哈(ha)勃(bo)空間望遠(yuan)鏡(英語:Hubble Space Telescope,縮(suo)寫:HST)是(shi)以美國(guo)天文學家愛(ai)德(de)溫·哈(ha)勃(bo)為名,于(yu)1990年(nian)4月24日成功發射,位于(yu)地球的(de)(de)大氣層之上的(de)(de)光(guang)學望遠(yuan)鏡。
2019年(nian)5月,哈勃太空(kong)望遠鏡科學(xue)家公(gong)布(bu)了(le)最(zui)新的(de)(de)宇(yu)宙(zhou)照(zhao)片——“哈勃遺產場(chang)”(HLF),這是迄(qi)今(jin)最(zui)完(wan)整最(zui)全(quan)面(mian)的(de)(de)宇(yu)宙(zhou)圖譜,由(you)哈勃在(zai)16年(nian)間拍攝的(de)(de)7500張星(xing)空(kong)照(zhao)片拼接而成,包含約265000個星(xing)系,其中(zhong)有些已至少133億(yi)歲“高齡”,對其進行研究有助(zhu)于科學(xue)家深入了(le)解更早的(de)(de)宇(yu)宙(zhou)歷史。
2021年6月19日,據法新社(she)報道,美國宇(yu)航局(ju)NASA表示,已經觀測宇(yu)宙(zhou)30多年的(de)哈勃太空望遠鏡過(guo)去(qu)幾(ji)天(tian)處于停機狀態,原因(yin)是一個有效載(zai)荷計算機從13日起停止了工作。
哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(jing)(英語:Hubble Space Telescope,HST),是以天(tian)文(wen)學(xue)家愛(ai)德溫·哈勃為名,在地(di)(di)球(qiu)軌道的(de)望(wang)遠鏡(jing)。哈勃望(wang)遠鏡(jing)接(jie)收地(di)(di)面(mian)控制(zhi)中心(美國馬里蘭(lan)州的(de)霍普金斯大學(xue)內)的(de)指令并將(jiang)各種(zhong)觀測(ce)數據通過(guo)無(wu)線電傳(chuan)輸回(hui)地(di)(di)球(qiu)。由于(yu)它位于(yu)地(di)(di)球(qiu)大氣層之上,因此獲得了(le)地(di)(di)基望(wang)遠鏡(jing)所沒有(you)的(de)好處:影像不受大氣湍流的(de)擾動、視相度絕佳,且無(wu)大氣散射造成的(de)背景光,還(huan)能觀測(ce)會被臭氧層吸收的(de)紫外(wai)線。于(yu)1990年(nian)發射之后,已經成為天(tian)文(wen)史上最重要的(de)儀器。它成功(gong)彌補了(le)地(di)(di)面(mian)觀測(ce)的(de)不足,幫助天(tian)文(wen)學(xue)家解決了(le)許(xu)多天(tian)文(wen)學(xue)上的(de)基本問題,使得人類(lei)對(dui)天(tian)文(wen)物理有(you)更多的(de)認識。此外(wai),哈勃的(de)超深空(kong)視場則是天(tian)文(wen)學(xue)家目前能獲得的(de)最深入、也是最敏銳的(de)太空(kong)光學(xue)影像。
哈(ha)勃(bo)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡和康普頓(dun)γ射線天文臺(tai)(tai)、錢(qian)德拉X光天文臺(tai)(tai)、斯皮策空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡都是美國國家航空(kong)航天局(ju)大(da)型軌道天文臺(tai)(tai)計(ji)劃的一部(bu)分。哈(ha)勃(bo)空(kong)間(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡由NASA和ESA合作共同管理。
哈勃空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史可(ke)以(yi)追(zhui)溯至1946年(nian)天(tian)(tian)文(wen)(wen)學家萊曼·斯皮策(Lyman Spitzer, Jr.)所(suo)提(ti)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)論(lun)文(wen)(wen):《在(zai)地(di)(di)球之(zhi)外(wai)(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)文(wen)(wen)觀測優(you)(you)勢》。在(zai)文(wen)(wen)中(zhong),他指(zhi)出在(zai)太空(kong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)文(wen)(wen)臺(tai)有(you)兩項優(you)(you)于地(di)(di)面(mian)天(tian)(tian)文(wen)(wen)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)。首(shou)先,角(jiao)分辨率(物體能(neng)被清楚分辨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最小分離角(jiao)度)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限將只受限于衍射,而不是由造(zao)成星(xing)光閃爍、動蕩不安的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣所(suo)造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)視(shi)象度。在(zai)當時,以(yi)地(di)(di)面(mian)為基地(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡解析力只有(you)0.5-1.0弧秒,相較下,只要口(kou)徑2.5米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡就能(neng)達到理論(lun)上衍射的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限值0.1弧秒。其次(ci),在(zai)太空(kong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡可(ke)以(yi)觀測被大氣層吸(xi)收(shou)殆盡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅外(wai)(wai)線和紫外(wai)(wai)線。
斯(si)皮策以空(kong)(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡為(wei)事業,致力于空(kong)(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡的(de)推展(zhan)。在(zai)1962年(nian),美國國家科學院(yuan)在(zai)一(yi)份報告中推薦空(kong)(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡做(zuo)為(wei)發展(zhan)太空(kong)(kong)計(ji)劃的(de)一(yi)部分(fen),在(zai)1965年(nian),斯(si)皮策被任(ren)命(ming)為(wei)一(yi)個科學委(wei)員會(hui)的(de)主(zhu)任(ren)委(wei)員,該委(wei)員會(hui)的(de)目的(de)就是建造(zao)一(yi)架空(kong)(kong)間望遠(yuan)(yuan)鏡。
