1. 回答人: 匿名 | |
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應(yīng)該不是的,一般都會(huì)有休息時(shí)間,就像人一樣,不然太空望遠(yuǎn)鏡的拍照功能早都?jí)牧?。太空望遠(yuǎn)鏡比較有名的就下面的幾個(gè): 觀測(cè)可見(jiàn)光波段的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(Hubble),觀測(cè)紅外波段的史匹哲太空望遠(yuǎn)鏡(Spitzer),觀測(cè)X光波段的錢德拉太空望遠(yuǎn)鏡(Chandra),觀察γ射線波段的康普頓太空望遠(yuǎn)鏡(Compton)(已于2000年退役) |
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2. 回答人: 匿名 |
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是每天都要拍照的,現(xiàn)在太空中望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)有很多了,下面是比較有名的幾個(gè) 觀測(cè)可見(jiàn)光波段的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(Hubble),觀測(cè)紅外波段的史匹哲太空望遠(yuǎn)鏡(Spitzer),觀測(cè)X光波段的錢德拉太空望遠(yuǎn)鏡(Chandra),觀察γ射線波段的康普頓太空望遠(yuǎn)鏡(Compton)(已于2000年退役) 哈勃空間望遠(yuǎn)鏡 (Hubble Space Telescope,縮寫為HST),是以天文學(xué)家哈勃來(lái)命名,在軌道上環(huán)繞著地球的望遠(yuǎn)鏡。他的位置在地球的大氣層之上,因此獲得了地基望遠(yuǎn)鏡所沒(méi)有的好處-影像不會(huì)受到大氣湍流的擾動(dòng),視相度絕佳又沒(méi)有大氣散射造成的背景光,還能觀測(cè)會(huì)被臭氧層吸收的紫外線。于1990年發(fā)射之后,已經(jīng)成為天文史上最重要的儀器。他已經(jīng)填補(bǔ)了地面觀測(cè)的缺口,幫助天文學(xué)家解決了許多根本上的問(wèn)題,對(duì)天文物理有更多的認(rèn)識(shí)。哈勃的哈勃超深空視場(chǎng)是天文學(xué)家曾獲得的最深入(最敏銳的)的光學(xué)影像。 從他于1946年的原始構(gòu)想開(kāi)始,直到發(fā)射為止,建造太空望遠(yuǎn)鏡的計(jì)劃不斷的被延遲和受到預(yù)算問(wèn)題的困擾。在他發(fā)射之后,立即發(fā)現(xiàn)主鏡有球面像差,嚴(yán)重的降低了望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)能力。幸好在1993年的維修任務(wù)之后,望遠(yuǎn)鏡恢復(fù)了計(jì)劃中的品質(zhì),并且成為天文學(xué)研究和推展公共關(guān)系最重要的工具。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和康普頓伽瑪射線天文臺(tái)、錢德拉X射線天文臺(tái)、斯必澤空間望遠(yuǎn)鏡都是美國(guó)宇航局大型軌道天文臺(tái)計(jì)劃的一部分 。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡由NASA和ESO合作共同管理。 哈勃的未來(lái)依靠后續(xù)的維修任務(wù)是否成功,維持穩(wěn)定的幾個(gè)陀螺儀已經(jīng)損壞,目前(2007年),連備用的也已經(jīng)耗盡,而且另一架用于指向的望遠(yuǎn)鏡功能也在衰減中。陀螺儀必須要以人工進(jìn)行維修,在2007年1月30日,主要的先進(jìn)巡天照相機(jī)(ACS)也停止工作,在執(zhí)行人工維修之前,只有超紫外線的頻道能夠使用。另一方面,如果沒(méi)有再提升來(lái)增加軌道高度,阻力會(huì)迫使望遠(yuǎn)鏡在2010年重返大氣層。自從2003年航天飛機(jī)哥倫比亞不幸事件之后,由于國(guó)際太空站和哈勃不在相同的高度上,使得太空人在緊急狀況下缺乏安全的避難場(chǎng)所,因而NASA認(rèn)為以載人太空任務(wù)去維修哈柏望遠(yuǎn)鏡是不合情理的危險(xiǎn)任務(wù)。