現在，天文學家收集了哈勃太空望遠鏡這16年來拍攝的近7,500張照片，拼出迄今為止最大、最完整、最壯觀的宇宙星系圖，命名為「Hubble Legacy Field（HLF）」，星系數量高達26萬5千個，波長範圍涵蓋紫外光～近紅外光，其中最遠的星系約133億光年， 你可以在這張圖中看到老少齊聚、完整的星系成長史。
過去三十年間，哈勃太空望遠鏡在深空探測上步步深入。
哈勃太空望遠鏡是繞地球旋轉的光學望遠鏡。這個位置使它有利於獲得不受地球大氣層干擾的宇宙物體影像。NASA以美國天文學家愛德文·哈勃（Edwin Hubble）（1889-1953）的名字命名。哈勃證實了“正在膨脹”的宇宙，這為大爆炸理論提供了基礎。
哈勃太空望遠鏡處於地球上方550公里的軌道上 ©NASA
哈勃太空望遠鏡具有以下幾個特徵：
- 長度近似於一輛公共汽車，約13.3米，重量超過1萬2千公斤（發射時為1萬公斤左右）。
- 能觀測到極遠的地方——相當於一個人站在華盛頓（Washington）能看到東京（Tokyo）的一對螢火蟲。
- 通過一個直徑約為2.4米的主鏡，穿越數百萬光年觀測到久遠的宇宙事件。
- 同時，哈勃太空望遠鏡每週發送約150GB的原始科學數據。
哈勃太空望遠鏡每90分鐘環繞地球一週。©NASA
哈勃太空望遠鏡於1990年4月24日由發現號航天飛機發射，次日，1990年4月25日成功部署；第一張圖片拍攝於1990年5月20日：星團NGC 3532
1990年4月24日，發現號航天飛機升空，將哈勃帶入軌道。©NASA
一直以來，關於宇宙，天文學家都會問宇宙盡頭有多遠？我們何時能走到遙不可及的那裡？直到1995年，天文學家決定讓哈勃太空望遠鏡來解決這個難題。連續10天，哈勃望遠鏡攜帶的第二代廣域和行星相機（WFPC2）專注盯著大熊座中一片小區域天空，曝光高達 342 次，最終將成果拼成「哈勃深空」這張照片，3,000 多個星系風情萬種，甚至還包括了當時距離我們最遙遠的星系，讓我們看見早期混沌宇宙的樣貌。
哈勃深空（Hubble Deep Field，HDF）©NASA, ESA
之後又過了快10年，經800次曝光合成的「哈勃超深空」照片於2004年強勁發佈，雖然照片視野更狹窄，但是更遠、更深入，不只囊括了近1萬個星系，其中還包括宇宙「黑暗時代」結束後出現的第一個星系，且紅移最大的100個星系出現在大爆炸後僅8億年。
哈勃超深空（Hubble Ultra Deep Field，HUDF）©NASA, ESA
2012年，至今可見光影像所見宇宙最深處的照片「哈勃極深空」問世，集結了先前10年哈伯太空望遠鏡影像，拍攝到距離約132億光年的超古老星系，影像曝光時間約23天。
哈勃遺產（Hubble Legacy Field）©NASA, ESA
愛德文·哈勃（Edwin Hubble）在一個世紀前曾說過，星系是太空中的指標，能幫助天文學家追蹤宇宙膨脹、提供宇宙基礎物理學線索、發現化學元素起源、以及生命的起源。就細節而言，直到更強大的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡發射前，沒有任何望遠鏡可以超越哈勃拍的Hubble Legacy Field。
而詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡之後，NASA預計21世紀中期發射的大視場紅外巡天望遠鏡（Wide Field Infrared Survey Telescope，WFIRST）又會再突破極限，它的拍攝面積比哈勃望遠鏡寬100倍，只要工作3周，天文學家就能組裝出比Hubble Legacy Field大2倍的新照片。可惜的是，這臺望遠鏡的項目計劃已經在白宮預算提案中浮沉多年。
©NASA
哈勃望遠鏡的STIS UV和ACS可見光相結合，揭示了土星的南部極光。
哈勃太空望遠鏡的歷史可以追溯到1946年，起源於天文學家萊曼·斯皮策（Lyman Spitzer）的論文“外星天文臺的天文優勢”。在其中，他討論了天基天文臺比地面天文望遠鏡具有的兩個主要優點。首先，地基望遠鏡的分辨率限制為0.5-1.0弧秒相比，簡單理解為：約0.05弧秒的天基望遠鏡可通過更大鏡面獲取最佳分辨率。其次，天基望遠鏡可以觀察到除可見光之外的紅外線和紫外線，因為它們在進入大氣層時已基本被吸收。