在(zai)第(di)(di)二次世(shi)界大戰時,科學(xue)家利用發(fa)展火(huo)箭技術的(de)同時,曾經小(xiao)規模的(de)嘗(chang)試過(guo)以太(tai)空為基地的(de)天(tian)(tian)文學(xue)。在(zai)1946年,首度觀察到了(le)(le)太(tai)陽的(de)紫(zi)外(wai)線光(guang)譜。英國(guo)在(zai)1962年發(fa)射了(le)(le)太(tai)陽望遠鏡放(fang)置在(zai)軌道(dao)上(shang),做為亞利安太(tai)空計(ji)劃(hua)的(de)一部分。1966年NASA進行(xing)了(le)(le)第(di)(di)一個(ge)軌道(dao)天(tian)(tian)文臺(tai)(OAO)任務,但第(di)(di)一個(ge)OAO的(de)電池在(zai)三天(tian)(tian)后就失效,中止(zhi)了(le)(le)這項任務了(le)(le)。第(di)(di)二個(ge)OAO在(zai)1968至1972年對恒星(xing)和星(xing)系進行(xing)了(le)(le)紫(zi)外(wai)線的(de)觀測,比(bi)原先的(de)計(ji)劃(hua)多工作(zuo)了(le)(le)一年的(de)時間(jian)。
軌(gui)(gui)道天文臺任(ren)務(wu)展(zhan)(zhan)示了(le)以太(tai)(tai)(tai)空為基地(di)的(de)天文臺在(zai)天文學上扮演的(de)重(zhong)要角(jiao)色,因此在(zai)1968年(nian)NASA確定了(le)在(zai)太(tai)(tai)(tai)空中建造(zao)直徑3米反射望遠鏡的(de)計(ji)劃(hua),當時(shi)暫(zan)時(shi)的(de)名(ming)稱(cheng)是大(da)型軌(gui)(gui)道望遠鏡或大(da)型空間望遠鏡(LST),預計(ji)在(zai)1979年(nian)發射。這個(ge)計(ji)劃(hua)強調須(xu)要有人進(jin)入太(tai)(tai)(tai)空進(jin)行維護(hu),才能確保這個(ge)所費不貲(zi)的(de)計(ji)劃(hua)能夠延續夠長的(de)工作時(shi)間;并且同步發展(zhan)(zhan)可以重(zhong)復使用的(de)航天飛機技(ji)術(shu),才能使前項(xiang)計(ji)劃(hua)成(cheng)為可行的(de)計(ji)劃(hua)。
軌道天文(wen)(wen)臺(tai)計(ji)劃(hua)的(de)成功,鼓舞(wu)了(le)(le)(le)越來(lai)越強的(de)公眾輿(yu)論支(zhi)持大(da)型空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)應該是天文(wen)(wen)學領域內(nei)重要(yao)的(de)目標。在(zai)(zai)1970年(nian)NASA設立了(le)(le)(le)兩個(ge)(ge)(ge)委員會(hui),一個(ge)(ge)(ge)規劃(hua)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)工程,另一個(ge)(ge)(ge)研究空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)任(ren)務的(de)科學目標。在(zai)(zai)這(zhe)之后(hou),NASA下(xia)一個(ge)(ge)(ge)需(xu)(xu)要(yao)排除(chu)的(de)障礙就是資(zi)(zi)金的(de)問題,因為這(zhe)比任(ren)何一個(ge)(ge)(ge)地面上的(de)天文(wen)(wen)臺(tai)所(suo)耗費的(de)資(zi)(zi)金都要(yao)龐(pang)大(da)許(xu)多倍。美國(guo)的(de)國(guo)會(hui)對空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)預(yu)(yu)算需(xu)(xu)求提出了(le)(le)(le)許(xu)多的(de)質疑,為了(le)(le)(le)與裁軍所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)預(yu)(yu)算對抗,當時就詳細的(de)列(lie)出了(le)(le)(le)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)硬件需(xu)(xu)求以及后(hou)續(xu)發展(zhan)所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)儀器。在(zai)(zai)1974年(nian),在(zai)(zai)裁減(jian)政府(fu)開支(zhi)的(de)鼓動(dong)下(xia),杰拉爾德(de)·福特剔除(chu)了(le)(le)(le)所(suo)有進行(xing)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)預(yu)(yu)算。
為(wei)回(hui)應此,天(tian)文(wen)學(xue)(xue)家(jia)協調了(le)全國性的游說努力。許多天(tian)文(wen)學(xue)(xue)家(jia)親自(zi)前往(wang)拜會(hui)眾議(yi)員和(he)參(can)議(yi)員,并且進行了(le)大規模的信件和(he)文(wen)字宣傳。國家(jia)科(ke)學(xue)(xue)院(yuan)出版的報(bao)告也(ye)強(qiang)調空間望遠鏡的重要性,最后(hou)參(can)議(yi)院(yuan)決議(yi)恢(hui)復(fu)原先(xian)被國會(hui)刪除(chu)的一(yi)半預算。
資金的(de)(de)縮(suo)減導(dao)致目標項目的(de)(de)減少(shao),鏡(jing)(jing)(jing)片的(de)(de)口(kou)徑也(ye)(ye)由(you)3米縮(suo)為(wei)(wei)(wei)2.4米,以降低成本和更(geng)有效與緊密的(de)(de)配置望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)的(de)(de)硬件。原先(xian)計劃(hua)做為(wei)(wei)(wei)先(xian)期測試(shi),放置在(zai)衛(wei)星上(shang)(shang)的(de)(de)1.5米空間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)也(ye)(ye)被取消(xiao)了,對(dui)預算表(biao)示關切的(de)(de)歐(ou)洲空間(jian)局也(ye)(ye)成為(wei)(wei)(wei)共同(tong)合作的(de)(de)伙伴。歐(ou)洲空間(jian)局同(tong)意提供經費和一些望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)上(shang)(shang)需要的(de)(de)儀器,像(xiang)是做為(wei)(wei)(wei)動力(li)來源的(de)(de)太陽(yang)能電池,回饋的(de)(de)是歐(ou)洲的(de)(de)天(tian)文學家可以使用不少(shao)于15%的(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)觀測時間(jian)。在(zai)1978年,美(mei)(mei)國國會撥付了36,000,000元美(mei)(mei)金,讓大型空間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)開始設計,并計劃(hua)在(zai)1983年發射(she)升空。
在(zai)1980年初,望(wang)遠鏡被命為哈勃,以紀念在(zai)20世(shi)紀初期發(fa)現宇宙膨(peng)脹的天文學家艾德溫·哈勃。
1979年(nian)5月,在康涅狄格州丹柏立的珀(po)金(jin)埃爾(er)默公司拋光(guang)中(zhong)的哈勃主(zhu)鏡。出(chu)現(xian)在圖(tu)中(zhong)的是服(fu)務(wu)于該公司的工程師(shi)馬丁椰林博士。
