD。"廣域照(zhao)相(xiang)機(ji)"(WFC)因為視(shi)野較廣,在解像力(li)上(shang)有(you)所損失,而"行星照(zhao)相(xiang)機(ji)"(PC)以(yi)比(bi)WFC長的(de)(de)焦距成像,所以(yi)有(you)較高(gao)(gao)的(de)(de)放大率。
GHRS是被設計在紫外線波段使(shi)用的攝譜儀(yi),由(you)哥達德太空中心(xin)制(zhi)造,可以達到90,000的光譜分(fen)辨率,同時也為FOC和FOS選(xuan)擇適宜(yi)觀測(ce)的目標。FOC和FOS都(dou)是哈勃空間望遠(yuan)鏡上分(fen)辨率最高的儀(yi)器。這三(san)個儀(yi)器都(dou)舍棄了CCD,使(shi)用數(shu)位光子計數(shu)器做為檢測(ce)裝(zhuang)置。FOC是由(you)歐洲(zhou)空間局制(zhi)造,FOS則(ze)由(you)馬丁(ding)·瑪麗埃塔公(gong)司制(zhi)造。
最后(hou)一(yi)件儀器是由(you)威斯康辛麥迪遜大學設(she)計(ji)制造的HSP,它(ta)用于在可見(jian)光和紫外光的波(bo)段上(shang)觀測變(bian)星(xing),和其他被篩選出的天體在亮(liang)度(du)上(shang)的變(bian)化。它(ta)的光度(du)計(ji)每秒鐘可以偵測100,000次,精確度(du)至少(shao)可以達到2%。
哈勃空間望遠鏡(jing)的(de)導引系統也可以做為科學儀器(qi),它的(de)三個精(jing)細導星感測(ce)器(qi)(FGS)在觀測(ce)期間主要用于保持望遠鏡(jing)指向的(de)準確性,但也能用于進(jin)行非常準確的(de)天體測(ce)量,測(ce)量的(de)精(jing)確度達到0.0003弧秒(miao)。
第一次維修/維護
1993年,宇航員在哈勃第一次(ci)維修任務中移除了廣(guang)角(jiao)和(he)(he)行星照相(xiang)儀,并安裝了功能(neng)更(geng)強(qiang)大的“后繼者”——2號廣(guang)角(jiao)和(he)(he)行星照相(xiang)儀。
第二次維修(xiu)/維護
1997年2月(yue)11日凌晨(chen),美(mei)國(guo)7名宇航員搭乘“發現”號航天飛(fei)(fei)機(ji)升空(kong),對在太空(kong)飛(fei)(fei)行(xing)了7年的(de)“哈(ha)勃”太空(kong)望(wang)遠鏡(jing)進行(xing)改造。從2月(yue)13日深夜(ye)到18日凌晨(chen),宇航員為“哈(ha)勃”更換了包(bao)括(kuo)近紅外照相機(ji)、多目標分光(guang)儀和太空(kong)望(wang)遠鏡(jing)圖(tu)像攝譜儀在內(nei)的(de)11種新設(she)備,并(bing)修補了望(wang)遠鏡(jing)上部分剝落(luo)的(de)絕緣層(ceng)。
第(di)三次維(wei)修/維(wei)護
第三次維(wei)(wei)護任務(wu)仍然由發現號在1999年12月的STS-103航次中(zhong)執行(xing)。在這次維(wei)(wei)護中(zhong)更換了全部(bu)的六臺(tai)陀螺儀(yi),也更換了一個精細導星傳感(gan)器和(he)計(ji)算器,安(an)裝一套組裝好的電壓/溫(wen)度改(gai)善工具(VIK)以(yi)防止電池(chi)的過熱(re),并且更換絕熱(re)的毯(tan)子。
第四(si)次維修/維護
2001年,科(ke)學家(jia)利用美國“哥倫比亞”號(hao)航(hang)天飛機對哈勃望遠鏡進行的(de)第(di)四次維(wei)修,安裝測繪照(zhao)相機,更換太陽(yang)能電池板以及已工作11年的(de)電力控制裝置,并激活了(le)休眠狀態(tai)的(de)近紅外照(zhao)相機和多目標(biao)分光計。
第五次維修/維護
2009年,美國(guo)利用(yong)航天飛(fei)機對哈(ha)勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)進(jin)行了(le)維護(hu)。宇航員為哈(ha)勃(bo)安裝了(le)兩套(tao)全新(xin)的(de)儀(yi)器(qi)(qi):宇宙起源光譜儀(yi)(COS)和寬(kuan)視場相(xiang)機3,對望(wang)遠(yuan)鏡(jing)的(de)另(ling)外(wai)兩臺儀(yi)器(qi)(qi)——高級巡(xun)天相(xiang)機(ACS)和太空望(wang)遠(yuan)鏡(jing)成像(xiang)光譜儀(yi)(STIS)進(jin)行了(le)現場維修,此(ci)外(wai),還(huan)用(yong)新(xin)電池替(ti)換(huan)了(le)哈(ha)勃(bo)用(yong)了(le)18年的(de)舊電池,安裝了(le)6個負責望(wang)遠(yuan)鏡(jing)指向的(de)新(xin)陀螺儀(yi),并添加了(le)一(yi)套(tao)全新(xin)的(de)精細(xi)制(zhi)導系統來幫(bang)助望(wang)遠(yuan)鏡(jing)指向正(zheng)確(que)的(de)方向。