NASA在從新檢討之后,執(zhí)行長(zhǎng)麥克格里芬在2006年10月31日決定以亞特蘭大進(jìn)行最后一次的哈柏維修任務(wù),任務(wù)的時(shí)間安排在2008年9月11日,基于安全上的考量,屆時(shí)將會(huì)讓發(fā)現(xiàn)號(hào)在LC-39B發(fā)射臺(tái)上待命,以便在緊急情況時(shí)能提供救援。計(jì)劃中的維修將能讓哈勃空間望遠(yuǎn)鏡持續(xù)工作至2013年。如果成功了,后繼的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)應(yīng)該已經(jīng)發(fā)射升空,可以銜接得上任務(wù)了。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在許多研究計(jì)劃上的功能都遠(yuǎn)超過(guò)哈柏,但將只觀測(cè)紅外線,因此在光譜的可見(jiàn)光和紫外線領(lǐng)域內(nèi)無(wú)法取代哈柏的功能。 哈勃(Hubble)(1889~1953) 美國(guó)天文學(xué)家愛(ài)德溫·哈勃(Edwin P. Hubble)是研究現(xiàn)代宇宙理論最著名的人物之一,是河外天文學(xué)的奠基人。他發(fā)現(xiàn)了銀河系外星系存在及宇宙不斷膨脹,是銀河外天文學(xué)的奠基人和提供宇宙膨脹實(shí)例證據(jù)的第一人。 史匹哲太空望遠(yuǎn)鏡 于2003年8月25日發(fā)射升空,是人類史上最大的紅外線波段太空望遠(yuǎn)鏡,取代了原來(lái)的IRAS望遠(yuǎn)鏡,史匹哲前身名為SIRTF(Space Infrared Telescope Facility)。 它的觀測(cè)波段為3微米到180微米波長(zhǎng),由于地球大氣層會(huì)吸收部份的紅外線,而且地球本身也會(huì)因黑體輻射而發(fā)出紅外線,所以在地球表面無(wú)法獲得紅外波段的天文資料。 它的總長(zhǎng)度約4米,總重量約865公斤,它有1個(gè)0.85米的主鏡及3個(gè)極低溫的觀測(cè)儀器,為了避免望遠(yuǎn)鏡本身因黑體輻射而發(fā)出紅外線干擾觀測(cè)結(jié)果,所以觀測(cè)儀器溫度必須降低到接近絕對(duì)零度,除此之外為了避免太陽(yáng)熱能及地球本身發(fā)出的紅外線干擾,望遠(yuǎn)鏡本身還包含了1個(gè)保護(hù)罩,而且望遠(yuǎn)鏡在太空的位置刻意安排在地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)軌道上,在地球后面遠(yuǎn)遠(yuǎn)的跟著地球移動(dòng)。 由于紅外線可以穿透密集的塵埃云氣,所以它可以讓我們觀測(cè)到許多可見(jiàn)光無(wú)法觀察的天文現(xiàn)象。例如:透過(guò)它的觀測(cè)可以幫助天文學(xué)家更進(jìn)一步的厘清恒星形成、星系的核心及行星系統(tǒng)的形成的機(jī)制。 史匹哲太空望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)太空總署Great Observatories Program計(jì)畫的最后1座太空望遠(yuǎn)鏡。 詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡 (James Webb Space Telescope,縮寫JWST)是計(jì)劃中的紅外線觀測(cè)用太空望遠(yuǎn)鏡。作為將于2010年結(jié)束觀測(cè)活動(dòng)的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的后續(xù)機(jī),計(jì)劃于2011年發(fā)射升空。但因哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的修補(bǔ)等延命措施的效果,故發(fā)射改期為2013年。系歐洲空間局(ESA)和美國(guó)宇航局(NASA)的共同運(yùn)用計(jì)劃,放置于太陽(yáng)-地球的第二拉格朗日點(diǎn)。不像哈勃空間望遠(yuǎn)鏡那樣是圍繞地球上空旋轉(zhuǎn),而是飄蕩在從地球到太陽(yáng)的背面的150萬(wàn)千米的空間。 此項(xiàng)目曾經(jīng)稱為“新一代太空望遠(yuǎn)鏡”(Next Generation Space Telescope),2002年以美國(guó)宇航局第二任局長(zhǎng)詹姆斯·韋伯的名字命名。1961年至1968年詹姆斯·韋伯擔(dān)任局長(zhǎng)期間曾領(lǐng)導(dǎo)了阿波羅計(jì)劃等一系列美國(guó)重要的空間探測(cè)項(xiàng)目。 詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的主要的任務(wù)是調(diào)查作為大爆炸理論的殘余紅外線證據(jù)(宇宙微波背景輻射),即觀測(cè)今天可見(jiàn)宇宙的初期狀態(tài)。為達(dá)成此目的,它配備了高敏度紅外線傳感器、光譜器等。 為便于觀測(cè),機(jī)體要能承受極限低溫,也要避開(kāi)太陽(yáng)和地球的光等等。為此,詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡附帶了可折疊的遮光板,以屏蔽會(huì)成為干擾的光源。因其處于拉格朗日點(diǎn),地球和太陽(yáng)在望遠(yuǎn)鏡的視界總處于一樣的相對(duì)位置,不用頻繁的修正位置也能讓遮光板確實(shí)的發(fā)揮功效。 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡位于從地表大約600千米的較低的軌道位置上。因此,即使光學(xué)儀器發(fā)生故障也有可以用航天飛機(jī)來(lái)修理。詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡位于離地球150萬(wàn)千米的距離,即使出了故障也不可能頻繁派遣修理人員。與此相反,它位于第二拉格朗日點(diǎn)上,重力相對(duì)穩(wěn)定,故相對(duì)于鄰近天體來(lái)說(shuō)可以保持不變的位置,不用頻繁地進(jìn)行位置修正,可以更穩(wěn)定的進(jìn)行觀測(cè),而且還不會(huì)受到地球附近灰塵的影響。 計(jì)劃中的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的質(zhì)量為6.2噸,約為哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(11噸)的一半。主反射鏡由鈹制成,口徑達(dá)到6.5米,面積為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的5倍以上,可以期待它將有遠(yuǎn)超哈勃空間望遠(yuǎn)鏡非常高的觀測(cè)性能。與此同時(shí),相反的光學(xué)鏡頭的重量已經(jīng)被輕量化了。 現(xiàn)在這面主鏡的直徑的比發(fā)射它用的火箭更大。主鏡被分割成18塊六角形的鏡片,發(fā)射后這些鏡片會(huì)在高精度的微型馬達(dá)和波面?zhèn)鞲衅鞯目刂葡抡归_(kāi)。但是,此法不會(huì)跟克谷望遠(yuǎn)鏡一樣,不必像地面望遠(yuǎn)鏡那樣必須根據(jù)重力負(fù)荷和風(fēng)力的影響而要按主動(dòng)光學(xué)來(lái)時(shí)常持續(xù)調(diào)整鏡段,故詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡除了初期配置之外將不會(huì)有太多改變。 主鏡的鏡面作為全體也形成六角形,聚光部和鏡面都露在外面,容易讓人聯(lián)想到射電望遠(yuǎn)鏡的天線。另外,它的主體也不呈筒狀,而是在主鏡下展開(kāi)座席狀的遮光板。 錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡 美國(guó)哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)1999年7月23日升空,把錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡(Chandra X-ray Observatory)送到了太空。這一空間天文望遠(yuǎn)鏡將幫助天文學(xué)家搜尋宇宙中的黑洞和暗物質(zhì),從而更深入地了解宇宙的起源和演化過(guò)程。 錢德拉太空望遠(yuǎn)鏡原稱高級(jí)X射線天體物理學(xué)設(shè)施(AXAF),后改以印裔美籍天體物理學(xué)家錢德拉錫卡(Chandrasekhar)的名字來(lái)為其命名。錢德拉錫卡30年代移居美國(guó),1983年因?qū)阈墙Y(jié)構(gòu)與演化的研究成果而獲諾貝爾獎(jiǎng),1995年去世。“錢德拉”是朋友和同事對(duì)他的稱呼,梵語(yǔ)有“月亮”和“照耀”的意思。 錢德拉望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)航宇局NASA“大天文臺(tái)”系列空間天文觀測(cè)衛(wèi)星中的第三顆。