哈(ha)勃(bo)空間望遠鏡(英語(yu):Hubble Space Telescope,縮寫(xie):HST)是以(yi)美國天(tian)文學家愛(ai)德溫·哈(ha)勃(bo)為名(ming),于(yu)(yu)1990年4月24日成功發射(she),位(wei)于(yu)(yu)地球的(de)大氣(qi)層之(zhi)上的(de)光學望遠鏡。
2019年(nian)5月,哈勃(bo)太空望(wang)遠鏡科學家(jia)公(gong)布了最新(xin)的(de)宇宙照(zhao)(zhao)片(pian)——“哈勃(bo)遺(yi)產(chan)場”(HLF),這是迄今最完整最全面的(de)宇宙圖譜,由哈勃(bo)在16年(nian)間拍攝(she)的(de)7500張星空照(zhao)(zhao)片(pian)拼接而成,包含約265000個星系,其中有些已至少133億歲“高齡”,對其進行研究有助于科學家(jia)深入了解更早(zao)的(de)宇宙歷史。
2021年6月19日(ri),據法新社報道(dao),美國宇航(hang)局NASA表示,已經觀(guan)測宇宙30多年的哈勃太空(kong)望遠鏡(jing)過(guo)去幾天處于(yu)停機狀態(tai),原因是一個有效載荷計算機從13日(ri)起停止(zhi)了工作。
哈勃(bo)空間望(wang)遠鏡(jing)(英語:Hubble Space Telescope,HST),是以天(tian)(tian)文學家愛(ai)德溫·哈勃(bo)為名,在地(di)球軌道的(de)望(wang)遠鏡(jing)。哈勃(bo)望(wang)遠鏡(jing)接收(shou)地(di)面控制中心(美國馬里蘭州的(de)霍普金斯大(da)(da)學內(nei))的(de)指令并將(jiang)各種觀測(ce)數(shu)據通過無線(xian)電傳(chuan)輸(shu)回地(di)球。由于(yu)它位(wei)于(yu)地(di)球大(da)(da)氣層之上,因此(ci)獲(huo)得了地(di)基望(wang)遠鏡(jing)所沒有的(de)好處:影像(xiang)不(bu)受大(da)(da)氣湍(tuan)流的(de)擾動、視相度絕(jue)佳,且無大(da)(da)氣散射造成的(de)背景光,還能觀測(ce)會被臭氧層吸收(shou)的(de)紫外(wai)線(xian)。于(yu)1990年(nian)發(fa)射之后,已經成為天(tian)(tian)文史(shi)上最(zui)重要的(de)儀器。它成功(gong)彌補了地(di)面觀測(ce)的(de)不(bu)足(zu),幫助天(tian)(tian)文學家解決了許(xu)多(duo)天(tian)(tian)文學上的(de)基本問題,使得人類(lei)對天(tian)(tian)文物理有更多(duo)的(de)認識。此(ci)外(wai),哈勃(bo)的(de)超深(shen)空視場(chang)則是天(tian)(tian)文學家目前能獲(huo)得的(de)最(zui)深(shen)入、也是最(zui)敏銳的(de)太空光學影像(xiang)。
哈勃空(kong)間望遠鏡和康(kang)普頓γ射線天(tian)(tian)文臺、錢德拉X光(guang)天(tian)(tian)文臺、斯皮策空(kong)間望遠鏡都是美國國家航空(kong)航天(tian)(tian)局(ju)大型軌(gui)道天(tian)(tian)文臺計劃的(de)一部分。哈勃空(kong)間望遠鏡由NASA和ESA合作(zuo)共(gong)同管理。
哈勃空(kong)間望(wang)(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)歷史可以(yi)追溯至(zhi)1946年天(tian)(tian)文(wen)(wen)學家萊曼·斯皮策(ce)(Lyman Spitzer, Jr.)所提出(chu)的(de)(de)論(lun)文(wen)(wen):《在(zai)(zai)地(di)球之外(wai)的(de)(de)天(tian)(tian)文(wen)(wen)觀測(ce)優勢》。在(zai)(zai)文(wen)(wen)中,他指出(chu)在(zai)(zai)太(tai)空(kong)中的(de)(de)天(tian)(tian)文(wen)(wen)臺有兩項優于(yu)地(di)面(mian)天(tian)(tian)文(wen)(wen)臺的(de)(de)性能。首(shou)先,角(jiao)分(fen)辨率(物體(ti)能被清楚分(fen)辨的(de)(de)最小分(fen)離角(jiao)度(du))的(de)(de)極限將只受限于(yu)衍(yan)射,而不是由造成星光閃爍、動蕩不安的(de)(de)大氣(qi)所造成的(de)(de)視(shi)象度(du)。在(zai)(zai)當時,以(yi)地(di)面(mian)為(wei)基地(di)的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡解(jie)析力只有0.5-1.0弧(hu)秒,相(xiang)較下,只要口(kou)徑2.5米(mi)的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡就能達到理論(lun)上衍(yan)射的(de)(de)極限值(zhi)0.1弧(hu)秒。其(qi)次,在(zai)(zai)太(tai)空(kong)中的(de)(de)望(wang)(wang)遠(yuan)鏡可以(yi)觀測(ce)被大氣(qi)層(ceng)吸(xi)收殆盡的(de)(de)紅外(wai)線和紫外(wai)線。
斯(si)皮策以空間(jian)望遠鏡(jing)為(wei)事業,致力于空間(jian)望遠鏡(jing)的(de)推展(zhan)(zhan)。在(zai)1962年(nian),美國(guo)國(guo)家科(ke)學(xue)院在(zai)一份報(bao)告中(zhong)推薦空間(jian)望遠鏡(jing)做為(wei)發展(zhan)(zhan)太(tai)空計(ji)劃的(de)一部分,在(zai)1965年(nian),斯(si)皮策被任(ren)命為(wei)一個科(ke)學(xue)委(wei)員會的(de)主任(ren)委(wei)員,該(gai)委(wei)員會的(de)目的(de)就是(shi)建造(zao)一架空間(jian)望遠鏡(jing)。
在(zai)第二次世界大戰時,科學(xue)家(jia)利用(yong)發展火(huo)箭技(ji)術的(de)同(tong)時,曾經小(xiao)規模的(de)嘗試過(guo)以太(tai)空(kong)為(wei)基地(di)的(de)天文學(xue)。在(zai)1946年(nian),首度觀察到了(le)太(tai)陽(yang)的(de)紫(zi)(zi)外線(xian)光(guang)譜。英國在(zai)1962年(nian)發射(she)了(le)太(tai)陽(yang)望(wang)遠鏡放置在(zai)軌道上,做為(wei)亞利安太(tai)空(kong)計劃(hua)的(de)一部分。1966年(nian)NASA進(jin)行了(le)第一個軌道天文臺(OAO)任務,但第一個OAO的(de)電池在(zai)三天后就失(shi)效,中止了(le)這項任務了(le)。第二個OAO在(zai)1968至1972年(nian)對恒星和星系進(jin)行了(le)紫(zi)(zi)外線(xian)的(de)觀測,比原(yuan)先的(de)計劃(hua)多工作了(le)一年(nian)的(de)時間(jian)。