哈勃望(wang)遠鏡口(kou)徑為2.4米,長度約16米,帶有(you)多種(zhong)觀(guan)測(ce)暗弱天體的儀(yi)器,在地(di)面之(zhi)上約640公里(li)的軌(gui)道上環繞地(di)球,巡視宇宙(zhou)(zhou)。由(you)于它位于大氣層之(zhi)上,不像地(di)面望(wang)遠鏡飽受(shou)大氣湍流(liu)擾動的影響,極(ji)大地(di)拓展了人們對宇宙(zhou)(zhou)的了解。
哈勃太空望遠鏡(jing)在前(qian)7年服(fu)役期間取得的主要成就
1.增進(jin)了(le)人類(lei)對宇宙(zhou)(zhou)(zhou)大(da)小和年(nian)齡的(de)(de)(de)(de)了(le)解(jie)。2.證明某些(xie)宇宙(zhou)(zhou)(zhou)星(xing)(xing)系(xi)(xi)中(zhong)(zhong)央(yang)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)超高質量(liang)的(de)(de)(de)(de)黑洞以及多(duo)數星(xing)(xing)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心都可(ke)能(neng)(neng)(neng)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)黑洞。3.在(zai)(zai)(zai)可(ke)見光譜(pu)范圍(wei)內,對宇宙(zhou)(zhou)(zhou)進(jin)行了(le)最深入的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu),觀察了(le)數千個(ge)星(xing)(xing)系(xi)(xi),探(tan)(tan)測(ce)到了(le)宇宙(zhou)(zhou)(zhou)誕生早期的(de)(de)(de)(de)“原始星(xing)(xing)系(xi)(xi)”,使天文學家有可(ke)能(neng)(neng)(neng)跟蹤研(yan)究(jiu)宇宙(zhou)(zhou)(zhou)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)歷史。4.清楚(chu)展(zhan)現了(le)銀(yin)河(he)系(xi)(xi)中(zhong)(zhong)類(lei)星(xing)(xing)體這種最明亮的(de)(de)(de)(de)天體存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)環境。5.更清晰地闡述了(le)恒星(xing)(xing)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)不同過程。6.對宇宙(zhou)(zhou)(zhou)誕生早期恒星(xing)(xing)形成(cheng)過程中(zhong)(zhong)重元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)成(cheng)進(jin)行了(le)研(yan)究(jiu),這些(xie)元(yuan)素(su)是行星(xing)(xing)和生命存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)必要條(tiao)件。7.展(zhan)示了(le)死亡恒星(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)氣(qi)(qi)體殼的(de)(de)(de)(de)復雜組(zu)(zu)成(cheng)。8.對獵戶星(xing)(xing)云中(zhong)(zhong)年(nian)輕恒星(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)許多(duo)塵埃碟進(jin)行了(le)探(tan)(tan)測(ce),說明地球所在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)銀(yin)河(he)系(xi)(xi)還有可(ke)能(neng)(neng)(neng)形成(cheng)其他行星(xing)(xing)系(xi)(xi)統。