空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)的計(ji)劃(hua)(hua)一(yi)經批準,計(ji)劃(hua)(hua)就被分割成許多子計(ji)劃(hua)(hua)分送(song)各機關(guan)執行(xing)。馬歇爾(er)太(tai)空(kong)飛(fei)行(xing)中心(MSFC)負責設(she)計(ji)、發展(zhan)和建造(zao)望(wang)遠鏡(jing),金石太(tai)空(kong)飛(fei)行(xing)中心(GSFC)負責科學儀器(qi)的整體控制和地面(mian)的任務控制中心。馬歇爾(er)太(tai)空(kong)飛(fei)行(xing)中心委托珀金埃(ai)爾(er)默(Perkin-Elmer)設(she)計(ji)和制造(zao)空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)的光學組(zu)件,還(huan)有(you)精密定位感測器(qi)(FGS),洛克(ke)希(xi)德被委托建造(zao)安裝望(wang)遠鏡(jing)的太(tai)空(kong)船。
望遠鏡(jing)的(de)(de)鏡(jing)子(zi)和光(guang)(guang)學系統是(shi)(shi)(shi)最關鍵的(de)(de)部分,因此在設(she)計上有很嚴格的(de)(de)規范。一般的(de)(de)望遠鏡(jing),鏡(jing)子(zi)在拋光(guang)(guang)之后的(de)(de)準(zhun)(zhun)確性大約是(shi)(shi)(shi)可(ke)見(jian)光(guang)(guang)波(bo)長的(de)(de)十(shi)分之一,但是(shi)(shi)(shi)因為空間望遠鏡(jing)觀測的(de)(de)范圍是(shi)(shi)(shi)從(cong)紫(zi)外線到近(jin)紅外線,所以需要比(bi)以前的(de)(de)望遠鏡(jing)更高十(shi)倍的(de)(de)解析(xi)力(li),它的(de)(de)鏡(jing)子(zi)在拋光(guang)(guang)后的(de)(de)準(zhun)(zhun)確性達到可(ke)見(jian)光(guang)(guang)波(bo)長的(de)(de)廿(nian)分之一,也就是(shi)(shi)(shi)大約30納米(mi)。
珀(po)金(jin)埃爾默刻意(yi)使用(yong)(yong)極端復雜的(de)電腦控制(zhi)拋(pao)光(guang)機研磨鏡(jing)(jing)子(zi)(zi),但卻在最(zui)(zui)尖端的(de)技(ji)術(shu)(shu)上出(chu)了(le)問題;柯達(da)被(bei)委托(tuo)使用(yong)(yong)傳統的(de)拋(pao)光(guang)技(ji)術(shu)(shu)制(zhi)做一個備用(yong)(yong)的(de)鏡(jing)(jing)子(zi)(zi)(柯達(da)的(de)這面(mian)鏡(jing)(jing)子(zi)(zi)現在永久保存在史密松寧(ning)學會(hui))。1979年(nian),珀(po)金(jin)埃爾默開始磨制(zhi)鏡(jing)(jing)片,使用(yong)(yong)的(de)是超低膨脹(zhang)玻璃,為了(le)將鏡(jing)(jing)子(zi)(zi)的(de)重量降至最(zui)(zui)低,采用(yong)(yong)蜂窩格子(zi)(zi),只有表面(mian)和底面(mian)各(ge)一吋是厚實(shi)的(de)玻璃。
鏡子的(de)(de)(de)(de)拋光從1979年(nian)(nian)(nian)開(kai)始持續(xu)到1981年(nian)(nian)(nian)5月,拋光的(de)(de)(de)(de)進度已(yi)經落后(hou)并且(qie)超過了預算,這時NASA的(de)(de)(de)(de)報告才開(kai)始對珀金埃爾默(mo)的(de)(de)(de)(de)管理(li)結構質(zhi)疑。為了節約經費,NASA停止支援鏡片(pian)的(de)(de)(de)(de)制作,并且(qie)將發射(she)日期延后(hou)至1984年(nian)(nian)(nian)10月。鏡片(pian)在1981年(nian)(nian)(nian)底(di)全部完成,并且(qie)鍍上了75nm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)鋁增強反射(she),和(he)25nm厚(hou)的(de)(de)(de)(de)鎂氟保護(hu)層。
因為(wei)在光學望遠鏡(jing)組合上的(de)(de)預(yu)算持(chi)續(xu)膨脹,進(jin)度也(ye)落(luo)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)情況下,對珀金埃爾默能否勝任后(hou)(hou)(hou)續(xu)工(gong)作的(de)(de)質(zhi)疑(yi)繼續(xu)存在。為(wei)了回應被(bei)描述成"未定案(an)和善變的(de)(de)日(ri)(ri)報(bao)表",NASA將(jiang)發射的(de)(de)日(ri)(ri)期(qi)再(zai)延至(zhi)(zhi)1985年的(de)(de)4月(yue)。但是(shi),珀金埃爾默的(de)(de)進(jin)度持(chi)續(xu)的(de)(de)每(mei)季(ji)增加一個(ge)月(yue)的(de)(de)速(su)率惡化(hua)中(zhong),時間上的(de)(de)延遲也(ye)達到(dao)每(mei)個(ge)工(gong)作天都在持(chi)續(xu)落(luo)后(hou)(hou)(hou)中(zhong)。NASA被(bei)迫延后(hou)(hou)(hou)發射日(ri)(ri)期(qi),先延至(zhi)(zhi)1986年3月(yue),然后(hou)(hou)(hou)又延至(zhi)(zhi)1986年9月(yue)。這時整(zheng)個(ge)計(ji)劃的(de)(de)總花費已(yi)經高達美金11億7500萬。
安置望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)和儀(yi)器(qi)的(de)(de)太空船是主(zhu)要工程上的(de)(de)另一個挑戰。它必須能勝任(ren)與抵擋在陽光與地球的(de)(de)陰影之間(jian)頻繁進出(chu)所造成(cheng)的(de)(de)溫度變化,還要極端地穩(wen)定并(bing)能長(chang)時間(jian)的(de)(de)將(jiang)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)精確地對準目標。以(yi)(yi)多層絕緣材料制成(cheng)的(de)(de)遮蔽物能使(shi)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)內部的(de)(de)溫度保持穩(wen)定,并(bing)且以(yi)(yi)輕質(zhi)的(de)(de)鋁殼(ke)包圍住(zhu)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)鏡(jing)和儀(yi)器(qi)的(de)(de)支架。在外殼(ke)之內,石墨環氧的(de)(de)框(kuang)架將(jiang)校(xiao)準好的(de)(de)工作儀(yi)器(qi)牢固的(de)(de)固定住(zhu)。
有(you)一(yi)段時間(jian)用于安(an)置儀器和望遠鏡的(de)(de)(de)太空(kong)船(chuan)在建造上(shang)比光學望遠鏡的(de)(de)(de)組合來得順利,但洛克希德仍然經歷了預算(suan)不足和進(jin)度的(de)(de)(de)落后(hou),在1985年的(de)(de)(de)夏(xia)天之前,太空(kong)船(chuan)的(de)(de)(de)進(jin)度落后(hou)了個月(yue),而(er)(er)預算(suan)超出了30%。馬(ma)歇(xie)爾太空(kong)飛(fei)行中心的(de)(de)(de)報告(gao)認為洛克希德在太空(kong)船(chuan)的(de)(de)(de)建造上(shang)沒有(you)采取主動,而(er)(er)且過(guo)度依賴NASA的(de)(de)(de)指導。
在(zai)1983年,空間望(wang)遠鏡(jing)(jing)科學協會(hui)(STScI)在(zai)經歷(li)NASA與(yu)科學界之(zhi)間的(de)權力爭奪后(hou)成立。空間望(wang)遠鏡(jing)(jing)科學協會(hui)隸屬(shu)于(yu)美國大(da)學天文研究聯盟(AURA),這是由(you)32個美國大(da)學和7個國際會(hui)員組成的(de)單位,總部坐落在(zai)馬里蘭州巴爾地摩的(de)約翰·霍普(pu)金(jin)斯(si)大(da)學校園內。
