哈勃望遠鏡只是一個工具、一個專案,它本身不是一個生命體,所以它自己不會做出什麼驚世壯舉,真正做出驚世壯舉的,是那些支撐哈勃持續觀測並輸出成果的科學團隊。
圍繞著哈勃望遠鏡,有很多科學家、工程師、研究生、宇航員乃至普通愛好科學的民眾參與其中,從提出設想到做出設計,從打磨製造到發射升空,從展開觀測到資料分析,從裝置更新到延長壽命,經過很多人30年來不斷努力,創造出很多驚世壯舉,使它成為有史以來最著名的一件科學探索裝置。
1946年,第二次世界大戰結束後不久,天文學家萊曼·斯皮策(Lyman Spitzer)便提議發展太空望遠鏡,以克服地面天文臺的侷限。這個想法在幾十年後才得到美國國家科學院的足夠支援,組織了一個科學家委員會來評估大型太空望遠鏡的能力。該委員會在斯皮策領導下於1969年釋出了一份檔案,概述了大型太空望遠鏡的科學用途並對其結構提出建議。
隨後美國國家科學院(National Academy of Sciences)向美國宇航局(NASA)推薦這個構想,NASA是唯一能使大型太空望遠鏡成為現實的政府機構。當時美國宇航局已經在考慮某種型別的太空望遠鏡,但他們還沒有決定要製造多大以及如何開始。
1971年,當時的NASA領導喬治·洛(George Low)批准了大型太空望遠鏡科學指導小組的工作,隨後就開始遊說國會為這個專案提供資金。
1975年,美國國會相關委員會拒絕對該專案投資,因為很明顯在當時的條件下,實施這個專案的成本註定會非常高昂。但NASA堅持並加大遊說力度,還拉了歐洲航天局參與並分擔部分資金,國會最終在1977年為該專案提供了支援,隨後開發工作立即開始。
NASA原本計劃在1983年發射該望遠鏡,但由於各種生產延誤,發射時間推遲到了1986年。 同年為了紀念美國天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble),該專案被命名為哈勃空間望遠鏡(HST),以紀念他將我們認識的宇宙擴充套件到銀河系之外。
1986年1月28日,挑戰者號太空梭於起飛後一分鐘爆炸,導致機上7名宇航員全部遇難,HST再次被推遲。太空梭恢復飛行花了兩年時間,才以再次計劃哈勃的發射。
1990年4月24日,世界上第一臺太空望遠鏡終於被發現號太空梭攜帶升空,當時已經為這個專案耗資15億美元,但在之後仍需要持續的投入執行成本,包括預期的以及意外的。
哈勃望遠鏡最初使用的儀器包括廣角行星相機、戈達德高解析度光譜儀(GHRS)、闇弱天體相機(FOC),闇弱天體光譜儀(FOS)和高速光度計。
哈勃傳回的第一張圖片就出現了嚴重的問題,影象非常模糊,以至於幾乎沒有科學價值。由於主鏡在製造過程中的誤差產生了一個“很小”的缺陷,這個誤差小到只有一張紙厚度的1/50,但是造成的問題足夠大!