軌(gui)道(dao)天文臺任務展示了(le)以太空(kong)(kong)為基地的(de)天文臺在(zai)天文學(xue)上(shang)扮演(yan)的(de)重要角(jiao)色,因此(ci)在(zai)1968年NASA確定了(le)在(zai)太空(kong)(kong)中(zhong)建造(zao)直徑3米反(fan)射(she)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)計劃(hua)(hua)(hua),當時(shi)暫時(shi)的(de)名稱是(shi)大(da)型(xing)軌(gui)道(dao)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)或大(da)型(xing)空(kong)(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)(LST),預計在(zai)1979年發射(she)。這個計劃(hua)(hua)(hua)強調須(xu)要有人(ren)進(jin)入(ru)太空(kong)(kong)進(jin)行維護,才能(neng)(neng)確保這個所(suo)費不(bu)貲的(de)計劃(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)夠延續夠長的(de)工作時(shi)間;并且同(tong)步發展可(ke)以重復使用的(de)航天飛機技術,才能(neng)(neng)使前項計劃(hua)(hua)(hua)成為可(ke)行的(de)計劃(hua)(hua)(hua)。
軌道天文臺計劃的(de)(de)(de)(de)(de)成功,鼓(gu)舞了(le)越來越強的(de)(de)(de)(de)(de)公眾輿(yu)論支持大型(xing)空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)應該是天文學領(ling)域內重要的(de)(de)(de)(de)(de)目標(biao)。在1970年(nian)NASA設立了(le)兩(liang)個委員會,一(yi)個規劃空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)工程(cheng),另一(yi)個研究空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)任務的(de)(de)(de)(de)(de)科學目標(biao)。在這(zhe)之(zhi)后,NASA下一(yi)個需要排(pai)除(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)障礙就是資金的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti),因為這(zhe)比任何一(yi)個地面上的(de)(de)(de)(de)(de)天文臺所(suo)耗費的(de)(de)(de)(de)(de)資金都要龐大許(xu)(xu)多(duo)倍。美國的(de)(de)(de)(de)(de)國會對(dui)空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)預算需求提(ti)出了(le)許(xu)(xu)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)質疑(yi),為了(le)與裁軍所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)(de)預算對(dui)抗,當時就詳細的(de)(de)(de)(de)(de)列出了(le)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)硬件需求以及(ji)后續發展所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)(de)儀器。在1974年(nian),在裁減政府開支的(de)(de)(de)(de)(de)鼓(gu)動(dong)下,杰拉爾德·福特剔除(chu)了(le)所(suo)有進行空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)預算。
為(wei)回應此,天文(wen)學(xue)家協調了全國性的(de)游說努(nu)力。許多天文(wen)學(xue)家親自前往拜會眾議(yi)員和(he)參議(yi)員,并且進行(xing)了大規模的(de)信(xin)件和(he)文(wen)字宣傳。國家科學(xue)院出版的(de)報(bao)告也強調空間(jian)望遠鏡的(de)重(zhong)要性,最(zui)后(hou)參議(yi)院決議(yi)恢(hui)復原先被國會刪除的(de)一半(ban)預算(suan)。
資金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)縮(suo)減導(dao)致目標(biao)項目的(de)(de)(de)(de)減少,鏡(jing)(jing)片(pian)的(de)(de)(de)(de)口徑也(ye)由(you)3米(mi)縮(suo)為(wei)(wei)2.4米(mi),以(yi)降低成本和更有(you)效與緊(jin)密的(de)(de)(de)(de)配置望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)硬件(jian)。原先計(ji)劃(hua)做(zuo)為(wei)(wei)先期測(ce)試(shi),放置在衛星上的(de)(de)(de)(de)1.5米(mi)空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)也(ye)被取消了,對預算(suan)表(biao)示關切的(de)(de)(de)(de)歐(ou)洲空(kong)(kong)間(jian)局也(ye)成為(wei)(wei)共(gong)同(tong)合作的(de)(de)(de)(de)伙伴。歐(ou)洲空(kong)(kong)間(jian)局同(tong)意提供經費和一些(xie)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)上需要的(de)(de)(de)(de)儀器,像是(shi)做(zuo)為(wei)(wei)動(dong)力來源的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能電池,回饋的(de)(de)(de)(de)是(shi)歐(ou)洲的(de)(de)(de)(de)天(tian)文學家(jia)可以(yi)使用不少于15%的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)觀測(ce)時間(jian)。在1978年,美國國會撥付了36,000,000元美金(jin)(jin),讓大型空(kong)(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)開(kai)始設計(ji),并計(ji)劃(hua)在1983年發射升空(kong)(kong)。
在(zai)1980年(nian)初,望(wang)遠鏡(jing)被命為哈勃(bo),以紀(ji)念在(zai)20世紀(ji)初期發現(xian)宇宙膨脹的天文(wen)學家艾德溫·哈勃(bo)。
1979年5月,在康涅(nie)狄格(ge)州(zhou)丹柏立(li)的珀金埃爾默公司拋(pao)光(guang)中的哈勃主鏡。出現(xian)在圖中的是服務(wu)于該公司的工程師馬丁椰(ye)林博士。
空(kong)間(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)計(ji)(ji)(ji)劃一(yi)經批(pi)準,計(ji)(ji)(ji)劃就被分(fen)割成許多(duo)子計(ji)(ji)(ji)劃分(fen)送各(ge)機關執行。馬歇(xie)爾太空(kong)飛(fei)行中心(MSFC)負責設計(ji)(ji)(ji)、發展和建造望遠(yuan)鏡(jing),金石太空(kong)飛(fei)行中心(GSFC)負責科學儀器的(de)(de)整體(ti)控(kong)制和地面的(de)(de)任務控(kong)制中心。馬歇(xie)爾太空(kong)飛(fei)行中心委托珀(po)金埃爾默(Perkin-Elmer)設計(ji)(ji)(ji)和制造空(kong)間(jian)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)光學組件,還有精密定位感測器(FGS),洛克希德被委托建造安裝(zhuang)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)太空(kong)船。