9.對千載難逢的(de)(de)(de)(de)慧(hui)木相撞進(jin)行了(le)詳細觀測(ce)。10.對火(huo)星(xing)(xing)等太陽系(xi)(xi)行星(xing)(xing)上的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)候民政(zheng)部(bu)進(jin)行了(le)研(yan)究(jiu)。11.發(fa)現木星(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)木衛(wei)(wei)二和木衛(wei)(wei)三(san)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)層中(zhong)(zhong)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)氧(yang)氣(qi)(qi)。
哈勃(bo)太(tai)(tai)空望遠鏡發(fa)現了一顆(ke)滾燙的(de)“橄(gan)欖球”狀系外行星(xing)。這顆(ke)行星(xing)因(yin)為距離(li)恒(heng)星(xing)太(tai)(tai)近(jin)而被撕扯、加(jia)熱,大氣也正在(zai)加(jia)速逃逸,整顆(ke)行星(xing)處于(yu)被吞噬的(de)邊緣(yuan)(yuan)。這顆(ke)行星(xing)與恒(heng)星(xing)的(de)距離(li)過于(yu)近(jin),處在(zai)被潮(chao)汐(xi)力(li)撕裂的(de)邊緣(yuan)(yuan)。這種(zhong)“死亡(wang)擁抱”已經讓它扭曲變形為橄(gan)欖球狀,高空大氣溫度超(chao)過2500攝氏(shi)度。
2020年1月(yue),一個國際天文(wen)學(xue)家(jia)團隊利用美國哈勃太(tai)空望遠鏡發(fa)現(xian)了(le)迄今已知的(de)最(zui)遙遠、最(zui)古老的(de)星(xing)系(xi)群(qun)。這個三重星(xing)系(xi)群(qun)被稱為(wei)EGS77。更重要的(de)是,觀(guan)測表明這個三重星(xing)系(xi)群(qun)參與了(le)宇宙初期被稱為(wei)“再(zai)電(dian)離”的(de)改造過程。EGS77大(da)約(yue)誕生于宇宙大(da)爆炸后(hou)6.8億年時,當時宇宙年齡還不足現(xian)今138億歲(sui)的(de)5%。
觀測到(dao)的最遙遠單顆(ke)恒星
2022年(nian)3月30日,美國(guo)國(guo)家航空(kong)航天局(ju)表示,哈(ha)勃空(kong)間望遠鏡借助“引力透鏡”效應發(fa)現(xian)了人(ren)類迄今觀測到的最遙遠單(dan)顆恒星。
哈勃望遠鏡捕捉到遙遠宇宙漂流的“對(dui)蝦星云(yun)”
2022年(nian)5月30日消息,據(ju)國外媒體報道,目前(qian),哈勃太空望(wang)遠鏡(jing)最新觀測圖像(xiang)呈(cheng)現(xian)了(le)對蝦星云的(de)局部特(te)征,該區域色(se)彩(cai)斑駁,令(ling)人眼花(hua)繚亂,其中包括明亮發光氣(qi)體部分。
從它于1946年的原始構想開始,直到發射(she)為止,建造空間望(wang)遠(yuan)鏡的計劃不斷的被延遲和(he)受到預算問題的困擾(rao)。在它發射(she)之(zhi)后,立(li)即發現主鏡有球面(mian)像差,嚴重的降低了(le)(le)望(wang)遠(yuan)鏡的觀測能力。幸好在1993年的維修任務(wu)之(zhi)后,望(wang)遠(yuan)鏡恢復了(le)(le)計劃中的品(pin)質,并且成為天文(wen)學研究和(he)推展(zhan)公共(gong)關系(xi)最重要的工(gong)具。
