天文科普:哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年
來源:科學船塢
發布時間:2021-01-12
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天文科普:哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

哈勃太空望遠鏡已經三十歲了,回顧哈勃太空望遠鏡的曆史,它創造出了諸多輝煌,引領著現代天文學的發展,它做出了重大貢獻。

研究宇宙,知曉宇宙的奧秘,人類需要一架太空巨眼,讓人類在地球上看得更清晰更遠。早在1968年,NASA就有在軌道上放置一個(ge) 太空望遠鏡的想法,因為(wei) NASA在以往的幾次小的太空觀測任務中發現了在太空中進行觀測任務要比地麵上好很多,也能夠得到更多的信息。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

哈勃望遠鏡設計伊始

在進行這個(ge) 計劃的初始階段,NASA申請預算的過程並不順利,因為(wei) 要造一架口徑三米的太空望遠鏡,花費必然不菲。美國國會(hui) 對空間望遠鏡的預算提出了很多質疑,在當時的政治背景下,由於(yu) 要削減一係列的經費開支,美國政府取消了進行空間望遠鏡建設的一切預算,這表明這個(ge) 計劃即將夭折了。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

為(wei) 了避免這樣的結果出現,當時美國許多天文學家做出了很大的努力,他們(men) 勸說兩(liang) 院的議員,苦口婆心地向他們(men) 解釋空間望遠鏡的重要性,美國國家科學院也出版了相關(guan) 的報告支持他們(men) 的說法,最後,決(jue) 議恢複此前取消的一半預算,這樣的話,建設空間望遠鏡的預算隻有原本打算的一半了,但有總歸比沒有要好。後來,歐洲空間局(ESA)為(wei) 了幫助這一計劃得以實施,也為(wei) 了以後可以獲得相應的使用權,歐空局願意提供一些經費支持以及提供一些需要的儀(yi) 器,因此,歐空局獲得了不少於(yu) 15%的觀測時間。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

在有了經費之後,各大委托製造商開始了緊張有序的製造工作,隻不過口徑由原先的3米變為(wei) 了2.4米,期間工程進度並不順利,在一而再的推遲發射日期之後,終於(yu) 1990年4月24日,在美國肯尼迪航天發射中心,哈勃空間望遠鏡搭乘發現號航天飛機升空並進入預定軌道,開展觀測工作。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

哈勃望遠鏡從(cong) 計劃到實施再到發射,經曆了20多年的時間,科學家殷切的希望哈勃望遠鏡能帶來震撼人心的發現,以告慰大家努力沒有白費。

第一次哈勃望遠鏡維修:

可是,升空後不久,一個(ge) 棘手的問題擺在了大家麵前,傳(chuan) 回來的第一張照片顯示出了望遠鏡有聚焦不準的問題,不能夠達到預期的期望值,工程師了解到這個(ge) 問題出在設計製造階段,由於(yu) 望遠鏡的鏡麵邊緣磨得太平了些,與(yu) 需要的位置差了2.2微米,導致哈勃望遠鏡患上了“近視症”,原本觀測精度是0.1角秒,現在變成了0.7角秒,這肯定不行。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

經過科學家們(men) 的討論研究,決(jue) 定派遣宇航員搭乘航天飛機上太空去維修一下,給哈勃望遠鏡裝一個(ge) 光學矯正係統以達到預期期望值。1993年12月2日,七名宇航員搭乘奮進號航天飛機到太空給哈勃望遠鏡“動手術”,12月10日修理完畢,哈勃望遠鏡經過這次維修之後,分辨率比原本設計之初預想的還要好。

第二次維修

第二次維修是在1997年2月11日,由於(yu) 哈勃望遠鏡已經在軌道上執勤了7年之久,太陽能電池板上被一些流星體(ti) 撞出了許多破洞,哈勃望遠鏡表麵的絕緣塗層也有了許多裂隙裂縫,部分設備老化嚴(yan) 重,於(yu) 是,1997年2月11日,七名宇航員搭乘發現號航天飛機飛入太空,執行哈勃望遠鏡的第二次修理工作。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

第三次維修

上次維修剛剛過去兩(liang) 年,1999年2月,望遠鏡上有3台陀螺儀(yi) 壞掉了,到了11月,又有一台陀螺儀(yi) 壞掉,哈勃望遠鏡上總共隻有6台陀螺儀(yi) ,這下壞掉了4個(ge) ,於(yu) 是,望遠鏡自動進入了休眠狀態,停止了工作。於(yu) 是,1999年的12月份,宇航員再次搭乘航天飛機進入太空從(cong) 事第三次的維修工作,並且還額外的給哈勃更換了一台新計算機,提高了運行速度。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

第四次維修

2002年3月2日,同樣是宇航員搭乘航天飛機進入太空,這次為(wei) 哈勃望遠鏡更換了新的電力係統,使其能夠以更加穩定的電力供應讓哈勃望遠鏡在軌道上多工作幾年。

第五次維修

說到第五次維修,NASA原本是不打算進行第五次維修的,2003年哥倫(lun) 比亞(ya) 號航天飛機失事,七名宇航員全部遇難,這次事故讓NASA的高層對是否對哈勃望遠鏡再進行維修猶豫不決(jue) 。

然而,宇航員們(men) 以及科研人員們(men) 都希望可以再次維修哈勃,讓哈勃望遠鏡再發揮餘(yu) 熱,由於(yu) 他們(men) 的熱情支持,NASA決(jue) 定在2009年執行對哈勃望遠鏡的第五次維修,同時這也是對哈勃望遠鏡的最後一次維修。

哈勃望遠鏡的“前世今生”,曆經五次維修,超長服役30年

 

如今,哈勃望遠鏡已經升空30周年了,經曆過五次維修,哈勃望遠鏡沒有讓人們(men) 失望,發回來了大量的數據,讓天文學發展有了長足的進步。



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