該系列共由4顆衛(wèi)星組成,其中康普頓(Compton)伽馬射線觀測(cè)臺(tái)和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(HST)已分別在1990和1991年發(fā)射升空,另一顆衛(wèi)星稱為太空紅外望遠(yuǎn)鏡設(shè)施(SIRTF),也就是斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡,于2003年發(fā)射成功。 在軌道上運(yùn)行的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)可見(jiàn)光,而在另一軌道上的“錢德拉”則捕捉X射線。錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡是為了觀察來(lái)自宇宙最熱的區(qū)域的X射線而設(shè)計(jì)的。與可見(jiàn)光的光子相比,X射線更具能量,而且就像子彈一樣能夠穿透光學(xué)望遠(yuǎn)鏡所使用的拋物面鏡。但是當(dāng)它掠過(guò)鏡子表面的時(shí)候就會(huì)像子彈一樣改變方向。為此,錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡有4副鏡子(4個(gè)拋物面鏡,4個(gè)雙曲面鏡),這些鏡子像“漏斗”一樣把X光集中到高性質(zhì)照相機(jī)內(nèi)。鏡子的制作精度達(dá)到了空前的高度:光學(xué)系統(tǒng)的兩端間的距離是2.7米,誤差為1.3×10-6米(一根頭發(fā)絲的1/5)。錢德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡上面的儀器在測(cè)量X射線的能量的同時(shí)還能夠擔(dān)出高清晰度的照片。另外,瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的精度也非常高,能夠瞄準(zhǔn)1公里以外的雞蛋大小的物體,誤差為3毫米。 錢德拉望遠(yuǎn)鏡的造價(jià)高達(dá)15.5億美元之巨,加上航天飛機(jī)發(fā)射和在軌運(yùn)行費(fèi)用,項(xiàng)目總成本高達(dá)28億美元。它是迄今為止人類建造的最為先進(jìn)、也最為復(fù)雜的太空望遠(yuǎn)鏡,被譽(yù)為“X射線領(lǐng)域內(nèi)的哈勃”。 在此之前,人類曾發(fā)射過(guò)小一些的X射線望遠(yuǎn)鏡。與它們相比,錢德拉的靈敏度要高出20~50倍。除分辨率高外,它還具有集光能力強(qiáng)和成像的能量范圍廣等特點(diǎn),并能精確地把光譜分解成不同的能量成分。它所獲得的高能X射線數(shù)據(jù)將彌補(bǔ)康普頓和哈勃兩顆天文觀測(cè)衛(wèi)星在電磁頻譜的其它區(qū)域中獲得的數(shù)據(jù),加深人類對(duì)黑洞、碰撞星系和超新星遺跡的了解。 錢德拉望遠(yuǎn)鏡距地球最遠(yuǎn)時(shí)的距離約為地球到月球的距離的三分之一。選用這種大橢圓軌道是為了有盡可能多的時(shí)間讓望遠(yuǎn)鏡保持在地球的輻射帶之外,并避開(kāi)在離地球很近處運(yùn)行帶來(lái)的一些觀測(cè)上的限制。 錢德拉望遠(yuǎn)鏡上裝有高分辨率鏡面組件(HRMA)和8米長(zhǎng)的光具座。用于觀測(cè)的主要儀器包括一臺(tái)用于成像和光譜分析的電荷耦合裝置成像光譜儀、一臺(tái)高分辨率相機(jī)以及高能透射光柵和低能透射光柵等。該望遠(yuǎn)鏡在研制中遇到的最大挑戰(zhàn)還是10米焦距X射線望遠(yuǎn)鏡的研制,尤其是反射鏡制造、無(wú)形變安裝系統(tǒng)的研制以及鏡面精確準(zhǔn)直性的保持,難度極高。 |
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3. 回答人: 匿名 |
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是每天都要拍照的,但是速度還是跟不上 下面是哈勃望遠(yuǎn)鏡的一些知識(shí)你可以看一下。 哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(Hubble Space Telescope,縮寫為HST) 簡(jiǎn)介 [編輯本段] 是以天文學(xué)家哈勃來(lái)命名,在軌道上環(huán)繞著地球的望遠(yuǎn)鏡。他的位置在地球的大氣層之上,因此獲得了地基望遠(yuǎn)鏡所沒(méi)有的好處——影像不會(huì)受到大氣湍流的擾動(dòng),視寧度絕佳又沒(méi)有大氣散射造成的背景光,還能觀測(cè)會(huì)被臭氧層吸收的紫外線。于1990年發(fā)射之后,已經(jīng)成為天文史上最重要的儀器。