哈(ha)勃(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)未來(lai)(lai)依靠后(hou)續的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)修(xiu)任(ren)(ren)務(wu)是否成(cheng)功,維(wei)(wei)持穩定的(de)(de)(de)(de)幾個陀螺儀已經(jing)(jing)損壞,至2007年,連備(bei)用(yong)的(de)(de)(de)(de)也已經(jing)(jing)耗盡,而且另一架用(yong)于指向的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)功能(neng)(neng)也在(zai)(zai)(zai)衰減中(zhong)。陀螺儀必須要(yao)以(yi)人工進行(xing)維(wei)(wei)修(xiu),在(zai)(zai)(zai)2007年1月(yue)30日(ri),主要(yao)的(de)(de)(de)(de)先進巡(xun)天照相機(ji)(ACS)也停止(zhi)工作,在(zai)(zai)(zai)執(zhi)行(xing)人工維(wei)(wei)修(xiu)之(zhi)前,只有(you)超(chao)紫(zi)外線的(de)(de)(de)(de)頻道能(neng)(neng)夠使(shi)(shi)用(yong)。另一方面,如果沒有(you)再提升(sheng)來(lai)(lai)增加軌道高度(du),阻(zu)力會(hui)迫(po)使(shi)(shi)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)在(zai)(zai)(zai)2010年重(zhong)返大氣層。自從2003年航天飛機(ji)哥倫比亞不幸事件之(zhi)后(hou),由于國際(ji)太(tai)空(kong)站和哈(ha)勃(bo)(bo)不在(zai)(zai)(zai)相同的(de)(de)(de)(de)高度(du)上(shang),使(shi)(shi)得(de)太(tai)空(kong)人在(zai)(zai)(zai)緊急(ji)狀(zhuang)況(kuang)下缺乏安(an)全的(de)(de)(de)(de)避難場(chang)所(suo),因(yin)而NASA認(ren)為以(yi)載人太(tai)空(kong)任(ren)(ren)務(wu)去維(wei)(wei)修(xiu)哈(ha)勃(bo)(bo)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)是不合情(qing)理的(de)(de)(de)(de)危險任(ren)(ren)務(wu)。NASA在(zai)(zai)(zai)重(zhong)新(xin)檢討之(zhi)后(hou),執(zhi)行(xing)長麥(mai)克格里芬在(zai)(zai)(zai)2006年10月(yue)31日(ri)決定以(yi)亞特蘭大進行(xing)最后(hou)一次的(de)(de)(de)(de)哈(ha)勃(bo)(bo)維(wei)(wei)修(xiu)任(ren)(ren)務(wu),任(ren)(ren)務(wu)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)安(an)排在(zai)(zai)(zai)2008年9月(yue)11日(ri),基于安(an)全上(shang)的(de)(de)(de)(de)考量,屆時(shi)將(jiang)會(hui)讓發(fa)現號(hao)在(zai)(zai)(zai)LC-39B發(fa)射(she)臺上(shang)待(dai)命,以(yi)便在(zai)(zai)(zai)緊急(ji)情(qing)況(kuang)時(shi)能(neng)(neng)提供救(jiu)援(yuan)。計劃中(zhong)的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)修(xiu)將(jiang)能(neng)(neng)讓哈(ha)勃(bo)(bo)空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)持續工作至2013年。如果成(cheng)功了,后(hou)繼的(de)(de)(de)(de)詹姆(mu)斯·韋(wei)伯(bo)空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(JWST)應(ying)該已經(jing)(jing)發(fa)射(she)升(sheng)空(kong),可以(yi)銜接(jie)得(de)上(shang)任(ren)(ren)務(wu)了。韋(wei)伯(bo)空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)在(zai)(zai)(zai)許多研究計劃上(shang)的(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)都(dou)遠(yuan)超(chao)過哈(ha)勃(bo)(bo),但(dan)將(jiang)只觀測紅(hong)外線,因(yin)此在(zai)(zai)(zai)光譜的(de)(de)(de)(de)可見(jian)光和紫(zi)外線領(ling)域內(nei)無(wu)法取代哈(ha)勃(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)。