空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡科(ke)學(xue)協會負責(ze)空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)(zuo)和將數據交(jiao)付給天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)。美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)航空(kong)航天(tian)局(NASA)想將之做(zuo)為內部的(de)(de)(de)組織(zhi),但是(shi)科(ke)學(xue)家(jia)依據科(ke)學(xue)界的(de)(de)(de)做(zuo)法將之規劃創立成(cheng)研(yan)究(jiu)單位,由NASA位在馬里蘭州(zhou)綠堤,空(kong)間(jian)(jian)(jian)望(wang)遠(yuan)鏡科(ke)學(xue)協會南(nan)方48千米(mi)的(de)(de)(de)哥達德太空(kong)飛行中(zhong)心和承包廠商提(ti)供工(gong)程上的(de)(de)(de)支援。哈勃望(wang)遠(yuan)鏡每(mei)天(tian)24小(xiao)時不間(jian)(jian)(jian)斷的(de)(de)(de)運作(zuo)(zuo),由四個工(gong)作(zuo)(zuo)團隊輪流負責(ze)操(cao)作(zuo)(zuo)。
空間(jian)望遠鏡歐(ou)洲協調機構(gou)于1984年設立在德國鄰近(jin)慕尼黑的Garching bei München,為歐(ou)洲的天(tian)文學家提供相似的支援(yuan)。
2022年(nian)(nian)6月(yue),據(ju)科(ke)技日報(bao),美(mei)國(guo)《福布斯》雙周刊網站近日報(bao)道,來自美(mei)國(guo)太(tai)空望遠鏡科(ke)學研究所和(he)加州大(da)學伯(bo)克利分(fen)(fen)校的(de)研究團隊分(fen)(fen)別獨立發表論文稱,他們利用美(mei)國(guo)國(guo)家航空航天局(ju)(NASA)的(de)哈勃(bo)太(tai)空望遠鏡,借助(zhu)引(yin)力透鏡效(xiao)應,首次探測(ce)到一個完全獨立于(yu)恒(heng)星(xing)伴星(xing)的(de)自由漂浮黑洞,這顆5000光(guang)年(nian)(nian)外的(de)“流浪黑洞”位于(yu)銀河系人馬座(zuo)旋臂內(nei)。
1990年4月24日,在美國肯尼迪航天中心由“發現者”號航天飛機成功發射(she),哈勃太空(kong)望遠鏡(jing)的主(zhu)要任務是:探測宇宙深空(kong),解開宇宙起源之謎,了解太陽(yang)系、銀河(he)系和其他星系的演(yan)變過程。
早在1986年,就已經計劃在當年10月份發射(she)哈勃空間望遠鏡(jing)。但(dan)是挑戰(zhan)者號的(de)(de)事故使(shi)美(mei)國(guo)的(de)(de)太空計劃停(ting)滯不(bu)前,航天(tian)飛(fei)機的(de)(de)暫停(ting)升空,迫使(shi)哈勃空間望遠鏡(jing)的(de)(de)發射(she)延遲了數年。望遠鏡(jing)和所有的(de)(de)附件都必須分(fen)門別類的(de)(de)儲(chu)藏(zang)在無塵室(shi)內,直到能夠(gou)排(pai)出發射(she)的(de)(de)日期(qi),這(zhe)也(ye)使(shi)得已經超(chao)支的(de)(de)總(zong)成本更為(wei)高漲。
最后,隨著(zhu)航(hang)天飛(fei)機(ji)在1988年(nian)(nian)再度開始升空,望(wang)遠鏡(jing)也預定在1990年(nian)(nian)發射。在發射前(qian)的最后準備,用氮氣噴(pen)射鏡(jing)面以除去可能累積的灰塵(chen),并且(qie)對所有的系統進行廣(guang)泛(fan)的測試(shi)。終于,在1990年(nian)(nian)4月24日由發現號(hao)航(hang)天飛(fei)機(ji),于STS-31航(hang)次將望(wang)遠鏡(jing)成(cheng)功的送入(ru)計劃中的軌道(dao)。
從它原始(shi)的(de)(de)總預(yu)算,大約4億(yi)美金,到現在的(de)(de)花費超(chao)過(guo)25億(yi)美金,哈勃(bo)的(de)(de)成(cheng)本(ben)依然(ran)在不斷的(de)(de)累積(ji)與(yu)增高(gao)。美國政(zheng)府估計的(de)(de)開(kai)銷將(jiang)高(gao)達45至60億(yi)美金,歐洲所挹注的(de)(de)資金也高(gao)達6億(yi)歐元(1999年的(de)(de)估計)。
在發射(she)時(shi),哈勃空間望遠鏡攜帶的儀器(qi)如下:
廣域(yu)和行星照相機(WF/PC)
戈達德高(gao)解析攝譜儀(GHRS)
高速光度計(ji)(HSP)
暗天體照相(xiang)機(ji)(FOC)
暗(an)天體攝(she)譜儀(FOS)
WF/PC原先(xian)計劃是光(guang)學(xue)觀測使(shi)用(yong)的(de)高(gao)分(fen)辨率照(zhao)(zhao)相機(ji)。由(you)NASA的(de)噴射推進(jin)實驗室制造,附有一套(tao)由(you)48片(pian)光(guang)學(xue)濾鏡組成(cheng),可以篩選特殊(shu)的(de)波段進(jin)行天體物理學(xue)的(de)觀察。整套(tao)儀器使(shi)用(yong)8片(pian)CCD,做出了(le)兩(liang)架照(zhao)(zhao)相機(ji),每一架使(shi)用(yong)4片(pian)CCD。"廣(guang)域照(zhao)(zhao)相機(ji)"(WFC)因為視(shi)野較廣(guang),在(zai)解像力上有所損失,而"行星照(zhao)(zhao)相機(ji)"(PC)以比WFC長的(de)焦距成(cheng)像,所以有較高(gao)的(de)放大率。
GHRS是(shi)被設計在(zai)紫外線波段(duan)使(shi)用(yong)的(de)(de)攝譜儀(yi)(yi),由哥達德太空中心制(zhi)造(zao),可以達到90,000的(de)(de)光譜分(fen)辨率(lv),同時也為FOC和(he)FOS選擇適宜觀測的(de)(de)目標。FOC和(he)FOS都(dou)是(shi)哈(ha)勃空間(jian)望(wang)遠鏡上分(fen)辨率(lv)最高的(de)(de)儀(yi)(yi)器。這三個儀(yi)(yi)器都(dou)舍棄(qi)了CCD,使(shi)用(yong)數(shu)位光子計數(shu)器做為檢測裝置。FOC是(shi)由歐(ou)洲(zhou)空間(jian)局制(zhi)造(zao),FOS則由馬丁·瑪麗埃塔公司制(zhi)造(zao)。
最后一件儀(yi)器是由威斯康辛(xin)麥(mai)迪(di)遜大學設計制造(zao)的(de)(de)HSP,它(ta)用于在(zai)可(ke)見光和(he)紫外光的(de)(de)波段上觀(guan)測變(bian)星,和(he)其他被篩選出的(de)(de)天(tian)體在(zai)亮度上的(de)(de)變(bian)化。它(ta)的(de)(de)光度計每秒鐘(zhong)可(ke)以偵測100,000次,精確度至(zhi)少可(ke)以達到2%。
哈勃空(kong)間望(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)導(dao)引系統也(ye)可以做(zuo)為科(ke)學儀器(qi),它的(de)(de)三個精細(xi)導(dao)星感(gan)測器(qi)(FGS)在觀測期間主要(yao)用于(yu)保持望(wang)遠鏡(jing)指向的(de)(de)準確(que)(que)性,但也(ye)能用于(yu)進行非常(chang)準確(que)(que)的(de)(de)天體測量(liang),測量(liang)的(de)(de)精確(que)(que)度達到(dao)0.0003弧秒(miao)。