他已經(jīng)填補(bǔ)了地面觀測(cè)的缺口,幫助天文學(xué)家解決了許多根本上的問(wèn)題,對(duì)天文物理有更多的認(rèn)識(shí)。哈勃的哈勃超深空視場(chǎng)是天文學(xué)家曾獲得的最深入(最敏銳的)的光學(xué)影像。 從他于1946年的原始構(gòu)想開(kāi)始,直到發(fā)射為止,建造太空望遠(yuǎn)鏡的計(jì)劃不斷的被延遲和受到預(yù)算問(wèn)題的困擾。在他發(fā)射之后,立即發(fā)現(xiàn)主鏡有球面像差,嚴(yán)重的降低了望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)能力。幸好在1993年的維修任務(wù)之后,望遠(yuǎn)鏡恢復(fù)了計(jì)劃中的品質(zhì),并且成為天文學(xué)研究和推展公共關(guān)系最重要的工具。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和康普頓伽瑪射線天文臺(tái)、錢德拉X射線天文臺(tái)、斯必澤空間望遠(yuǎn)鏡都是美國(guó)宇航局大型軌道天文臺(tái)計(jì)劃的一部分 。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡由NASA和ESO合作共同管理。 哈勃的未來(lái)依靠后續(xù)的維修任務(wù)是否成功,維持穩(wěn)定的幾個(gè)陀螺儀已經(jīng)損壞,2007年,連備用的也已經(jīng)耗盡,而且另一架用于指向的望遠(yuǎn)鏡功能也在衰減中。陀螺儀必須要以人工進(jìn)行維修,在2007年1月30日,主要的先進(jìn)巡天照相機(jī)(ACS)也停止工作,在執(zhí)行人工維修之前,只有超紫外線的頻道能夠使用。另一方面,如果沒(méi)有再提升來(lái)增加軌道高度,阻力會(huì)迫使望遠(yuǎn)鏡在2010年 重返大氣層。自從2003年航天飛機(jī)哥倫比亞不幸事件之后,由于國(guó)際太空站和哈勃不在相同的高度上,使得太空人在緊急狀況下缺乏安全的避難場(chǎng)所,因而NASA認(rèn)為以載人太空任務(wù)去維修哈勃望遠(yuǎn)鏡是不合情理的危險(xiǎn)任務(wù)。NASA在從新檢討之后,執(zhí)行長(zhǎng)麥克格里芬在2006年10月31日決定以亞特蘭大進(jìn)行最后一次的哈勃維修任務(wù),任務(wù)的時(shí)間安排在2008年9月11日,基于安全上的考量,屆時(shí)將會(huì)讓發(fā)現(xiàn)號(hào)在LC-39B發(fā)射臺(tái)上待命,以便在緊急情況時(shí)能提供救援。計(jì)劃中的維修將能讓哈勃空間望遠(yuǎn)鏡持續(xù)工作至2013年。如果成功了,后繼的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)應(yīng)該已經(jīng)發(fā)射升空,可以銜接得上任務(wù)了。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在許多研究計(jì)劃上的功能都遠(yuǎn)超過(guò)哈勃,但將只觀測(cè)紅外線,因此在光譜的可見(jiàn)光和紫外線領(lǐng)域內(nèi)無(wú)法取代哈勃的功能。 “哈勃”面臨淘汰 [編輯本段] “哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡已到“晚年”。它在太空的十幾年中,經(jīng)歷4次大修,分別為1993年、1997年、1999年、2001年。盡管每次大修以后,“哈勃”都面貌一新,特別是2001年科學(xué)家利用哥倫比亞航天飛機(jī)對(duì)它進(jìn)行的第四次大修,為它安裝測(cè)繪照相機(jī),更換太陽(yáng)能電池板,更換已工作11年的電力控制裝置,并激活處于“休眠”狀態(tài)的近紅外照相機(jī)和多目標(biāo)分光計(jì),然而,大修仍掩蓋不住它的“老態(tài)”,因?yàn)?ldquo;哈勃”從上太空起就處于“帶病堅(jiān)持工作” 狀態(tài)。 美國(guó)航空航天局將于近期召集各方面專家和宇航員共同討論,“何時(shí)以何種方式”讓“NASA驕子”“哈勃”“壽終正寢”。盡管人們?nèi)詫?duì)它戀戀不舍,但“哈勃”所剩時(shí)日不多,也許在今年或稍晚一些時(shí)候就會(huì)被換下“一線”。 觀念、設(shè)計(jì)和指標(biāo) [編輯本段] 1、企劃和前置作業(yè) 哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的歷史可以追溯至1946年天文學(xué)家萊曼·斯必澤所提出的論文:《在地球之外的天文觀測(cè)優(yōu)勢(shì)》。