NASA用了三年時間才確定可以修復它,1993年12月2日,奮進號太空梭專門跑了一趟,在7天的太空行走中派遣了7名宇航員修復哈勃。修復過程中換裝了兩個新相機,包括廣角行星相機2(WFPC-2),這臺儀器在後來拍攝了很多哈勃最著名的照片。
1993年12月,哈勃拍攝的修復後的新影象傳回地球,效果令人歎為觀止。從那時起,哈勃就持續為我們提供有關宇宙的最新資訊,並激發了世界各國人民的好奇心。
哈勃望遠鏡長13.2米,重11,110公斤,最大直徑4.2米。其中主鏡直徑2.4米,重828公斤,副鏡直徑0.3米,重12.3公斤。軌道平均高度569公里,相對赤道傾斜28.5度,繞地一週97分鐘,速度每小時28000公里。每週傳送約120GB的科學資料。
NASA共對哈勃開展了五次維修任務:
1993年12月,安裝校正光學元件,用廣角行星相機2替換了最初的廣角相機,升級計算機,更換太陽能板、陀螺儀、磁力計及其他裝置;
1997年2月,安裝成像光譜儀(STIS)、近紅外相機和多目標光譜儀(NICMOS)取代原來的裝置。
1999年12月,更換掉出了問題的指向控制陀螺,這些陀螺負責將望遠鏡扭向正確的方向;安裝精細導航感測器和計算機。
2002年3月,安裝先進測量相機,維修出問題的NICMOS並更換了太陽能板。
2009年5月,7名宇航員透過5次太空行走對哈勃太空望遠鏡進行了最後一次維護,更換了大量裝置和輔助儀器,進行了脫胎換骨的維護更新。這些更新主要包括以第三代廣域相機(WFC3)取代WFPC2;安裝新的宇宙起源頻譜儀(COS);修復損壞的先進巡天相機(ACS);修復損壞的攝譜儀(STIS);替換損壞的2號精細導星感測器(FGS);更換電腦指令和資料處理系統(SIC&DH);更換全部電池模組;更換所有6個指向陀螺儀和3組定位感測器(RSU);更換對接環、安裝全新的絕熱毯(NBOL)、補充製冷劑等。
哈勃在軌道上運行了三十年,使科學家們對行星、星系和整個宇宙有了更深入的瞭解。其中最令人興奮的發現和研究包括:建立三維的暗物質分佈圖,發現冥王星的兩個衛星,確定宇宙膨脹速度,發現幾乎每個星系都有一箇中央黑洞,幫助完善宇宙演化理論。
哈勃還參與觀測了很多需要快速關注的突發天文現象,比如彗星撞木星,彗星分解,超新星事件,引力波事件、確認系外行星等任務。
哈勃拍攝的很多影象不僅具有重大科學價值,甚至還具有極高的藝術價值。
但是……
雖然哈勃望遠鏡的觀測成果是全人類共享的;雖然有很多華裔科學家也為哈勃專案做出了貢獻;雖然也有不少中國的科研人員參與了哈勃的觀測與分析,但這個奇蹟畢竟不屬於我們中華民族的科學成就。
以我們國家目前的科學與工程技術水平,應該已經有能力設計製造併發射更強大的空間望遠鏡了,希望這一天早日到來,畢竟,我們的征程是星辰大海!
哈勃望遠鏡只是一個工具、一個專案,它本身不是一個生命體,所以它自己不會做出什麼驚世壯舉,真正做出驚世壯舉的,是那些支撐哈勃持續觀測並輸出成果的科學團隊。
圍繞著哈勃望遠鏡,有很多科學家、工程師、研究生、宇航員乃至普通愛好科學的民眾參與其中,從提出設想到做出設計,從打磨製造到發射升空,從展開觀測到資料分析,從裝置更新到延長壽命,經過很多人30年來不斷努力,創造出很多驚世壯舉,使它成為有史以來最著名的一件科學探索裝置。
1946年,第二次世界大戰結束後不久,天文學家萊曼·斯皮策(Lyman Spitzer)便提議發展太空望遠鏡,以克服地面天文臺的侷限。這個想法在幾十年後才得到美國國家科學院的足夠支援,組織了一個科學家委員會來評估大型太空望遠鏡的能力。該委員會在斯皮策領導下於1969年釋出了一份檔案,概述了大型太空望遠鏡的科學用途並對其結構提出建議。
隨後美國國家科學院(National Academy of Sciences)向美國宇航局(NASA)推薦這個構想,NASA是唯一能使大型太空望遠鏡成為現實的政府機構。當時美國宇航局已經在考慮某種型別的太空望遠鏡,但他們還沒有決定要製造多大以及如何開始。
1971年,當時的NASA領導喬治·洛(George Low)批准了大型太空望遠鏡科學指導小組的工作,隨後就開始遊說國會為這個專案提供資金。
1975年,美國國會相關委員會拒絕對該專案投資,因為很明顯在當時的條件下,實施這個專案的成本註定會非常高昂。但NASA堅持並加大遊說力度,還拉了歐洲航天局參與並分擔部分資金,國會最終在1977年為該專案提供了支援,隨後開發工作立即開始。
NASA原本計劃在1983年發射該望遠鏡,但由於各種生產延誤,發射時間推遲到了1986年。 同年為了紀念美國天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble),該專案被命名為哈勃空間望遠鏡(HST),以紀念他將我們認識的宇宙擴充套件到銀河系之外。
1986年1月28日,挑戰者號太空梭於起飛後一分鐘爆炸,導致機上7名宇航員全部遇難,HST再次被推遲。太空梭恢復飛行花了兩年時間,才以再次計劃哈勃的發射。
1990年4月24日,世界上第一臺太空望遠鏡終於被發現號太空梭攜帶升空,當時已經為這個專案耗資15億美元,但在之後仍需要持續的投入執行成本,包括預期的以及意外的。
哈勃望遠鏡最初使用的儀器包括廣角行星相機、戈達德高解析度光譜儀(GHRS)、闇弱天體相機(FOC),闇弱天體光譜儀(FOS)和高速光度計。
哈勃傳回的第一張圖片就出現了嚴重的問題,影象非常模糊,以至於幾乎沒有科學價值。由於主鏡在製造過程中的誤差產生了一個“很小”的缺陷,這個誤差小到只有一張紙厚度的1/50,但是造成的問題足夠大!