第一次維修(xiu)/維護(hu)
1993年,宇航員在哈勃第(di)一次維修任(ren)務(wu)中(zhong)移除了廣角(jiao)和行(xing)星(xing)照相儀(yi)(yi),并安裝了功能更強大的“后(hou)繼者(zhe)”——2號廣角(jiao)和行(xing)星(xing)照相儀(yi)(yi)。
第二次維修/維護(hu)
1997年(nian)2月11日凌晨(chen),美國(guo)7名宇航(hang)員(yuan)搭(da)乘(cheng)“發現”號航(hang)天飛機(ji)升空(kong),對在太(tai)空(kong)飛行(xing)了7年(nian)的“哈(ha)勃”太(tai)空(kong)望遠(yuan)鏡進行(xing)改造。從2月13日深夜到18日凌晨(chen),宇航(hang)員(yuan)為“哈(ha)勃”更換了包括近紅外照相機(ji)、多目標分(fen)光儀和太(tai)空(kong)望遠(yuan)鏡圖像攝譜(pu)儀在內的11種新(xin)設(she)備,并修補了望遠(yuan)鏡上部分(fen)剝(bo)落的絕緣層。
第三次(ci)維(wei)修/維(wei)護
第三次(ci)維護(hu)任務(wu)仍然(ran)由發現(xian)號在1999年12月的(de)STS-103航次(ci)中(zhong)執行。在這次(ci)維護(hu)中(zhong)更換(huan)(huan)了全部的(de)六(liu)臺陀螺(luo)儀,也更換(huan)(huan)了一個(ge)精細導(dao)星傳感(gan)器(qi)和計(ji)算器(qi),安裝一套組(zu)裝好的(de)電(dian)壓/溫(wen)度(du)改善(shan)工具(VIK)以(yi)防止電(dian)池的(de)過熱,并且更換(huan)(huan)絕熱的(de)毯子(zi)。
第四次維修/維護
2001年(nian)(nian),科學家利用美國“哥倫比亞”號航天飛機對(dui)哈勃望遠鏡(jing)進行的第(di)四次維修,安裝測繪(hui)照(zhao)相機,更換太陽能電池板以(yi)及已(yi)工(gong)作(zuo)11年(nian)(nian)的電力控制裝置(zhi),并激活了休眠狀態(tai)的近紅外照(zhao)相機和(he)多目標分光計(ji)。
第五次維修/維護
2009年,美國利用(yong)航天(tian)(tian)飛機(ji)(ji)(ji)對(dui)哈勃(bo)望(wang)遠鏡進(jin)行了(le)維(wei)護。宇航員(yuan)為哈勃(bo)安裝(zhuang)了(le)兩套(tao)全新(xin)的儀器:宇宙起源光譜儀(COS)和寬視場(chang)相機(ji)(ji)(ji)3,對(dui)望(wang)遠鏡的另外(wai)兩臺儀器——高級巡天(tian)(tian)相機(ji)(ji)(ji)(ACS)和太空望(wang)遠鏡成像光譜儀(STIS)進(jin)行了(le)現(xian)場(chang)維(wei)修(xiu),此外(wai),還(huan)用(yong)新(xin)電池替換了(le)哈勃(bo)用(yong)了(le)18年的舊電池,安裝(zhuang)了(le)6個負(fu)責望(wang)遠鏡指向的新(xin)陀螺儀,并(bing)添(tian)加了(le)一套(tao)全新(xin)的精細制導系統來(lai)幫助望(wang)遠鏡指向正(zheng)確的方(fang)向。
哈勃望遠(yuan)鏡口徑為2.4米,長度約16米,帶(dai)有多種觀(guan)測暗(an)弱(ruo)天體的(de)儀(yi)器,在地面(mian)之(zhi)上(shang)約640公里的(de)軌道(dao)上(shang)環繞地球(qiu),巡視宇宙。由于它位于大(da)氣層(ceng)之(zhi)上(shang),不像地面(mian)望遠(yuan)鏡飽(bao)受(shou)大(da)氣湍流擾動(dong)的(de)影響,極大(da)地拓(tuo)展了人們對宇宙的(de)了解。
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(zeng)進(jin)了(le)(le)(le)人類(lei)對宇(yu)宙(zhou)(zhou)大(da)小(xiao)和(he)年齡的(de)(de)(de)(de)了(le)(le)(le)解(jie)。2.證明某(mou)些(xie)宇(yu)宙(zhou)(zhou)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)中(zhong)央存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)超高質量的(de)(de)(de)(de)黑(hei)洞(dong)以(yi)及多(duo)數(shu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心都可能(neng)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)黑(hei)洞(dong)。3.在(zai)(zai)(zai)可見光(guang)譜范圍內,對宇(yu)宙(zhou)(zhou)進(jin)行了(le)(le)(le)最(zui)(zui)深入的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu),觀察了(le)(le)(le)數(shu)千個星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi),探測到(dao)了(le)(le)(le)宇(yu)宙(zhou)(zhou)誕生早期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)“原始星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)”,使(shi)天(tian)文學家有可能(neng)跟蹤研(yan)究(jiu)宇(yu)宙(zhou)(zhou)發展的(de)(de)(de)(de)歷史(shi)。4.清楚展現(xian)了(le)(le)(le)銀(yin)河系(xi)(xi)中(zhong)類(lei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)這種(zhong)最(zui)(zui)明亮的(de)(de)(de)(de)天(tian)體(ti)(ti)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)環境。5.更清晰地闡述了(le)(le)(le)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)不同過程(cheng)。6.對宇(yu)宙(zhou)(zhou)誕生早期(qi)(qi)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)過程(cheng)中(zhong)重元素的(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)(cheng)進(jin)行了(le)(le)(le)研(yan)究(jiu),這些(xie)元素是行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)生命存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)必要條件(jian)。7.展示了(le)(le)(le)死亡恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周圍氣體(ti)(ti)殼的(de)(de)(de)(de)復雜組(zu)成(cheng)(cheng)。8.對獵戶(hu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云中(zhong)年輕恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周圍的(de)(de)(de)(de)許多(duo)塵埃碟進(jin)行了(le)(le)(le)探測,說明地球所在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)銀(yin)河系(xi)(xi)還有可能(neng)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)其(qi)他行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)統。