哈勃望遠鏡升空30週年,它有哪些故事?有哪些成果呢?

メ無夏漢城


著名的哲學家康德曾經說過,世界上有兩件東西能夠震撼人的心靈,一件是人類心中崇高的道德標準,另一件就是頭頂上燦爛的星空。

那片星空不僅是給我們在夜空下消遣時候看的自然美景,更多的是勾起人類的好奇心,鼓舞人類走出地球,踏入更遠的宇宙星空,地球只是我們的家園而已,它在宇宙中渺小如滄海一粟。

哈勃望遠鏡承擔了人類的夢想,它身上揹負著人們的期望。1990年4月24日,發現號航天飛機攜帶哈勃望遠鏡升空,順利進入575公里的軌道上。哈勃望遠鏡以美國天文學家哈勃名字來命名,以紀念他對於天文學發展所作出的貢獻。

在哈勃望遠鏡拍回來的首張照片中,科學家發現哈勃望遠鏡存在一個重大問題,那就是主鏡存在球面像差,這樣的缺陷導致拍回來的照片無法達到預期的效果,而造成這一結果的原因是在地面上對主鏡的打磨不到位,有2.2微米的厚度誤差,這麼點的誤差也是致命的,它使得地面上的工作人員不得不設法維修這個問題。

經過緊張的討論之後,確定了三個方案:

第一:派遣宇航員上天維修,然而這個方案最後討論無法實施,因為主鏡系統上沒有預留的空間來實施維修操作。

第二:派遣航天飛機再入太空,將哈勃望遠鏡從軌道上拽回來,回到地面上重新修正主鏡,最後也沒有通過這個方案,因為這個方案實施週期太久,還需要重新送上太空,太麻煩。

第三:給哈勃望遠鏡裝一套光學改正系統,最後也就是用了這個方案,算是裝了一個矯正系統,當然這個方案也動用了航天飛機,7名宇航員駕駛航天飛機攜帶8噸器材,前往太空給哈勃維修。

經過這次維修,科學家與工程師們說,維修之後的哈勃望遠鏡的分辨率比之前預想的還要好,超出了原先設計之初預想的極佳效果,這次維修是極有意義的。

自1993年這次維修之後,哈勃望遠鏡進入到正常的工作中來,三十年來的發現,亮點不斷。

哈勃望遠鏡的主要成果

哈勃望遠鏡的主要科學目標是測量宇宙的大小與年齡,現在所得到的宇宙年齡的結果要比哈勃望遠鏡上天之前要精確地多。

通過對造父變星的觀測以及測定造父變星的距離,改善哈勃常數的測量值,讓誤差更小一些,哈勃常數對於研究宇宙學來說是極為重要的。

在上世紀六十年代初期,天文學界一直有這樣的猜測,“黑洞可能存在於星系核心”,八十年代時,科學家才找到了一批星系中心可能是黑洞的候選者,哈勃望遠鏡的升空,大量的觀測數據表明,“星系的中心是黑洞”這一現象在宇宙中是很普遍的,同時也驗證了之前的猜想。

哈勃的超深空場是一項尤為重要的成就,它所展示的是迄今為止人類看到的最遠的深空星系圖片,對於宇宙學的研究有重要意義,向大家揭示了嬰兒期宇宙的演化圖景。

哈勃望遠鏡找到了暗物質存在的有力證據,根據對超新星的觀測,發現遙遠的超新星亮度比預期的弱很多,這表明宇宙間星體的距離更大,宇宙正在加速膨脹,由此引出了暗能量的概念,宇宙加速膨脹的幕後黑手很可能就是暗能量。

哈勃望遠鏡還為我們帶來了一幅幅精美的星空圖片,喚醒大家對宇宙的好奇。哈勃望遠鏡的成果遠不止這麼點,自哈勃望遠鏡升空以來,在這三十年中,科學家根據哈勃望遠鏡的數據發表了數萬篇科學論文,可以這麼說,哈勃望遠鏡是現代天文學發展過程中最重要的科學儀器。

如今,哈勃望遠鏡已“垂垂老矣”,它的重任將交由它的繼任者來完成。


科學船塢


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首先要說的是,哈勃望遠鏡投入使用之後,其實是讓人大失所望的。因為它拍攝回來的照片非常模糊,根本不是人們想象的可以拍攝出清晰的太空照片。

原因就在於在校準哈勃望遠鏡的鏡面的時候出現了失誤,這才導致了這樣一個結果。但是如此投資巨大且承載著人們希望的哈勃望遠鏡,總不能就這樣廢棄了。於是3年後美國太空總署發射了一架航天飛機,載著7名宇航員到太空對哈勃望遠鏡進行的修整,最終哈勃望遠鏡才算能夠正常工作。

兩年之後,哈勃望遠鏡拍攝了一張驚世之作——創生之柱。根據天文學家們的推測,這張照片中拍攝到的很可能就是星雲,而且其中還拍攝到了恆星的胚胎。

同年又利用為期10天的長時間曝光,哈勃望遠鏡又拍攝到了一張太空星光圖。從圖片上我們可以看到,在廣闊的調控中,星光是均勻而普遍的分佈,這其中囊括了3000多個星系。這也讓人類第一次意識到,地球並不是一個特殊的存在。

不過哈勃望遠鏡在服役期間一直都是磕磕絆絆,剛投入使用沒幾年就開始出現各種老化和磨損的問題。美國太空總署不得已要多次派宇航員上去維修,只不過每一次的維修費用真的不菲。最終在2009年的時候,美國太空總署對其進行了最後一次維修,併為其加載了推進裝置,為將來哈勃望遠鏡推移的時候使用。

有人可能會說,為什麼不繼續維修使用?

其實剛才咱們也說了,這種維修的費用不菲是一個原因。另外迄今為止,哈勃望遠鏡的服役年限早已超過了其當初設計的最長年限。再者,預計明年哈勃望遠鏡的接班人詹姆斯韋博太空望遠鏡將升空並投入使用。綜合起來看,也是哈勃望遠鏡退出歷史舞臺的時候了。


大獅


哈勃太空望遠鏡在服役期間取得的部分主要成就

1.增進了人類對宇宙大小和年齡的瞭解。2.證明某些宇宙星系中央存在超高質量的黑洞以及多數星系的中心都可能存在黑洞。3.在可見光譜範圍內,對宇宙進行了最深入的研究,觀察了數千個星系,探測到了宇宙誕生早期的“原始星系”,使天文學家有可能跟蹤研究宇宙發展的歷史。4.清楚展現了銀河系中類星體這種最明亮的天體存在的環境。5.更清晰地闡述了恆星形成的不同過程。6.對宇宙誕生早期恆星形成過程中重元素的組成進行了研究,這些元素是行星和生命存在的必要條件。7.展示了死亡恆星周圍氣體殼的複雜組成。8.對獵戶星雲中年輕恆星周圍的許多塵埃碟進行了探測,說明地球所在的銀河系還有可能形成其他行星系統。9.對千載難逢的慧木相撞進行了詳細觀測。10.對火星等太陽系行星上 的氣候民政部進行了研究。11.發現木星衛星木衛二和木衛三的大氣層中存在氧氣

國NASA在1990年將哈勃太空望遠鏡送上宇宙。多年來,哈勃望遠鏡在太空裡拍取了許多珍貴的圖像,今年是哈勃望遠鏡服役將滿30週年,NASA公開了366張珍貴圖像,只要上官網選擇你的出生日期,就能看到生日當天哈勃所拍下的宇宙圖像。







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