望(wang)遠(yuan)鏡的(de)鏡子和光(guang)(guang)學(xue)系(xi)統是(shi)(shi)最(zui)關鍵的(de)部分,因(yin)此在(zai)設計上有很嚴格(ge)的(de)規范。一(yi)(yi)(yi)般的(de)望(wang)遠(yuan)鏡,鏡子在(zai)拋光(guang)(guang)之(zhi)后的(de)準確性大約(yue)是(shi)(shi)可見光(guang)(guang)波長的(de)十分之(zhi)一(yi)(yi)(yi),但是(shi)(shi)因(yin)為空間望(wang)遠(yuan)鏡觀測的(de)范圍是(shi)(shi)從紫外(wai)線(xian)到近紅外(wai)線(xian),所以需(xu)要比以前的(de)望(wang)遠(yuan)鏡更(geng)高十倍的(de)解析力,它的(de)鏡子在(zai)拋光(guang)(guang)后的(de)準確性達到可見光(guang)(guang)波長的(de)廿分之(zhi)一(yi)(yi)(yi),也就是(shi)(shi)大約(yue)30納米。
珀金埃爾(er)默(mo)刻(ke)意使用極端復(fu)雜的電腦控制拋(pao)光(guang)機研(yan)磨鏡(jing)子,但卻在最尖端的技(ji)術上(shang)出(chu)了(le)(le)問題(ti);柯達(da)被委托使用傳(chuan)統的拋(pao)光(guang)技(ji)術制做一個備(bei)用的鏡(jing)子(柯達(da)的這面鏡(jing)子現在永久保存在史密松(song)寧(ning)學會(hui))。1979年,珀金埃爾(er)默(mo)開始磨制鏡(jing)片,使用的是超(chao)低膨(peng)脹(zhang)玻璃,為了(le)(le)將鏡(jing)子的重量降(jiang)至最低,采用蜂窩格子,只有表面和底面各一吋是厚(hou)實的玻璃。
鏡子的拋光從1979年(nian)開始持續到1981年(nian)5月,拋光的進度已經落后并且(qie)超過(guo)了(le)預算,這時NASA的報告才開始對珀金埃(ai)爾默的管理結構(gou)質疑。為(wei)了(le)節(jie)約經費(fei),NASA停止支援鏡片(pian)的制作,并且(qie)將發射(she)日期延后至1984年(nian)10月。鏡片(pian)在(zai)1981年(nian)底全(quan)部完成,并且(qie)鍍上了(le)75nm厚的鋁增強(qiang)反射(she),和25nm厚的鎂氟保護層。
因為(wei)在光(guang)學望遠鏡組合上的(de)(de)(de)預算持續(xu)(xu)膨脹,進度也落(luo)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)情況下,對(dui)珀金埃(ai)(ai)爾默能否勝任(ren)后(hou)(hou)續(xu)(xu)工作的(de)(de)(de)質疑繼續(xu)(xu)存在。為(wei)了回(hui)應(ying)被描述(shu)成"未定案和善變的(de)(de)(de)日(ri)報表",NASA將發(fa)射的(de)(de)(de)日(ri)期(qi)再(zai)延至(zhi)1985年的(de)(de)(de)4月(yue)。但(dan)是,珀金埃(ai)(ai)爾默的(de)(de)(de)進度持續(xu)(xu)的(de)(de)(de)每季增加一個月(yue)的(de)(de)(de)速率惡化中(zhong),時(shi)間(jian)上的(de)(de)(de)延遲(chi)也達到每個工作天(tian)都在持續(xu)(xu)落(luo)后(hou)(hou)中(zhong)。NASA被迫延后(hou)(hou)發(fa)射日(ri)期(qi),先延至(zhi)1986年3月(yue),然后(hou)(hou)又(you)延至(zhi)1986年9月(yue)。這時(shi)整個計(ji)劃的(de)(de)(de)總花(hua)費(fei)已經高達美金11億(yi)7500萬。
安置望遠(yuan)鏡(jing)和(he)儀器的太空船(chuan)是主(zhu)要工程上的另一個挑戰。它必(bi)須能勝(sheng)任與抵擋(dang)在(zai)陽光與地(di)球的陰影之間頻繁進出(chu)所造成的溫度變化(hua),還(huan)要極端地(di)穩(wen)定并(bing)能長時(shi)間的將望遠(yuan)鏡(jing)精確地(di)對準目標。以多層(ceng)絕緣材料制成的遮蔽物能使望遠(yuan)鏡(jing)內部的溫度保(bao)持穩(wen)定,并(bing)且以輕質(zhi)的鋁(lv)殼(ke)包圍住望遠(yuan)鏡(jing)和(he)儀器的支架(jia)。在(zai)外殼(ke)之內,石墨環氧的框(kuang)架(jia)將校準好的工作儀器牢固(gu)的固(gu)定住。
有(you)一(yi)段時(shi)間用于安置儀器(qi)和(he)望(wang)遠鏡的(de)太(tai)空(kong)船在(zai)建造上比光學(xue)望(wang)遠鏡的(de)組合來得順(shun)利,但(dan)洛克希德仍然經(jing)歷了預算(suan)不足和(he)進度(du)(du)的(de)落(luo)后,在(zai)1985年的(de)夏天(tian)之(zhi)前,太(tai)空(kong)船的(de)進度(du)(du)落(luo)后了個月,而預算(suan)超出了30%。馬歇(xie)爾(er)太(tai)空(kong)飛行(xing)中心的(de)報(bao)告認為洛克希德在(zai)太(tai)空(kong)船的(de)建造上沒有(you)采(cai)取主(zhu)動,而且過度(du)(du)依(yi)賴NASA的(de)指(zhi)導。
在(zai)(zai)1983年,空間(jian)望遠鏡科(ke)學(xue)協會(hui)(hui)(STScI)在(zai)(zai)經(jing)歷NASA與(yu)科(ke)學(xue)界(jie)之間(jian)的權力(li)爭奪后成立。空間(jian)望遠鏡科(ke)學(xue)協會(hui)(hui)隸屬于美國(guo)大(da)學(xue)天(tian)文研究(jiu)聯盟(AURA),這是由32個美國(guo)大(da)學(xue)和7個國(guo)際會(hui)(hui)員(yuan)組成的單位,總(zong)部坐落在(zai)(zai)馬里蘭(lan)州巴爾(er)地摩的約翰·霍(huo)普(pu)金(jin)斯大(da)學(xue)校(xiao)園內。
空(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠(yuan)鏡科(ke)學(xue)協會負責空(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠(yuan)鏡的(de)操(cao)作(zuo)(zuo)和將數據(ju)交付給天(tian)文學(xue)家。美國(guo)國(guo)家航空(kong)(kong)航天(tian)局(NASA)想(xiang)將之做(zuo)(zuo)為(wei)內部的(de)組織(zhi),但是科(ke)學(xue)家依據(ju)科(ke)學(xue)界(jie)的(de)做(zuo)(zuo)法(fa)將之規劃創立成研究單位(wei),由NASA位(wei)在馬(ma)里蘭州(zhou)綠堤,空(kong)(kong)間(jian)(jian)望遠(yuan)鏡科(ke)學(xue)協會南方48千米的(de)哥達德太空(kong)(kong)飛行中心和承(cheng)包廠商提供工程上的(de)支援。哈勃望遠(yuan)鏡每天(tian)24小時(shi)不(bu)間(jian)(jian)斷的(de)運作(zuo)(zuo),由四個工作(zuo)(zuo)團(tuan)隊輪流負責操(cao)作(zuo)(zuo)。
空間望遠鏡歐洲協(xie)調機構于1984年(nian)設立在(zai)德國鄰(lin)近慕(mu)尼(ni)黑的Garching bei München,為歐洲的天文學(xue)家提供(gong)相似的支援。