NASA用了三年時間才確定可以修復它,1993年12月2日,奮進號太空梭專門跑了一趟,在7天的太空行走中派遣了7名宇航員修復哈勃。修復過程中換裝了兩個新相機,包括廣角行星相機2(WFPC-2),這臺儀器在後來拍攝了很多哈勃最著名的照片。
1993年12月,哈勃拍攝的修復後的新影象傳回地球,效果令人歎為觀止。從那時起,哈勃就持續為我們提供有關宇宙的最新資訊,並激發了世界各國人民的好奇心。
哈勃望遠鏡長13.2米,重11,110公斤,最大直徑4.2米。其中主鏡直徑2.4米,重828公斤,副鏡直徑0.3米,重12.3公斤。軌道平均高度569公里,相對赤道傾斜28.5度,繞地一週97分鐘,速度每小時28000公里。每週傳送約120GB的科學資料。
NASA共對哈勃開展了五次維修任務:
1993年12月,安裝校正光學元件,用廣角行星相機2替換了最初的廣角相機,升級計算機,更換太陽能板、陀螺儀、磁力計及其他裝置;
1997年2月,安裝成像光譜儀(STIS)、近紅外相機和多目標光譜儀(NICMOS)取代原來的裝置。
1999年12月,更換掉出了問題的指向控制陀螺,這些陀螺負責將望遠鏡扭向正確的方向;安裝精細導航感測器和計算機。
2002年3月,安裝先進測量相機,維修出問題的NICMOS並更換了太陽能板。
2009年5月,7名宇航員透過5次太空行走對哈勃太空望遠鏡進行了最後一次維護,更換了大量裝置和輔助儀器,進行了脫胎換骨的維護更新。這些更新主要包括以第三代廣域相機(WFC3)取代WFPC2;安裝新的宇宙起源頻譜儀(COS);修復損壞的先進巡天相機(ACS);修復損壞的攝譜儀(STIS);替換損壞的2號精細導星感測器(FGS);更換電腦指令和資料處理系統(SIC&DH);更換全部電池模組;更換所有6個指向陀螺儀和3組定位感測器(RSU);更換對接環、安裝全新的絕熱毯(NBOL)、補充製冷劑等。
哈勃在軌道上運行了三十年,使科學家們對行星、星系和整個宇宙有了更深入的瞭解。其中最令人興奮的發現和研究包括:建立三維的暗物質分佈圖,發現冥王星的兩個衛星,確定宇宙膨脹速度,發現幾乎每個星系都有一箇中央黑洞,幫助完善宇宙演化理論。
哈勃還參與觀測了很多需要快速關注的突發天文現象,比如彗星撞木星,彗星分解,超新星事件,引力波事件、確認系外行星等任務。
哈勃拍攝的很多影象不僅具有重大科學價值,甚至還具有極高的藝術價值。
但是……
雖然哈勃望遠鏡的觀測成果是全人類共享的;雖然有很多華裔科學家也為哈勃專案做出了貢獻;雖然也有不少中國的科研人員參與了哈勃的觀測與分析,但這個奇蹟畢竟不屬於我們中華民族的科學成就。
以我們國家目前的科學與工程技術水平,應該已經有能力設計製造併發射更強大的空間望遠鏡了,希望這一天早日到來,畢竟,我們的征程是星辰大海!