萊曼·斯皮策的大部分職業致力於推動太空望遠鏡的發展。1962年，美國國家科學院的一份報告建議開發太空望遠鏡，這是太空計劃的一部分。1965年，斯皮策被任命為委員會的負責人，其任務是為大型太空望遠鏡制定科學目標。
第二次世界大戰後，隨著科學家利用了火箭技術的發展，天基天文學已經小規模的開始發展。1946年獲得太陽的第一個紫外線光譜，NASA在1962年發射了軌道太陽觀測站（OSO）以獲得紫外線，X射線和伽馬射線光譜。作為Ariel太空計劃的一部分，英國於1962年發射了軌道太陽望遠鏡，1966年，NASA發起了首個軌道天文觀測臺（OAO）任務。OAO-1的電池在三天後失效，終止了任務。其次是OAO-2，該衛星從1968年發射到1972年發射，進行恆星和星系的紫外線觀測，大大超過最初計劃的一年壽命。
OSO和OAO的任務證明了天基觀測在天文學中可以發揮的重要作用。1968年，NASA制定了計劃，隨即開始研製直徑為3m的天基反射望遠鏡（暫稱為大型軌道望遠鏡或大型太空望遠鏡（LST）），並預計於1979年發射。因考慮到其須具有較長的工作壽命，以及對望遠鏡實行人工維護，同時可重複使用的航天飛機計劃也應運而生。
1970年NASA成立了兩個委員會，一個委員會規劃太空望遠鏡項目工程，另一個委員會負責確立科學目標。一旦確定了這些條件，NASA的下一個障礙便是為該項目獲取資金，顯然，天基望遠鏡會比地基望遠鏡都要昂貴得多。在經歷了與美國國會的多次博弈後，1974年，公共支出削減導致國會刪除了該望遠鏡項目的所有資金。期間，天文學家之間進行了全國性的遊說工作。許多天文學家親自會見了國會議員和參議員，並組織了大規模的民間調研活動。美國國家科學院還發布了一份強調需要太空望遠鏡的專門報告。最終，參議院同意了由國會批准一半的預算。
©NASA
1990年，工程師在哈勃推出之前對未鍍膜的主鏡進行了分析。鏡的內部呈蜂窩狀，這使鏡的重量從8,000磅減少到1800磅。
資金的限制，一度導致整個太空望遠鏡系統縮水，直到歐洲空間局（ESA）伸出援手，才使其建造工程真正進入正軌。
1990年從發現號部署哈勃望遠鏡。©NASA
期間，研發與發射過程也一波三折。到1986年初，計劃於當年10月發射的預期被“挑戰者”號事故影響而陷入停頓，航天飛機停飛，迫使哈勃太空望遠鏡的發射一直推遲。這段時間裡，望遠鏡必須保存在一個乾淨的房間裡，通電並用氮氣除塵，等待可以重新安排發射時間。這種昂貴的等待（大約每月600萬美元）使該項目的總體成本不斷升高。不過，這種延遲確實也使工程師有時間進行廣泛的測試，更換可能容易出故障的電池以及進行其他改進。此外，控制哈勃太空望遠鏡所需的地面軟件在1986年還沒有準備好，也是到1990年發射時也基本算準備好。
最終，隨著1988年航天飛機的恢復飛行，哈勃太空望遠鏡終於在1990年發射。
從最初的總成本估算（約4億美元）到望遠鏡發射時，其成本約為47億美元。哈勃發射後二十年，期間經歷5次人工維護，到2010年的累計成本估計約為100億美元。
©華盛頓卡內基研究所
埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）在帕洛瑪天文臺旁的48英寸望遠鏡旁。
不過，這些投入現在看起來都是值得的，如本文開始時所述，哈勃太空望遠鏡在宇宙膨脹、宇宙演進方面的貢獻，以及在黑洞、超新星、太陽系所提供的大量數據，對深入研究和了解我們人類所處的太空環境都是功不可沒的。當然，在未來開發航天器與諸多先進科學研究技術的工程應用方面也有不可磨滅的貢獻。
2020年，我們即將迎來哈勃太空望遠鏡的第三十個年頭。你有什麼要說的嗎，請留下你的評論。
星空志小知識：
©NASA
2001年，NASA對互聯網用戶進行了調查，以找出他們最希望哈勃觀察到的內容；他們壓倒性地選擇了馬頭星雲。
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