哈勃太空望远镜是由美国宇航局主持建造的四座巨型空间天文台项目中的第一台,它是为了纪念美国天文学家哈勃而命名的。哈勃是近代天文学史上的一位传奇人物,他于1924年利用当时世界上最大的反射式望远镜——口径2.54米的胡克望远镜,发现旋涡状的仙女座大星云存在造父变星,他根据周光关系推算出该星云在银河系之外,同时证明该星云是同银河系一样的恒星系统,称为“河外星系”。科学界公认,哈勃是星系天文学的奠基人和观测宇宙学的先驱者。
哈勃望远镜的外观像一个5层楼高的圆筒,从1979年蓝图设计到1990年投入观测,总耗资15亿美元。若按重量计算,平均每克造价接近130美元,远比纯金要贵。1990年4月25日清晨,美国肯尼迪航天中心,随着“发现”号航天飞机一飞冲天,哈勃太空望远镜随之升入太空。此后,它就一直运行于距离地面600公里的高空,成为了人类天文史上最重要的仪器。在长达10多年的孤独太空旅行中,哈勃望远镜帮助人类加深了对星系形成的了解,大致确定了宇宙诞生的年龄,增加了对恒星演化历程的认识,并通过对遥远的类星体的研究,探察了宇宙的结构。
其实,哈勃望远镜从上太空起就处于“带病坚持工作”状态。最初,它因为镜片的微小误差而不幸成了“近视眼”,后来宇航员亲手给它加装了“近视镜”才将它的视力矫正过来。那是宇航员对哈勃望远镜进行的第一次维护。后来,对哈勃望远镜的人工维护又进行了四次。尽管每次大修以后,哈勃望远镜都面貌一新,特别是2002年科学家利用“哥伦比亚”号航天飞机对它进行的第四次大修,为它安装测绘照相机,更换太阳能电池板,更换已工作11年的电力控制装置,并激活处于“休眠”状态的近红外照相机和多目标分光计,然而,大修仍掩盖不住它的“老态”。
2009年5月,“亚特兰蒂斯”号航天飞机上的宇航员通过5次太空行走对哈勃望远镜又实施了一次维护,为其更换了相机、电池、陀螺仪、对接环、光谱仪等设备。新安装的广角相机价值1.32亿美元,天文学家有望利用它观测宇宙诞生后5亿—6亿年时的场景。新陀螺仪可以帮助哈勃望远镜更精确地对准宇宙中更遥远的天体。在退役返回地球时,哈勃望远镜可借助对接环与一艘遥控飞船相连,进而被引导至太平洋上空。新安装的“宇宙起源光谱仪”是迄今太空中灵敏度最高的,装备了这一新“武器”的哈勃望远镜将可以向地面科学家提供宇宙中遥远天体的温度、密度及其运行速度的精确数据。
2016年3月4日,人类宇宙观测距离记录再次被哈勃望远镜刷新,它成功捕捉到了距离地球134亿光年的微光。若韦伯望远镜在预定时间升空,那么2019年,哈勃望远镜将和韦伯望远镜同时在轨道运行,帮助人类揭示宇宙的秘密。
知识链接
美国宇航局已经公布了用于取代哈勃望远镜的下一代太空望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜。它由美国、欧洲和加拿大航空机构合作完成,耗资45亿美元,其体积是哈勃望远镜的3倍,捕捉光线的能力是哈勃望远镜的6倍。预计它将于2018年升空。
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