2022年(nian)6月(yue),據科技日(ri)報(bao),美(mei)國(guo)《福布斯》雙周刊網(wang)站近(jin)日(ri)報(bao)道,來自(zi)美(mei)國(guo)太空(kong)望遠(yuan)鏡科學研究所和(he)加州(zhou)大學伯克利(li)分校(xiao)的研究團隊(dui)分別獨立發表論文(wen)稱,他們利(li)用(yong)美(mei)國(guo)國(guo)家航空(kong)航天局(NASA)的哈勃太空(kong)望遠(yuan)鏡,借助引力透鏡效應(ying),首(shou)次探(tan)測到一個完全獨立于恒星(xing)伴星(xing)的自(zi)由漂(piao)浮黑洞,這顆5000光年(nian)外的“流(liu)浪黑洞”位于銀河系(xi)人馬(ma)座旋臂內。
1990年(nian)4月24日,在美國肯尼(ni)迪航天中(zhong)心由“發現者”號(hao)航天飛機成功發射(she),哈勃太(tai)(tai)空(kong)望遠鏡(jing)的(de)(de)主(zhu)要任務是:探測宇宙(zhou)深(shen)空(kong),解開宇宙(zhou)起源之(zhi)謎,了解太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)、銀河(he)系(xi)和其(qi)他星系(xi)的(de)(de)演變過(guo)程。
早在(zai)1986年,就已經(jing)計(ji)劃在(zai)當年10月份發(fa)射哈勃(bo)空(kong)間望遠鏡。但是挑戰者號的(de)事故使(shi)(shi)美國(guo)的(de)太(tai)空(kong)計(ji)劃停滯(zhi)不(bu)前(qian),航天飛(fei)機的(de)暫停升(sheng)空(kong),迫使(shi)(shi)哈勃(bo)空(kong)間望遠鏡的(de)發(fa)射延遲了數年。望遠鏡和所有的(de)附件都必須分門別類的(de)儲藏在(zai)無塵室內(nei),直到能夠排出發(fa)射的(de)日(ri)期,這也使(shi)(shi)得(de)已經(jing)超支的(de)總成本更為(wei)高漲。
最后(hou),隨著航天(tian)飛(fei)機在(zai)(zai)1988年(nian)再度開始升空,望遠鏡(jing)(jing)也預定(ding)在(zai)(zai)1990年(nian)發(fa)射(she)。在(zai)(zai)發(fa)射(she)前的(de)(de)最后(hou)準(zhun)備,用氮氣噴(pen)射(she)鏡(jing)(jing)面以除去可能累積(ji)的(de)(de)灰(hui)塵,并(bing)且(qie)對所(suo)有的(de)(de)系統進行廣泛的(de)(de)測試。終(zhong)于(yu)(yu),在(zai)(zai)1990年(nian)4月24日由發(fa)現號(hao)航天(tian)飛(fei)機,于(yu)(yu)STS-31航次將望遠鏡(jing)(jing)成功的(de)(de)送入計劃(hua)中的(de)(de)軌道。
從(cong)它原始的(de)(de)(de)總(zong)預算,大約4億美(mei)金,到現在的(de)(de)(de)花費超過25億美(mei)金,哈勃的(de)(de)(de)成本依然在不斷的(de)(de)(de)累積與增高。美(mei)國政府(fu)估計(ji)的(de)(de)(de)開銷將高達45至60億美(mei)金,歐洲所(suo)挹注的(de)(de)(de)資金也高達6億歐元(yuan)(1999年的(de)(de)(de)估計(ji))。
在(zai)發射(she)時,哈(ha)勃空間(jian)望遠鏡攜帶的儀器如下:
廣域和行星照相機(WF/PC)
戈達德高解析攝譜儀(GHRS)
高速(su)光度計(HSP)
暗天體照(zhao)相機(ji)(FOC)
暗天體攝(she)譜儀(FOS)
WF/PC原先計劃是光學觀測(ce)使(shi)(shi)用的(de)(de)高分辨率照(zhao)(zhao)(zhao)相機。由NASA的(de)(de)噴射推進實驗室制造,附有(you)一套由48片(pian)光學濾鏡組成,可以(yi)篩選特殊的(de)(de)波段進行天(tian)體物理學的(de)(de)觀察。整套儀器使(shi)(shi)用8片(pian)CCD,做(zuo)出(chu)了兩架(jia)照(zhao)(zhao)(zhao)相機,每一架(jia)使(shi)(shi)用4片(pian)CCD。"廣域(yu)照(zhao)(zhao)(zhao)相機"(WFC)因為(wei)視野(ye)較廣,在解像力上(shang)有(you)所損(sun)失(shi),而"行星照(zhao)(zhao)(zhao)相機"(PC)以(yi)比WFC長的(de)(de)焦距成像,所以(yi)有(you)較高的(de)(de)放大率。
GHRS是(shi)被設(she)計在(zai)紫外線波段使用的攝譜(pu)儀,由(you)哥達(da)德太(tai)空(kong)中心(xin)制造,可以(yi)達(da)到90,000的光(guang)譜(pu)分辨(bian)率(lv),同(tong)時(shi)也為(wei)FOC和FOS選擇適宜觀(guan)測(ce)的目(mu)標。FOC和FOS都(dou)是(shi)哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡上(shang)分辨(bian)率(lv)最高的儀器(qi)。這三(san)個儀器(qi)都(dou)舍棄了CCD,使用數位光(guang)子計數器(qi)做為(wei)檢測(ce)裝(zhuang)置。FOC是(shi)由(you)歐洲空(kong)間(jian)局制造,FOS則由(you)馬(ma)丁·瑪麗(li)埃(ai)塔公司制造。
最后一件儀器是由威斯康辛(xin)麥迪遜(xun)大學設(she)計制造(zao)的(de)(de)HSP,它(ta)用于在(zai)可見光(guang)和紫外光(guang)的(de)(de)波(bo)段上觀測變星,和其他被(bei)篩(shai)選出(chu)的(de)(de)天(tian)體在(zai)亮度上的(de)(de)變化。它(ta)的(de)(de)光(guang)度計每秒鐘可以偵測100,000次,精確度至少可以達到2%。
哈勃空間望遠鏡的(de)導引系統也可以做為科學儀(yi)器,它的(de)三個精細導星感(gan)測(ce)器(FGS)在(zai)觀測(ce)期間主(zhu)要(yao)用于(yu)保持望遠鏡指向(xiang)的(de)準確性,但也能用于(yu)進行非常(chang)準確的(de)天體測(ce)量(liang),測(ce)量(liang)的(de)精確度達(da)到0.0003弧秒(miao)。
第(di)一次維修/維護
1993年,宇(yu)航員在哈勃第一次維修(xiu)任務中移除了廣(guang)角(jiao)和(he)行星(xing)照相儀,并安裝了功能更強大(da)的“后繼者”——2號廣(guang)角(jiao)和(he)行星(xing)照相儀。
第二次維修/維護
1997年(nian)2月11日(ri)凌(ling)晨,美國(guo)7名宇(yu)航(hang)(hang)員搭乘“發(fa)現”號航(hang)(hang)天飛機升空,對在(zai)太空飛行了7年(nian)的“哈勃”太空望遠(yuan)鏡(jing)進行改造。從2月13日(ri)深(shen)夜到18日(ri)凌(ling)晨,宇(yu)航(hang)(hang)員為“哈勃”更換了包括近紅外照相機、多目標分(fen)光儀和太空望遠(yuan)鏡(jing)圖像攝譜儀在(zai)內的11種(zhong)新設(she)備,并修(xiu)補了望遠(yuan)鏡(jing)上部分(fen)剝落的絕緣層。
第三(san)次維(wei)修/維(wei)護(hu)
第(di)三次維護(hu)(hu)任(ren)務仍然由(you)發(fa)現(xian)號在(zai)(zai)1999年12月的(de)(de)STS-103航(hang)次中(zhong)執行(xing)。在(zai)(zai)這次維護(hu)(hu)中(zhong)更(geng)換了(le)全部的(de)(de)六臺陀螺儀,也更(geng)換了(le)一個精細導星(xing)傳感器和(he)計算器,安裝一套組裝好的(de)(de)電壓/溫度改善工(gong)具(VIK)以防止電池的(de)(de)過熱(re),并且更(geng)換絕熱(re)的(de)(de)毯子。
第四(si)次維修(xiu)/維護