在望遠鏡發射數星期之后,傳回來的(de)圖(tu)片(pian)顯示在光學系統上(shang)有(you)(you)嚴重的(de)問題。雖然,第一張圖(tu)像(xiang)(xiang)看起來比(bi)地基望遠鏡的(de)明(ming)銳(rui),但望遠鏡顯然沒有(you)(you)達(da)到最(zui)佳的(de)聚(ju)焦(jiao)狀態,獲(huo)得的(de)最(zui)佳圖(tu)像(xiang)(xiang)品質也遠低于當初的(de)期望。點(dian)源的(de)影像(xiang)(xiang)被擴散成超過(guo)一弧秒半(ban)徑(jing)的(de)圓,而不(bu)是(shi)在設計準(zhun)則中(zhong)的(de)標準(zhun):集中(zhong)在直徑(jing)0.1弧秒之內(nei),有(you)(you)同心圓的(de)點(dian)彌漫(man)函數圖(tu)像(xiang)(xiang)。
對圖樣缺陷的(de)(de)分析(xi)顯示,問題的(de)(de)根源在主(zhu)鏡的(de)(de)形狀被磨(mo)錯了。鏡面邊(bian)緣太平了一些(xie),與需(xu)要的(de)(de)位置差(cha)了約2.2微米,但這(zhe)個(ge)差(cha)別造成的(de)(de)是災(zai)難性的(de)(de)、嚴重的(de)(de)球面像(xiang)差(cha)。來自(zi)鏡面邊(bian)緣的(de)(de)反(fan)射光(guang),不能聚集在與中(zhong)央的(de)(de)反(fan)射光(guang)相同的(de)(de)焦點上。
鏡子(zi)的(de)瑕疵造成(cheng)(cheng)的(de)作用是(shi)在科(ke)學觀(guan)察的(de)核(he)心觀(guan)測(ce)上,核(he)心像差的(de)PSF要足夠的(de)明銳(rui)到足以進行高(gao)解析(xi)的(de)分辨,但對明亮的(de)天(tian)(tian)體和光(guang)譜分析(xi)是(shi)不受影響的(de)。雖(sui)然,在外(wai)圍損失大片的(de)光(guang)因(yin)為不能(neng)匯(hui)聚在焦(jiao)點上而造成(cheng)(cheng)暈像,嚴重的(de)減(jian)損了望遠鏡觀(guan)察暗天(tian)(tian)體或(huo)高(gao)反差影像的(de)能(neng)力。這意味著幾乎所有對宇宙學的(de)研(yan)究計(ji)劃(hua)都(dou)不能(neng)執行,因(yin)為它們都(dou)是(shi)非(fei)常暗弱的(de)觀(guan)測(ce)對象(xiang)。美國國家航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)(tian)局(ju)和哈勃(bo)空(kong)間望遠鏡成(cheng)(cheng)為許多笑(xiao)話(hua)的(de)箭靶,并且(qie)被(bei)認(ren)為是(shi)大白象(xiang)(花費大而無用的(de)東西(xi))。
從點源的(de)圖像(xiang)往回追(zhui)溯,天文學家(jia)確定鏡面的(de)圓(yuan)錐常數是?1.01324,而不是原先期望(wang)的(de)?1.00230。通過分(fen)析珀金埃爾默的(de)零校正(zheng)器(精確測(ce)量拋光曲面的(de)儀(yi)器)和分(fen)析在地面測(ce)試(shi)鏡子的(de)干(gan)涉圖影像(xiang),也獲得了相(xiang)同的(de)數值(zhi)。
由(you)噴射推進實驗室主(zhu)任,亞倫領導(dao)的委員會,確定了錯(cuo)誤是如何(he)發(fa)(fa)生的。亞倫委員會發(fa)(fa)現珀金埃爾默使(shi)用的零校正器在裝配上發(fa)(fa)生了錯(cuo)誤,它的向場透鏡位置偏差了1.3毫(hao)米。
在(zai)拋光(guang)鏡子的(de)(de)期間,珀金埃爾默使用另外二架零(ling)校正器,兩者都(dou)(正確的(de)(de))顯示(shi)鏡子有球(qiu)面像差(cha)。這(zhe)些(xie)測試都(dou)是為確實(shi)消除球(qiu)面像差(cha)而(er)設(she)計的(de)(de),不(bu)顧(gu)品管文件的(de)(de)指導,公司認(ren)為這(zhe)二架零(ling)校正器的(de)(de)精(jing)確度不(bu)如主要的(de)(de)設(she)備,而(er)忽略了測試的(de)(de)結(jie)果。