9.對千載難(nan)逢的(de)(de)(de)(de)慧木(mu)相撞進(jin)行了(le)(le)(le)詳細(xi)觀測。10.對火星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等太陽系(xi)(xi)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)上的(de)(de)(de)(de)氣候民政部進(jin)行了(le)(le)(le)研(yan)究(jiu)。11.發現(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木(mu)衛二和(he)木(mu)衛三的(de)(de)(de)(de)大(da)氣層中(zhong)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)氧氣。
哈勃(bo)太(tai)空望遠鏡(jing)發現了一顆(ke)(ke)滾燙的“橄(gan)欖球(qiu)”狀系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)。這顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星(xing)(xing)因(yin)為距離恒星(xing)(xing)太(tai)近而(er)被撕扯、加熱,大氣(qi)也正在加速(su)逃逸,整(zheng)顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星(xing)(xing)處于被吞噬的邊(bian)緣。這顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星(xing)(xing)與恒星(xing)(xing)的距離過于近,處在被潮汐力(li)撕裂的邊(bian)緣。這種(zhong)“死亡擁抱”已經讓(rang)它扭曲(qu)變形為橄(gan)欖球(qiu)狀,高空大氣(qi)溫度超過2500攝(she)氏度。
2020年1月(yue),一個國(guo)際天(tian)文(wen)學家團隊(dui)利用美國(guo)哈勃太空(kong)望遠鏡發現了迄(qi)今(jin)已知的最遙遠、最古老(lao)的星系(xi)(xi)群(qun)(qun)。這個三(san)重(zhong)(zhong)星系(xi)(xi)群(qun)(qun)被(bei)稱為(wei)EGS77。更(geng)重(zhong)(zhong)要的是(shi),觀測表(biao)明這個三(san)重(zhong)(zhong)星系(xi)(xi)群(qun)(qun)參與了宇(yu)宙初期被(bei)稱為(wei)“再電離”的改造過程。EGS77大約誕生于宇(yu)宙大爆炸(zha)后6.8億(yi)年時(shi),當時(shi)宇(yu)宙年齡還不足現今(jin)138億(yi)歲(sui)的5%。
觀測到的最(zui)遙遠(yuan)單顆恒星(xing)
2022年3月30日,美國國家航空航天局(ju)表示(shi),哈勃空間(jian)望遠(yuan)鏡借助“引力(li)透鏡”效(xiao)應發現了(le)人類(lei)迄今觀測(ce)到的最遙遠(yuan)單(dan)顆(ke)恒星。
哈勃(bo)望遠鏡捕捉到遙遠宇宙漂流的“對蝦星云”
2022年5月30日消(xiao)息(xi),據國(guo)外(wai)媒體報道,目前,哈(ha)勃太(tai)空望遠鏡最新觀測圖(tu)像呈現了對蝦星(xing)云的局部(bu)特征(zheng),該區域色彩(cai)斑(ban)駁(bo),令(ling)人眼花繚亂,其(qi)中(zhong)包括明亮(liang)發光(guang)氣體部(bu)分(fen)。
從它于(yu)1946年的(de)(de)原(yuan)始構(gou)想(xiang)開始,直(zhi)到(dao)發射(she)為(wei)止(zhi),建造空(kong)間望(wang)(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)計劃不斷的(de)(de)被(bei)延遲和受到(dao)預算問題的(de)(de)困(kun)擾。在(zai)它發射(she)之(zhi)后(hou)(hou),立(li)即發現主鏡(jing)有球面像差,嚴(yan)重的(de)(de)降(jiang)低了望(wang)(wang)遠鏡(jing)的(de)(de)觀測能(neng)力(li)。幸好(hao)在(zai)1993年的(de)(de)維修任務之(zhi)后(hou)(hou),望(wang)(wang)遠鏡(jing)恢復了計劃中(zhong)的(de)(de)品質,并且成為(wei)天文學(xue)研究和推(tui)展公共關系(xi)最重要的(de)(de)工具。
哈勃(bo)的(de)(de)未來(lai)依靠后續的(de)(de)維(wei)(wei)修任(ren)務(wu)(wu)是否成(cheng)功(gong)(gong)(gong)(gong),維(wei)(wei)持穩定的(de)(de)幾(ji)個陀螺(luo)儀已經損壞,至2007年(nian),連備(bei)用(yong)的(de)(de)也(ye)已經耗盡,而且另(ling)(ling)一(yi)架用(yong)于(yu)(yu)指向的(de)(de)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡功(gong)(gong)(gong)(gong)能(neng)也(ye)在(zai)衰減中。陀螺(luo)儀必須要(yao)以人工進行維(wei)(wei)修,在(zai)2007年(nian)1月30日,主要(yao)的(de)(de)先進巡(xun)天照相(xiang)機(ACS)也(ye)停止工作,在(zai)執(zhi)行人工維(wei)(wei)修之(zhi)前,只有超紫(zi)外線(xian)(xian)的(de)(de)頻(pin)道能(neng)夠使(shi)用(yong)。另(ling)(ling)一(yi)方面(mian),如(ru)果沒有再(zai)提升來(lai)增加(jia)軌道高度(du),阻力(li)會(hui)迫使(shi)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡在(zai)2010年(nian)重(zhong)(zhong)返(fan)大(da)氣層。自從(cong)2003年(nian)航天飛機哥(ge)倫比亞(ya)不幸事件之(zhi)后,由于(yu)(yu)國際太空(kong)(kong)站(zhan)和哈勃(bo)不在(zai)相(xiang)同的(de)(de)高度(du)上(shang)(shang)(shang),使(shi)得太空(kong)(kong)人在(zai)緊急狀況下缺乏安全(quan)的(de)(de)避難場所,因而NASA認為以載人太空(kong)(kong)任(ren)務(wu)(wu)去維(wei)(wei)修哈勃(bo)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡是不合情(qing)理的(de)(de)危險任(ren)務(wu)(wu)。NASA在(zai)重(zhong)(zhong)新檢討之(zhi)后,執(zhi)行長麥(mai)克(ke)格(ge)里芬在(zai)2006年(nian)10月31日決(jue)定以亞(ya)特蘭大(da)進行最后一(yi)次的(de)(de)哈勃(bo)維(wei)(wei)修任(ren)務(wu)(wu),任(ren)務(wu)(wu)的(de)(de)時間(jian)安排在(zai)2008年(nian)9月11日,基于(yu)(yu)安全(quan)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)考量(liang),屆時將會(hui)讓發現(xian)號在(zai)LC-39B發射(she)臺上(shang)(shang)(shang)待命,以便在(zai)緊急情(qing)況時能(neng)提供(gong)救援。