2001年,科學家利用(yong)美國(guo)“哥倫比亞”號航天飛(fei)機(ji)對(dui)哈勃望遠鏡進行的第(di)四次維修,安(an)裝(zhuang)測(ce)繪照(zhao)相機(ji),更換太陽(yang)能電(dian)池板(ban)以及已工(gong)作11年的電(dian)力(li)控制裝(zhuang)置,并激活了休眠狀態的近(jin)紅外照(zhao)相機(ji)和(he)多目標分光計。
第五次維(wei)修(xiu)/維(wei)護
2009年(nian),美國利用航(hang)天飛機(ji)(ji)對(dui)哈勃望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)進行了(le)維(wei)護。宇(yu)(yu)航(hang)員為(wei)哈勃安(an)(an)裝了(le)兩(liang)套(tao)全新(xin)(xin)的(de)(de)儀器:宇(yu)(yu)宙起(qi)源光(guang)(guang)譜儀(COS)和(he)寬視場相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)3,對(dui)望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)(de)另外(wai)兩(liang)臺(tai)儀器——高(gao)級巡天相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ACS)和(he)太空望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)成像(xiang)光(guang)(guang)譜儀(STIS)進行了(le)現場維(wei)修(xiu),此外(wai),還(huan)用新(xin)(xin)電(dian)池替換了(le)哈勃用了(le)18年(nian)的(de)(de)舊電(dian)池,安(an)(an)裝了(le)6個負責望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)指向的(de)(de)新(xin)(xin)陀(tuo)螺儀,并(bing)添加了(le)一套(tao)全新(xin)(xin)的(de)(de)精細制導系統來幫(bang)助望(wang)(wang)(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(jing)指向正確的(de)(de)方(fang)向。
哈(ha)勃(bo)望遠鏡口徑為(wei)2.4米,長度約16米,帶有多種觀測暗弱天(tian)體的(de)(de)(de)儀(yi)器,在地(di)面(mian)之上(shang)約640公里(li)的(de)(de)(de)軌道上(shang)環繞地(di)球,巡視宇(yu)宙。由于(yu)它位(wei)于(yu)大(da)(da)氣(qi)層之上(shang),不(bu)像地(di)面(mian)望遠鏡飽(bao)受(shou)大(da)(da)氣(qi)湍(tuan)流擾動的(de)(de)(de)影響,極大(da)(da)地(di)拓展(zhan)了人們對宇(yu)宙的(de)(de)(de)了解(jie)。
哈勃(bo)太空望遠鏡在前7年服役(yi)期間取得的主要成就
1.增進(jin)了(le)(le)(le)人類對宇(yu)宙大小和年齡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)了(le)(le)(le)解。2.證明(ming)(ming)某些(xie)宇(yu)宙星(xing)(xing)系中(zhong)央(yang)存在(zai)超高質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑(hei)洞以及多(duo)數星(xing)(xing)系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)心都可能(neng)存在(zai)黑(hei)洞。3.在(zai)可見光譜范圍內,對宇(yu)宙進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)最(zui)深(shen)入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究,觀(guan)察了(le)(le)(le)數千個星(xing)(xing)系,探(tan)(tan)測(ce)到(dao)了(le)(le)(le)宇(yu)宙誕(dan)生(sheng)(sheng)早期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“原始星(xing)(xing)系”,使天文學家有(you)(you)可能(neng)跟蹤研(yan)究宇(yu)宙發展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史。4.清楚(chu)展現了(le)(le)(le)銀(yin)河(he)系中(zhong)類星(xing)(xing)體這種(zhong)最(zui)明(ming)(ming)亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天體存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境。5.更(geng)清晰地闡(chan)述了(le)(le)(le)恒星(xing)(xing)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同過(guo)程。6.對宇(yu)宙誕(dan)生(sheng)(sheng)早期恒星(xing)(xing)形(xing)成過(guo)程中(zhong)重(zhong)元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)成進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)研(yan)究,這些(xie)元素是(shi)行(xing)(xing)星(xing)(xing)和生(sheng)(sheng)命存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)必要條件。7.展示了(le)(le)(le)死亡恒星(xing)(xing)周圍氣(qi)(qi)體殼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜組(zu)成。8.對獵戶(hu)星(xing)(xing)云中(zhong)年輕恒星(xing)(xing)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許多(duo)塵埃碟進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)探(tan)(tan)測(ce),說明(ming)(ming)地球(qiu)所在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)銀(yin)河(he)系還有(you)(you)可能(neng)形(xing)成其他行(xing)(xing)星(xing)(xing)系統。9.對千載難逢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)慧木相撞進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)詳細(xi)觀(guan)測(ce)。10.對火星(xing)(xing)等(deng)太陽系行(xing)(xing)星(xing)(xing)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)候(hou)民政(zheng)部進(jin)行(xing)(xing)了(le)(le)(le)研(yan)究。11.發現木星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)木衛(wei)二和木衛(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)層中(zhong)存在(zai)氧氣(qi)(qi)。