委(wei)員(yuan)(yuan)會(hui)指出失敗的(de)主因(yin)是珀金(jin)埃(ai)爾(er)默。由(you)于進度表頻繁更動造(zao)成的(de)損耗和望遠鏡制(zhi)造(zao)費用的(de)超(chao)支,造(zao)成了在(zai)(zai)美(mei)國(guo)(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨太空(kong)(kong)總署(shu)和光(guang)學公司之間(jian)的(de)關系極度的(de)緊張。美(mei)國(guo)(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨太空(kong)(kong)總署(shu)發現(xian)珀金(jin)埃(ai)爾(er)默并不認(ren)為鏡子的(de)制(zhi)做在(zai)(zai)他們的(de)業(ye)務(wu)中是關鍵(jian)性的(de)困難工作,而美(mei)國(guo)(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨太空(kong)(kong)總署(shu)也未能在(zai)(zai)拋光(guang)之前(qian)善盡本(ben)身的(de)職責。在(zai)(zai)委(wei)員(yuan)(yuan)會(hui)沉痛(tong)的(de)批評珀金(jin)埃(ai)爾(er)默在(zai)(zai)管(guan)理上(shang)的(de)不當與缺(que)失的(de)同時,美(mei)國(guo)(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨太空(kong)(kong)總署(shu)也被非議(yi)未善盡品(pin)管(guan)的(de)責任,與不該只依(yi)賴(lai)唯一一架儀器的(de)測試結(jie)果。
在望遠鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)設(she)計中原本(ben)就(jiu)(jiu)規劃了維(wei)修的(de)(de)(de)(de)任務,所以(yi)天文學家立刻就(jiu)(jiu)開(kai)始尋找可以(yi)在1993年,預定進(jin)行(xing)第(di)一次維(wei)修任務時解決問(wen)題的(de)(de)(de)(de)方(fang)案。讓柯(ke)達再為(wei)哈勃(bo)制作備用鏡(jing)在軌道上(shang)(shang)進(jin)行(xing)更換太昂貴且(qie)耗費時間,臨(lin)時將望遠鏡(jing)帶回地面上(shang)(shang)修理也(ye)不可能。相(xiang)反,鏡(jing)片錯誤(wu)的(de)(de)(de)(de)形狀已經被精確的(de)(de)(de)(de)測(ce)量出來(lai),因此可以(yi)設(she)計一個有相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)球面像差,但功效相(xiang)反的(de)(de)(de)(de)光學系統(tong)來(lai)抵(di)消錯誤(wu)。也(ye)就(jiu)(jiu)是(shi)在第(di)一次的(de)(de)(de)(de)維(wei)修任務中為(wei)哈勃(bo)配(pei)上(shang)(shang)一副能改正球面像差的(de)(de)(de)(de)眼鏡(jing)。
由(you)于原本(ben)儀(yi)器(qi)的設計方(fang)式(shi),必(bi)須要兩套不(bu)(bu)同的校(xiao)正儀(yi)器(qi)。廣(guang)域和(he)行(xing)星照相(xiang)機(ji)的設計包括(kuo)轉動的鏡片(pian)(pian)和(he)直接進入兩架(jia)照相(xiang)機(ji)的8片(pian)(pian)獨立CCD芯(xin)片(pian)(pian)的光(guang)線,可(ke)以用一個反球面(mian)(mian)像(xiang)差的鏡片(pian)(pian)完全(quan)的消除掉它們表面(mian)(mian)上(shang)的主(zhu)要變形(xing)。修(xiu)正鏡被固(gu)定在替換的第(di)二代廣(guang)域和(he)行(xing)星照相(xiang)機(ji)內(由(you)于進度和(he)預算的壓力,只修(xiu)正4片(pian)(pian)CCD而不(bu)(bu)是(shi)8片(pian)(pian))。但是(shi),其他的儀(yi)器(qi)就缺(que)乏(fa)任何可(ke)以安置的中(zhong)間表面(mian)(mian),因此必(bi)須要一個外加的修(xiu)正裝置。