計劃(hua)中的(de)(de)維(wei)(wei)修將能(neng)讓哈勃(bo)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡持續工作至2013年(nian)。如(ru)果成(cheng)功(gong)(gong)(gong)(gong)了,后繼的(de)(de)詹姆斯·韋伯空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(JWST)應該已經發射(she)升空(kong)(kong),可(ke)(ke)以銜接得上(shang)(shang)(shang)任(ren)務(wu)(wu)了。韋伯空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡在(zai)許(xu)多研究計劃(hua)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)(gong)能(neng)都遠(yuan)(yuan)(yuan)超過(guo)哈勃(bo),但(dan)將只觀測紅外線(xian)(xian),因此(ci)在(zai)光譜的(de)(de)可(ke)(ke)見(jian)光和紫(zi)外線(xian)(xian)領(ling)域內無法取代哈勃(bo)的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)(gong)能(neng)。
在望遠鏡發射(she)數星期之后,傳回來的(de)圖片顯示(shi)在光學系統上(shang)有(you)嚴重(zhong)的(de)問題。雖然,第一(yi)張圖像(xiang)看起來比地基望遠鏡的(de)明(ming)銳,但(dan)望遠鏡顯然沒(mei)有(you)達到最(zui)佳(jia)的(de)聚焦(jiao)狀(zhuang)態,獲得的(de)最(zui)佳(jia)圖像(xiang)品質也遠低于當初的(de)期望。點源的(de)影(ying)像(xiang)被擴(kuo)散成超(chao)過一(yi)弧(hu)秒(miao)半徑的(de)圓,而不是在設計準(zhun)則中的(de)標準(zhun):集中在直徑0.1弧(hu)秒(miao)之內,有(you)同心圓的(de)點彌(mi)漫函數圖像(xiang)。
對圖樣缺陷的(de)(de)(de)分(fen)析顯示,問題的(de)(de)(de)根源在(zai)主鏡的(de)(de)(de)形狀被磨錯了(le)(le)。鏡面邊緣太(tai)平了(le)(le)一些,與需(xu)要的(de)(de)(de)位置(zhi)差(cha)了(le)(le)約2.2微(wei)米,但這(zhe)個差(cha)別造成的(de)(de)(de)是(shi)災難性的(de)(de)(de)、嚴(yan)重的(de)(de)(de)球面像差(cha)。來自(zi)鏡面邊緣的(de)(de)(de)反射光,不能聚集在(zai)與中央的(de)(de)(de)反射光相同的(de)(de)(de)焦點上。
鏡(jing)子的(de)(de)(de)瑕疵造(zao)成的(de)(de)(de)作用是在(zai)科學觀(guan)察的(de)(de)(de)核(he)心(xin)觀(guan)測上(shang),核(he)心(xin)像(xiang)差的(de)(de)(de)PSF要足夠的(de)(de)(de)明(ming)(ming)銳到足以進行高解析的(de)(de)(de)分(fen)辨(bian),但(dan)對(dui)(dui)明(ming)(ming)亮的(de)(de)(de)天(tian)(tian)體和光譜分(fen)析是不(bu)(bu)受(shou)影響的(de)(de)(de)。雖然(ran),在(zai)外圍損失(shi)大(da)片的(de)(de)(de)光因(yin)為(wei)(wei)不(bu)(bu)能(neng)匯聚(ju)在(zai)焦點(dian)上(shang)而造(zao)成暈像(xiang),嚴重的(de)(de)(de)減損了望(wang)遠鏡(jing)觀(guan)察暗天(tian)(tian)體或高反(fan)差影像(xiang)的(de)(de)(de)能(neng)力。這意味(wei)著幾乎所有對(dui)(dui)宇宙(zhou)學的(de)(de)(de)研究(jiu)計劃都不(bu)(bu)能(neng)執行,因(yin)為(wei)(wei)它們都是非常暗弱(ruo)的(de)(de)(de)觀(guan)測對(dui)(dui)象(xiang)。美國國家航空航天(tian)(tian)局和哈勃空間(jian)望(wang)遠鏡(jing)成為(wei)(wei)許多笑話的(de)(de)(de)箭靶,并且被認為(wei)(wei)是大(da)白象(xiang)(花費大(da)而無用的(de)(de)(de)東(dong)西)。
從點源的(de)圖像往回追溯,天文學家確定鏡面的(de)圓錐常數(shu)是(shi)?1.01324,而不是(shi)原先期望的(de)?1.00230。通過分析珀金埃(ai)爾默的(de)零(ling)校正器(qi)(精確測(ce)量(liang)拋光曲面的(de)儀器(qi))和分析在地面測(ce)試鏡子(zi)的(de)干涉圖影像,也獲得了相同的(de)數(shu)值。
由(you)噴射推(tui)進(jin)實驗室主(zhu)任,亞倫(lun)領導的(de)(de)(de)委(wei)員會,確(que)定了錯誤(wu)(wu)是如何發生的(de)(de)(de)。亞倫(lun)委(wei)員會發現(xian)珀金埃爾默使用的(de)(de)(de)零校正器在(zai)裝配上發生了錯誤(wu)(wu),它(ta)的(de)(de)(de)向場(chang)透(tou)鏡位置偏差了1.3毫米。
在拋光鏡子的(de)(de)期(qi)間(jian),珀(po)金埃爾默使用另外二(er)架零(ling)校(xiao)正(zheng)(zheng)器(qi),兩者都(dou)(正(zheng)(zheng)確的(de)(de))顯示鏡子有(you)球面(mian)像差(cha)。這些測試(shi)都(dou)是為(wei)確實消除球面(mian)像差(cha)而(er)(er)設計的(de)(de),不顧品(pin)管文(wen)件的(de)(de)指(zhi)導(dao),公司認為(wei)這二(er)架零(ling)校(xiao)正(zheng)(zheng)器(qi)的(de)(de)精確度(du)不如主要(yao)的(de)(de)設備,而(er)(er)忽略(lve)了(le)測試(shi)的(de)(de)結果(guo)。
委員會(hui)指出(chu)失敗的(de)(de)主因(yin)是珀(po)金(jin)埃爾(er)默(mo)。由(you)于(yu)進度表頻(pin)繁(fan)更(geng)動造(zao)成的(de)(de)損(sun)耗和(he)望遠鏡制造(zao)費用的(de)(de)超支,造(zao)成了在美國(guo)(guo)航空(kong)(kong)暨(ji)太(tai)空(kong)(kong)總(zong)署和(he)光(guang)學公(gong)司之間的(de)(de)關系極度的(de)(de)緊(jin)張(zhang)。美國(guo)(guo)航空(kong)(kong)暨(ji)太(tai)空(kong)(kong)總(zong)署發現珀(po)金(jin)埃爾(er)默(mo)并(bing)不(bu)(bu)認為鏡子的(de)(de)制做在他們的(de)(de)業務中是關鍵性的(de)(de)困難工(gong)作(zuo),而美國(guo)(guo)航空(kong)(kong)暨(ji)太(tai)空(kong)(kong)總(zong)署也未能在拋光(guang)之前善(shan)盡本身的(de)(de)職責(ze)。在委員會(hui)沉痛的(de)(de)批評珀(po)金(jin)埃爾(er)默(mo)在管理上的(de)(de)不(bu)(bu)當與缺失的(de)(de)同(tong)時(shi),美國(guo)(guo)航空(kong)(kong)暨(ji)太(tai)空(kong)(kong)總(zong)署也被非議未善(shan)盡品管的(de)(de)責(ze)任,與不(bu)(bu)該只依(yi)賴(lai)唯一一架(jia)儀器的(de)(de)測(ce)試結果。