哈勃太空(kong)望遠(yuan)鏡發現了(le)一顆(ke)滾(gun)燙的(de)“橄(gan)欖球”狀(zhuang)系(xi)外行(xing)(xing)星(xing)。這(zhe)(zhe)顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)因為距離恒星(xing)太近(jin)而被撕扯、加熱,大氣也正在加速逃逸,整顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)處于被吞噬(shi)的(de)邊緣(yuan)。這(zhe)(zhe)顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)與恒星(xing)的(de)距離過于近(jin),處在被潮汐力(li)撕裂的(de)邊緣(yuan)。這(zhe)(zhe)種“死(si)亡擁抱”已經讓(rang)它(ta)扭(niu)曲變(bian)形為橄(gan)欖球狀(zhuang),高(gao)空(kong)大氣溫度超過2500攝氏度。
2020年1月,一(yi)個國際天文學家團隊利(li)用美國哈勃太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡發現(xian)了迄今已知(zhi)的最遙遠(yuan)、最古老的星系群。這個三重星系群被稱為EGS77。更重要的是,觀測表明這個三重星系群參與了宇宙初期被稱為“再電離”的改造過程。EGS77大約誕(dan)生于宇宙大爆炸(zha)后6.8億(yi)年時,當時宇宙年齡還不足現(xian)今138億(yi)歲的5%。
觀測(ce)到的最遙遠單顆恒星(xing)
2022年3月30日,美國國家(jia)航(hang)空航(hang)天局表示,哈勃空間望遠(yuan)(yuan)鏡借助“引力透鏡”效應發現了人類迄今觀測到的最遙遠(yuan)(yuan)單顆恒星。
哈勃望遠(yuan)鏡捕捉到遙遠(yuan)宇宙(zhou)漂流(liu)的“對(dui)蝦星云”
2022年5月30日消息,據國外(wai)媒體報道,目前(qian),哈(ha)勃(bo)太空(kong)望(wang)遠鏡最(zui)新觀測圖像呈現了(le)對蝦(xia)星云的局(ju)部(bu)特征(zheng),該區域色彩斑(ban)駁,令(ling)人眼花(hua)繚(liao)亂(luan),其中包括明亮發光氣體部(bu)分。
從它于(yu)1946年的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)構想開(kai)始(shi),直(zhi)到發(fa)射為止(zhi),建造空間望遠鏡(jing)的(de)(de)(de)計劃不斷(duan)的(de)(de)(de)被延遲和受到預算問題的(de)(de)(de)困擾。在它發(fa)射之后,立即發(fa)現主鏡(jing)有球面(mian)像差,嚴重的(de)(de)(de)降低了(le)望遠鏡(jing)的(de)(de)(de)觀測能力。幸好在1993年的(de)(de)(de)維修任務(wu)之后,望遠鏡(jing)恢復(fu)了(le)計劃中(zhong)的(de)(de)(de)品質,并且成為天(tian)文學研究和推展公(gong)共關系最重要的(de)(de)(de)工具(ju)。
哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)未來(lai)(lai)依靠后續(xu)的(de)(de)(de)(de)維(wei)修(xiu)任務(wu)是否成功(gong)(gong),維(wei)持穩定的(de)(de)(de)(de)幾個陀螺(luo)儀(yi)已經(jing)(jing)損壞,至2007年(nian),連備用的(de)(de)(de)(de)也(ye)已經(jing)(jing)耗盡(jin),而且另一(yi)架用于(yu)指向的(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)功(gong)(gong)能也(ye)在(zai)(zai)(zai)(zai)衰減中。陀螺(luo)儀(yi)必須要以(yi)(yi)人工(gong)進(jin)行維(wei)修(xiu),在(zai)(zai)(zai)(zai)2007年(nian)1月(yue)30日,主要的(de)(de)(de)(de)先進(jin)巡天(tian)照相(xiang)機(ji)(ACS)也(ye)停(ting)止工(gong)作,在(zai)(zai)(zai)(zai)執(zhi)(zhi)行人工(gong)維(wei)修(xiu)之前,只(zhi)有(you)超(chao)紫(zi)外(wai)線(xian)的(de)(de)(de)(de)頻道能夠(gou)使(shi)用。另一(yi)方面,如(ru)果沒有(you)再提升來(lai)(lai)增加軌道高度,阻力(li)會(hui)迫使(shi)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)在(zai)(zai)(zai)(zai)2010年(nian)重(zhong)返(fan)大氣層。自從(cong)2003年(nian)航天(tian)飛機(ji)哥(ge)倫比亞不(bu)幸事件之后,由于(yu)國際太空(kong)(kong)站(zhan)和(he)(he)哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)不(bu)在(zai)(zai)(zai)(zai)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)高度上(shang),使(shi)得太空(kong)(kong)人在(zai)(zai)(zai)(zai)緊(jin)急狀(zhuang)況下(xia)缺乏安全(quan)的(de)(de)(de)(de)避難場所,因(yin)而NASA認為以(yi)(yi)載人太空(kong)(kong)任務(wu)去維(wei)修(xiu)哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)是不(bu)合情(qing)理的(de)(de)(de)(de)危險任務(wu)。NASA在(zai)(zai)(zai)(zai)重(zhong)新檢討(tao)之后,執(zhi)(zhi)行長麥克格里芬(fen)在(zai)(zai)(zai)(zai)2006年(nian)10月(yue)31日決(jue)定以(yi)(yi)亞特蘭大進(jin)行最(zui)后一(yi)次的(de)(de)(de)(de)哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)維(wei)修(xiu)任務(wu),任務(wu)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)安排在(zai)(zai)(zai)(zai)2008年(nian)9月(yue)11日,基于(yu)安全(quan)上(shang)的(de)(de)(de)(de)考量(liang),屆時(shi)將(jiang)(jiang)會(hui)讓(rang)發(fa)現號(hao)在(zai)(zai)(zai)(zai)LC-39B發(fa)射(she)臺上(shang)待命,以(yi)(yi)便在(zai)(zai)(zai)(zai)緊(jin)急情(qing)況時(shi)能提供救援(yuan)。計劃(hua)中的(de)(de)(de)(de)維(wei)修(xiu)將(jiang)(jiang)能讓(rang)哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)空(kong)(kong)間(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)持續(xu)工(gong)作至2013年(nian)。