設計用來改(gai)正(zheng)球(qiu)面像(xiang)差的儀(yi)器稱為“空間望遠鏡(jing)光軸(zhou)補(bu)償(chang)校正(zheng)光學”(COSTAR),基本上包含兩(liang)個在光路上的鏡(jing)子,其(qi)中一個將(jiang)球(qiu)面像(xiang)差校正(zheng)過來,光線被聚焦(jiao)給暗天體(ti)照相機、暗天體(ti)光譜儀(yi)和(he)高達德高解析攝譜儀(yi)。為了提供COSTAR在望遠鏡(jing)內所(suo)需要的位置,必須移除其(qi)中一件(jian)儀(yi)器,天文學家(jia)的選擇(ze)是犧牲高速(su)光度計。
在(zai)哈勃任務的(de)前(qian)三年(nian)期(qi)間,在(zai)光(guang)學系統(tong)被修正(zheng)到(dao)合(he)適之前(qian),望(wang)遠(yuan)鏡依然執行了(le)大量的(de)觀(guan)測(ce)。光(guang)譜的(de)觀(guan)測(ce)未受(shou)到(dao)球面像差的(de)影(ying)(ying)響,但是許多(duo)暗(an)弱(ruo)天(tian)體的(de)觀(guan)測(ce)因為望(wang)遠(yuan)鏡的(de)表現不佳(jia)而被取消或延后。盡管受(shou)到(dao)了(le)挫(cuo)折,樂觀(guan)的(de)天(tian)文學家在(zai)這三年(nian)內熟練(lian)的(de)運(yun)用影(ying)(ying)像處理技術,例如反折績(影(ying)(ying)像重(zhong)疊)得到(dao)許多(duo)科學上(shang)的(de)進(jin)展。
2021年(nian)3月7日。哈勃太空望遠(yuan)鏡(jing)由于一個軟(ruan)件故障(zhang)導(dao)致(zhi)暫停運行;3月12日,望遠(yuan)鏡(jing)已(yi)經部分恢復(fu)工作,但(dan)仍有(you)故障(zhang)沒有(you)排(pai)除。
NASA表示,哈(ha)勃太(tai)空望遠鏡已經(jing)完(wan)成了(le)恢(hui)復運行以來(lai)的(de)首次科學觀測,使(shi)用宇宙光譜儀繪制了(le)一個活動(dong)星系內核的(de)氣體流動(dong)圖。但是第(di)三號廣視場相機(WFC3)仍舊處于暫停狀(zhuang)態,研究人員發現(xian)了(le)一個低電壓問題,這導致該(gai)相機無(wu)法啟動(dong)。
2021年6月19日,美(mei)國宇(yu)航(hang)局NASA表示(shi)(shi),已經觀(guan)測宇(yu)宙30多(duo)年的哈勃(bo)太空望遠鏡(jing)過(guo)去幾天處于(yu)停機狀態,原因是一(yi)個有效載(zai)荷計(ji)算(suan)機從13日起停止了工作。NASA表示(shi)(shi),有效載(zai)荷計(ji)算(suan)機是用于(yu)控(kong)制和(he)協調科(ke)學儀器,并出(chu)于(yu)健康和(he)安全(quan)目的對其進行(xing)監(jian)控(kong);此(ci)外NASA還表示(shi)(shi)哈勃(bo)望遠鏡(jing)本身和(he)伴隨它的科(ke)學儀器都“處于(yu)良好狀態”。本周一(yi)NASA曾試(shi)圖恢復計(ji)算(suan)機,但未能成功。初步(bu)證據顯示(shi)(shi)問題的根源是計(ji)算(suan)機內存模塊(kuai)退化,不過(guo)嘗試(shi)切換備用內存模塊(kuai)的方法也失敗了。
哈勃望(wang)遠鏡于1990年發射(she),20多年來,一直在源源不(bu)斷地將美麗的(de)宇宙圖像傳回(hui)地球。(央廣網)
哈勃太空望遠鏡升空27年以來,取得了(le)許多突破性(xing)發(fa)現,不斷帶給(gei)我(wo)們驚喜,讓我(wo)們有幸能觸碰億(yi)萬(wan)光年外的神秘。(中國青年網(wang)評)
截至2015年(nian)3月(yue),哈勃太空望遠鏡已經環繞地球(qiu)飛行25年(nian),它(ta)捕捉到的照片正從(cong)根本上(shang)改變著我們(men)對宇(yu)宙的認識。(新(xin)華(hua)網)
截(jie)至2009年,自(zi)美國“哈勃”太空(kong)望(wang)遠鏡1990年發射(she)升空(kong)以來,共有20多個國家(jia)的2000多名科學家(jia)利用這(zhe)只“太空(kong)眼(yan)”進行了11萬多次(ci)天文(wen)觀測,并在(zai)分析觀測數據(ju)的基(ji)礎上(shang)撰寫1346篇論文(wen)。(中(zhong)國網)
哈勃太空望遠鏡耗資達21億美元,從(cong)初步構想的提(ti)出、設計到建(jian)造完成,時間跨(kua)度(du)達40多年。(科普中國)