在望(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)設(she)(she)計(ji)中(zhong)原本就規(gui)劃了維(wei)修(xiu)(xiu)的(de)任(ren)務(wu),所以天文學家立刻就開(kai)始尋找可(ke)以在1993年(nian),預定進行第(di)一(yi)(yi)次維(wei)修(xiu)(xiu)任(ren)務(wu)時解決問(wen)題的(de)方案。讓柯達再為哈勃(bo)制作備用(yong)鏡(jing)(jing)在軌道上(shang)進行更換太昂貴且耗費時間,臨時將望(wang)遠鏡(jing)(jing)帶回地面(mian)上(shang)修(xiu)(xiu)理也不可(ke)能(neng)。相(xiang)反(fan),鏡(jing)(jing)片錯誤(wu)的(de)形(xing)狀已經被精確的(de)測(ce)量出來,因此可(ke)以設(she)(she)計(ji)一(yi)(yi)個有相(xiang)同的(de)球(qiu)面(mian)像差(cha),但功效相(xiang)反(fan)的(de)光(guang)學系統(tong)來抵消錯誤(wu)。也就是在第(di)一(yi)(yi)次的(de)維(wei)修(xiu)(xiu)任(ren)務(wu)中(zhong)為哈勃(bo)配上(shang)一(yi)(yi)副能(neng)改正球(qiu)面(mian)像差(cha)的(de)眼(yan)鏡(jing)(jing)。
由于(yu)原本儀器(qi)的(de)(de)(de)設(she)計方式,必(bi)須(xu)要(yao)兩套不(bu)同的(de)(de)(de)校正儀器(qi)。廣域和(he)(he)行星(xing)(xing)照相機的(de)(de)(de)設(she)計包括轉(zhuan)動的(de)(de)(de)鏡片(pian)和(he)(he)直(zhi)接(jie)進入(ru)兩架照相機的(de)(de)(de)8片(pian)獨立(li)CCD芯片(pian)的(de)(de)(de)光線,可(ke)以用(yong)一個反球面像差的(de)(de)(de)鏡片(pian)完全的(de)(de)(de)消除掉它們表面上的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)變形(xing)。修(xiu)正鏡被固(gu)定(ding)在替換的(de)(de)(de)第二代(dai)廣域和(he)(he)行星(xing)(xing)照相機內(由于(yu)進度和(he)(he)預(yu)算的(de)(de)(de)壓(ya)力,只(zhi)修(xiu)正4片(pian)CCD而不(bu)是(shi)8片(pian))。但(dan)是(shi),其他的(de)(de)(de)儀器(qi)就(jiu)缺乏任何(he)可(ke)以安置的(de)(de)(de)中間(jian)表面,因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)要(yao)一個外(wai)加的(de)(de)(de)修(xiu)正裝置。
設計用來改(gai)正球面(mian)像差(cha)(cha)的(de)(de)儀器(qi)(qi)稱為(wei)“空間望遠鏡(jing)(jing)(jing)光軸補(bu)償校正光學(xue)”(COSTAR),基本上(shang)包(bao)含(han)兩個在光路上(shang)的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)子,其中(zhong)一個將球面(mian)像差(cha)(cha)校正過來,光線(xian)被聚(ju)焦(jiao)給(gei)暗天體(ti)照相(xiang)機、暗天體(ti)光譜(pu)儀和高(gao)(gao)達(da)德(de)高(gao)(gao)解析攝譜(pu)儀。為(wei)了提(ti)供COSTAR在望遠鏡(jing)(jing)(jing)內所需(xu)要的(de)(de)位置(zhi),必須移除(chu)其中(zhong)一件儀器(qi)(qi),天文學(xue)家(jia)的(de)(de)選擇是(shi)犧牲高(gao)(gao)速光度計。
在哈勃任務的(de)前(qian)三年(nian)期間,在光(guang)學(xue)(xue)系統被(bei)修正到合適之(zhi)前(qian),望(wang)遠鏡(jing)依然執行(xing)了(le)大(da)量的(de)觀(guan)測(ce)。光(guang)譜的(de)觀(guan)測(ce)未受到球面像差的(de)影響(xiang),但(dan)是許(xu)多暗弱天(tian)體的(de)觀(guan)測(ce)因為望(wang)遠鏡(jing)的(de)表現不佳而被(bei)取消或延后。盡管受到了(le)挫(cuo)折,樂觀(guan)的(de)天(tian)文(wen)學(xue)(xue)家在這三年(nian)內熟練的(de)運(yun)用影像處(chu)理技術,例如反(fan)折績(影像重疊)得到許(xu)多科(ke)學(xue)(xue)上的(de)進(jin)展。
2021年3月7日。哈勃太空望遠鏡(jing)由(you)于一個軟件故障導致暫停運行;3月12日,望遠鏡(jing)已(yi)經(jing)部分(fen)恢復工作(zuo),但(dan)仍有故障沒有排除。
NASA表示,哈勃太(tai)空望遠鏡已經完(wan)成(cheng)了(le)(le)恢復運行(xing)以來的首次科學觀測,使用宇宙(zhou)光譜儀(yi)繪制了(le)(le)一(yi)個(ge)活動星系內核的氣體流動圖。但是第三號(hao)廣(guang)視場相機(ji)(WFC3)仍舊處(chu)于暫停狀(zhuang)態(tai),研究人員(yuan)發現了(le)(le)一(yi)個(ge)低(di)電壓問題(ti),這導致該相機(ji)無法啟動。
2021年6月19日(ri),美國宇(yu)航局(ju)NASA表(biao)示,已經(jing)觀測宇(yu)宙(zhou)30多年的(de)(de)哈勃太空望(wang)遠鏡過(guo)去幾天處(chu)于(yu)停(ting)機(ji)狀(zhuang)態(tai),原因是(shi)一個有(you)效載(zai)荷計(ji)算機(ji)從13日(ri)起(qi)停(ting)止了工作。NASA表(biao)示,有(you)效載(zai)荷計(ji)算機(ji)是(shi)用(yong)于(yu)控制和協(xie)調科學(xue)儀器,并出(chu)于(yu)健康和安(an)全目(mu)的(de)(de)對其進行監控;此(ci)外NASA還(huan)表(biao)示哈勃望(wang)遠鏡本身和伴隨它的(de)(de)科學(xue)儀器都“處(chu)于(yu)良好狀(zhuang)態(tai)”。本周一NASA曾試圖恢復計(ji)算機(ji),但未能成功(gong)。初(chu)步證據顯示問題(ti)的(de)(de)根(gen)源是(shi)計(ji)算機(ji)內存模(mo)塊退(tui)化,不(bu)過(guo)嘗(chang)試切換備用(yong)內存模(mo)塊的(de)(de)方法也失敗了。
哈勃望遠鏡于1990年(nian)發射(she),20多(duo)年(nian)來,一直在源(yuan)(yuan)源(yuan)(yuan)不斷地將(jiang)美(mei)麗的宇(yu)宙圖像傳回(hui)地球。(央(yang)廣網)
哈勃(bo)太空望遠鏡升空27年以來,取得了許多突破性發現,不斷帶給我們驚(jing)喜,讓我們有幸能觸碰億萬光年外(wai)的神秘。(中國青年網評)
截至2015年(nian)3月(yue),哈勃(bo)太(tai)空望遠(yuan)鏡已經環繞地(di)球(qiu)飛行25年(nian),它捕捉到的照片正從根本上(shang)改變著我們對宇(yu)宙的認識。(新華網(wang))
截至(zhi)2009年(nian),自美(mei)國(guo)“哈勃”太空(kong)望遠(yuan)鏡1990年(nian)發射升空(kong)以來(lai),共有20多(duo)個國(guo)家的2000多(duo)名科學家利用這只“太空(kong)眼”進行了11萬多(duo)次(ci)天(tian)文(wen)(wen)觀(guan)測,并在分析觀(guan)測數(shu)據的基礎上撰寫1346篇論文(wen)(wen)。(中國(guo)網)
哈(ha)勃太空望遠鏡耗(hao)資(zi)達(da)21億美元,從初步構想的提出、設計(ji)到建(jian)造完成,時間跨(kua)度達(da)40多年。(科普(pu)中(zhong)國)