如(ru)果成功(gong)(gong)了,后繼的(de)(de)(de)(de)詹姆(mu)斯·韋伯空(kong)(kong)間(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)(JWST)應該已經(jing)(jing)發(fa)射(she)升空(kong)(kong),可(ke)(ke)以(yi)(yi)銜(xian)接(jie)得上(shang)任務(wu)了。韋伯空(kong)(kong)間(jian)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)在(zai)(zai)(zai)(zai)許(xu)多研(yan)究計劃(hua)上(shang)的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能都遠(yuan)(yuan)超(chao)過哈(ha)(ha)勃(bo)(bo),但將(jiang)(jiang)只(zhi)觀(guan)測紅外(wai)線(xian),因(yin)此在(zai)(zai)(zai)(zai)光譜的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)見光和(he)(he)紫(zi)外(wai)線(xian)領域內無法(fa)取代哈(ha)(ha)勃(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)能。
在望遠鏡發射數星期之后,傳(chuan)回來的(de)(de)圖片顯示(shi)在光學系統上(shang)有嚴重(zhong)的(de)(de)問題。雖然,第一張圖像(xiang)看起來比地基(ji)望遠鏡的(de)(de)明銳,但望遠鏡顯然沒有達到最佳的(de)(de)聚焦(jiao)狀態,獲得(de)的(de)(de)最佳圖像(xiang)品(pin)質也(ye)遠低于當初的(de)(de)期望。點(dian)(dian)源的(de)(de)影像(xiang)被擴(kuo)散成超過一弧(hu)秒(miao)(miao)半徑(jing)的(de)(de)圓,而不(bu)是在設計準則中(zhong)的(de)(de)標(biao)準:集中(zhong)在直徑(jing)0.1弧(hu)秒(miao)(miao)之內,有同心圓的(de)(de)點(dian)(dian)彌漫函數圖像(xiang)。
對圖樣缺陷的(de)(de)(de)分析顯示,問題的(de)(de)(de)根源在(zai)主鏡(jing)的(de)(de)(de)形狀被磨錯了。鏡(jing)面(mian)(mian)邊緣太平了一些,與需(xu)要的(de)(de)(de)位置(zhi)差了約2.2微米(mi),但(dan)這個差別(bie)造(zao)成的(de)(de)(de)是災(zai)難性(xing)的(de)(de)(de)、嚴重的(de)(de)(de)球面(mian)(mian)像差。來自鏡(jing)面(mian)(mian)邊緣的(de)(de)(de)反射(she)光,不能聚集在(zai)與中央的(de)(de)(de)反射(she)光相(xiang)同的(de)(de)(de)焦(jiao)點上。
鏡(jing)(jing)子(zi)的(de)(de)瑕疵(ci)造成(cheng)的(de)(de)作用是在科學觀察的(de)(de)核心觀測上,核心像(xiang)差(cha)的(de)(de)PSF要足(zu)夠的(de)(de)明銳到足(zu)以進(jin)行高解析的(de)(de)分(fen)辨,但對明亮的(de)(de)天(tian)體(ti)和(he)光譜分(fen)析是不(bu)(bu)受影響的(de)(de)。雖然,在外(wai)圍損失(shi)大(da)片的(de)(de)光因(yin)為不(bu)(bu)能匯聚在焦點上而造成(cheng)暈像(xiang),嚴重的(de)(de)減(jian)損了望遠鏡(jing)(jing)觀察暗天(tian)體(ti)或高反差(cha)影像(xiang)的(de)(de)能力。這意味(wei)著幾乎所有對宇宙(zhou)學的(de)(de)研究計劃(hua)都(dou)不(bu)(bu)能執行,因(yin)為它們都(dou)是非常(chang)暗弱的(de)(de)觀測對象(xiang)。美國國家航空航天(tian)局和(he)哈勃空間望遠鏡(jing)(jing)成(cheng)為許多笑話的(de)(de)箭靶,并且被認(ren)為是大(da)白象(xiang)(花費大(da)而無用的(de)(de)東西(xi))。
從點源的(de)(de)圖(tu)像往回追溯,天文學家確定鏡(jing)面(mian)的(de)(de)圓錐常數(shu)是(shi)?1.01324,而不(bu)是(shi)原先期望的(de)(de)?1.00230。通過分析珀(po)金埃爾默的(de)(de)零校(xiao)正器(精確測量(liang)拋光曲(qu)面(mian)的(de)(de)儀器)和分析在(zai)地面(mian)測試鏡(jing)子的(de)(de)干涉圖(tu)影像,也獲(huo)得(de)了相同的(de)(de)數(shu)值。
由噴射推進(jin)實驗室主任,亞(ya)倫(lun)領導(dao)的委員(yuan)會,確定了錯誤是如(ru)何發生的。亞(ya)倫(lun)委員(yuan)會發現珀金埃爾默使(shi)用的零校正器(qi)在裝配上(shang)發生了錯誤,它的向場(chang)透鏡(jing)位置偏差了1.3毫米。
在拋光鏡(jing)(jing)子的期間,珀金埃爾默使(shi)用另外二(er)架零校(xiao)正(zheng)器,兩者都(dou)(正(zheng)確的)顯示(shi)鏡(jing)(jing)子有球(qiu)面像差。這些測試(shi)都(dou)是(shi)為確實消除球(qiu)面像差而設計(ji)的,不(bu)顧品管(guan)文(wen)件的指導(dao),公司認為這二(er)架零校(xiao)正(zheng)器的精確度不(bu)如主要的設備,而忽(hu)略(lve)了(le)測試(shi)的結果。
委(wei)員會(hui)指出失(shi)敗的(de)主因是珀(po)金(jin)埃爾(er)默。由于(yu)進(jin)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(le)在(zai)美(mei)(mei)(mei)國(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨(ji)太空(kong)(kong)總署(shu)和光學公司之間(jian)的(de)關系極度的(de)緊張。美(mei)(mei)(mei)國(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨(ji)太空(kong)(kong)總署(shu)發現珀(po)金(jin)埃爾(er)默并不(bu)認(ren)為鏡子(zi)的(de)制(zhi)做在(zai)他們的(de)業務中是關鍵性的(de)困難工(gong)作(zuo),而美(mei)(mei)(mei)國(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨(ji)太空(kong)(kong)總署(shu)也(ye)未(wei)能在(zai)拋光之前善盡本(ben)身的(de)職(zhi)責(ze)。在(zai)委(wei)員會(hui)沉痛的(de)批(pi)評珀(po)金(jin)埃爾(er)默在(zai)管理上的(de)不(bu)當與缺(que)失(shi)的(de)同時,美(mei)(mei)(mei)國(guo)航(hang)空(kong)(kong)暨(ji)太空(kong)(kong)總署(shu)也(ye)被非議未(wei)善盡品管的(de)責(ze)任,與不(bu)該只依賴唯一(yi)一(yi)架(jia)儀器(qi)的(de)測試結果。
在望遠鏡(jing)的(de)設計(ji)中原(yuan)本(ben)就(jiu)規劃(hua)了(le)維修(xiu)的(de)任(ren)務(wu),所以(yi)(yi)天文(wen)學(xue)(xue)家立(li)刻(ke)就(jiu)開(kai)始(shi)尋找(zhao)可以(yi)(yi)在1993年,預定(ding)進行第一次維修(xiu)任(ren)務(wu)時(shi)解(jie)決問題的(de)方(fang)案。讓柯達再為哈勃制作(zuo)備用(yong)鏡(jing)在軌道上(shang)(shang)進行更(geng)換太(tai)昂貴且(qie)耗費時(shi)間,臨時(shi)將望遠鏡(jing)帶回地面(mian)上(shang)(shang)修(xiu)理也不可能。相反,鏡(jing)片錯(cuo)誤的(de)形狀已經被精(jing)確(que)的(de)測量(liang)出來,因此可以(yi)(yi)設計(ji)一個有相同的(de)球面(mian)像(xiang)差,但(dan)功效相反的(de)光(guang)學(xue)(xue)系統(tong)來抵消錯(cuo)誤。也就(jiu)是(shi)在第一次的(de)維修(xiu)任(ren)務(wu)中為哈勃配上(shang)(shang)一副能改正球面(mian)像(xiang)差的(de)眼鏡(jing)。
由(you)于原本儀(yi)器的(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)方式,必須要兩套不(bu)同的(de)(de)(de)(de)校正(zheng)儀(yi)器。廣域和行星照(zhao)相(xiang)(xiang)機的(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)包括轉動的(de)(de)(de)(de)鏡片(pian)和直接進(jin)入兩架照(zhao)相(xiang)(xiang)機的(de)(de)(de)(de)8片(pian)獨立CCD芯片(pian)的(de)(de)(de)(de)光線,可以用一個(ge)反(fan)球面像(xiang)差的(de)(de)(de)(de)鏡片(pian)完全的(de)(de)(de)(de)消除掉它們表(biao)面上的(de)(de)(de)(de)主要變形。修正(zheng)鏡被固定在替換(huan)的(de)(de)(de)(de)第(di)二代廣域和行星照(zhao)相(xiang)(xiang)機內(由(you)于進(jin)度(du)和預算的(de)(de)(de)(de)壓力,只修正(zheng)4片(pian)CCD而不(bu)是8片(pian))。但是,其他的(de)(de)(de)(de)儀(yi)器就缺乏任何可以安置的(de)(de)(de)(de)中間表(biao)面,因此必須要一個(ge)外(wai)加的(de)(de)(de)(de)修正(zheng)裝置。
設(she)計用來(lai)改正(zheng)球面像(xiang)差的(de)儀(yi)器(qi)稱為“空間望遠(yuan)鏡光(guang)(guang)軸補償(chang)校(xiao)(xiao)正(zheng)光(guang)(guang)學”(COSTAR),基本上(shang)包(bao)含兩個在光(guang)(guang)路上(shang)的(de)鏡子,其中一(yi)個將球面像(xiang)差校(xiao)(xiao)正(zheng)過來(lai),光(guang)(guang)線(xian)被(bei)聚焦給暗(an)天(tian)體(ti)(ti)照相機、暗(an)天(tian)體(ti)(ti)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)和高(gao)(gao)達德高(gao)(gao)解析攝(she)譜(pu)(pu)儀(yi)。為了提供COSTAR在望遠(yuan)鏡內所(suo)需要的(de)位置,必須移除(chu)其中一(yi)件儀(yi)器(qi),天(tian)文學家的(de)選擇(ze)是犧牲高(gao)(gao)速(su)光(guang)(guang)度計。
在哈勃任務的(de)(de)前(qian)三年期間(jian),在光(guang)(guang)學系(xi)統被修正到合適之(zhi)前(qian),望(wang)遠鏡依然執(zhi)行了(le)(le)大量的(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)。光(guang)(guang)譜的(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)未(wei)受到球(qiu)面(mian)像(xiang)(xiang)差的(de)(de)影(ying)響(xiang),但(dan)是許多暗弱天(tian)體的(de)(de)觀(guan)(guan)測(ce)因為望(wang)遠鏡的(de)(de)表現不佳而被取消或延后。盡管受到了(le)(le)挫折(zhe),樂(le)觀(guan)(guan)的(de)(de)天(tian)文學家在這(zhe)三年內熟練的(de)(de)運用影(ying)像(xiang)(xiang)處理技術,例如反(fan)折(zhe)績(影(ying)像(xiang)(xiang)重疊(die))得到許多科學上的(de)(de)進展。
2021年3月7日。哈勃太空望(wang)遠(yuan)鏡(jing)由于(yu)一個軟件故障導致暫停運行;3月12日,望(wang)遠(yuan)鏡(jing)已經(jing)部分(fen)恢復(fu)工作(zuo),但仍有故障沒(mei)有排(pai)除。
NASA表示,哈勃太空望遠鏡已經(jing)完成(cheng)了恢復運行(xing)以來(lai)的首次科學觀(guan)測(ce),使(shi)用(yong)宇宙光譜儀(yi)繪制了一(yi)個活動(dong)(dong)星系內核的氣體流(liu)動(dong)(dong)圖(tu)。但(dan)是第(di)三號廣視場相機(WFC3)仍舊處于暫(zan)停狀態,研究人(ren)員發現了一(yi)個低電壓問(wen)題,這(zhe)導致該(gai)相機無法(fa)啟動(dong)(dong)。
2021年6月19日(ri),美(mei)國宇(yu)航局NASA表示(shi)(shi)(shi),已(yi)經(jing)觀測宇(yu)宙30多(duo)年的(de)哈(ha)勃太空望遠鏡(jing)過(guo)去幾天(tian)處(chu)于停機(ji)(ji)狀態,原因(yin)是(shi)一(yi)個有效(xiao)載荷計算機(ji)(ji)從(cong)13日(ri)起停止了(le)工作。NASA表示(shi)(shi)(shi),有效(xiao)載荷計算機(ji)(ji)是(shi)用于控制和協調科學(xue)儀(yi)器(qi)(qi),并出(chu)于健康和安全目的(de)對(dui)其進(jin)行監(jian)控;此外NASA還表示(shi)(shi)(shi)哈(ha)勃望遠鏡(jing)本身和伴隨它(ta)的(de)科學(xue)儀(yi)器(qi)(qi)都“處(chu)于良好狀態”。本周一(yi)NASA曾試圖恢復計算機(ji)(ji),但未能(neng)成功。初步證據顯示(shi)(shi)(shi)問題的(de)根(gen)源是(shi)計算機(ji)(ji)內存模(mo)塊(kuai)退(tui)化(hua),不過(guo)嘗試切換備(bei)用內存模(mo)塊(kuai)的(de)方法也失敗了(le)。
哈勃望遠鏡(jing)于1990年發射(she),20多年來(lai),一直在源源不斷地將美麗的宇宙圖(tu)像傳回地球。(央廣(guang)網)
哈勃太空望(wang)遠鏡升(sheng)空27年(nian)以來,取得(de)了許多(duo)突破性發現,不斷(duan)帶給我們驚喜,讓我們有幸能觸(chu)碰億萬光年(nian)外(wai)的神秘。(中國青年(nian)網評(ping))
截至2015年3月,哈勃太空望遠鏡已經環(huan)繞地球(qiu)飛行25年,它(ta)捕捉到的照片(pian)正從(cong)根本上改變著我們對宇宙的認(ren)識。(新華網(wang))
截(jie)至2009年,自美國(guo)“哈勃”太(tai)空(kong)(kong)望遠鏡(jing)1990年發射升空(kong)(kong)以來,共有20多個國(guo)家(jia)的2000多名(ming)科學家(jia)利用(yong)這只“太(tai)空(kong)(kong)眼”進行了(le)11萬多次天文觀測,并在分析觀測數據(ju)的基(ji)礎(chu)上撰寫1346篇(pian)論文。(中國(guo)網)
哈(ha)勃太空望遠鏡耗資達21億美元,從(cong)初步(bu)構想的(de)提出、設(she)計到建造完成,時間跨度達40多年。(科普中國)