在文中,他指出在太空中的天文臺(tái)有兩項(xiàng)優(yōu)于地面天文臺(tái)的性能。首先,角分辨率(物體能被清楚分辨的最小分離角度)的極限將指受限于繞射,而不是由造成星光閃爍、動(dòng)蕩不安的大氣所造成的視象度。在當(dāng)時(shí),以地面為基地的望遠(yuǎn)鏡解析力只有0.5-1.0弧秒,相較下,只要口徑2.5公尺的望遠(yuǎn)鏡就能達(dá)到理論上繞射的極限值0.1弧秒。其次,在太空中的望遠(yuǎn)鏡可以觀測(cè)被大氣層吸收殆盡的紅外線和紫外線。 斯必澤以太空望遠(yuǎn)鏡為事業(yè),致力于太空望遠(yuǎn)鏡的推展。在1962年,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院在一份報(bào)告中推薦太空望遠(yuǎn)鏡做為發(fā)展太空計(jì)劃的一部分,在1965年,斯必澤被任命為一個(gè)科學(xué)委員會(huì)的主任委員,該委員會(huì)的目的就是建造一架太空望遠(yuǎn)鏡。 在第二次世界大戰(zhàn)時(shí),科學(xué)家利用發(fā)展火箭技術(shù)的同時(shí),曾經(jīng)小規(guī)模的嘗試過(guò)以太空為基地的天文學(xué)。在1946年,首度觀察到了太陽(yáng)的紫外線光譜。英國(guó)在1962年發(fā)射了太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡放置在軌道上,做為亞利安太空計(jì)劃的一部分。1966年NASA進(jìn)行了第一個(gè)軌道天文臺(tái)(OAO)任務(wù),但第一個(gè)OAO的電池在三天后就失效,中止了這項(xiàng)任務(wù)了。第二個(gè)OAO在1968至1972年對(duì)恒星和星系進(jìn)行了紫外線的觀測(cè),比原先的計(jì)劃多工作了一年的時(shí)間。 軌道天文臺(tái)任務(wù)展示了以太空為基地的天文臺(tái)在天文學(xué)上扮演的重要角色,因此在1968年NASA確定了在太空中建造直徑3公尺反射望遠(yuǎn)鏡的計(jì)劃,當(dāng)時(shí)暫時(shí)的名稱是大型軌道望遠(yuǎn)鏡或大型太空望遠(yuǎn)鏡(LST),預(yù)計(jì)在1979年發(fā)射。這個(gè)計(jì)劃強(qiáng)調(diào)須要有人進(jìn)入太空進(jìn)行維護(hù),才能確保這個(gè)所費(fèi)不貸的計(jì)劃能夠延續(xù)夠長(zhǎng)的工作時(shí)間;并且同步發(fā)展可以重復(fù)使用的航天飛機(jī)技術(shù),才能使前項(xiàng)計(jì)劃成為可行的計(jì)劃。 2、對(duì)資金的需求 軌道天文臺(tái)計(jì)劃的成功,鼓舞了越來(lái)越強(qiáng)的公眾與論支持大型太空望遠(yuǎn)鏡應(yīng)該是天文學(xué)領(lǐng)域內(nèi)重要的目標(biāo)。在1970年NASA設(shè)立了兩個(gè)委員會(huì),一個(gè)規(guī)劃太空望遠(yuǎn)鏡的工程,另一個(gè)研究太空望遠(yuǎn)鏡任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)。在這之后,NASA下一個(gè)需要排除的障礙就是資金的問(wèn)題,因?yàn)檫@比任何一個(gè)地面上的天文臺(tái)所耗費(fèi)的資金都要龐大許多倍。美國(guó)的國(guó)會(huì)對(duì)太空望遠(yuǎn)鏡的預(yù)算需求提出了許多的質(zhì)疑,為了與裁軍所需要的預(yù)算對(duì)抗,當(dāng)時(shí)就詳細(xì)的列出了望遠(yuǎn)鏡的硬件需求以及后續(xù)發(fā)展所需要的儀器。在1974年,在裁減政府開(kāi)支的鼓動(dòng)下,杰拉爾德福特剔除了所有進(jìn)行太空望遠(yuǎn)鏡的預(yù)算。 為響應(yīng)此,天文學(xué)家協(xié)調(diào)了全國(guó)性的游說(shuō)努力。許多天文學(xué)家親自前往拜會(huì)眾議員和參議員,并且進(jìn)行了大規(guī)模的信件和文字宣傳。國(guó)家科學(xué)院出版的報(bào)告也強(qiáng)調(diào)太空望遠(yuǎn)鏡的重要性,最后參議院決議恢復(fù)原先被國(guó)會(huì)刪除的一半預(yù)算。 資金的縮減導(dǎo)致目標(biāo)項(xiàng)目的減少,鏡子的口徑也由3公尺縮為2.4公尺,以降低成本和更有效與緊密的配置望遠(yuǎn)鏡的硬件。原先計(jì)劃做為先期測(cè)試,放置在衛(wèi)星上的1.5公尺太空望遠(yuǎn)鏡也被取消了,對(duì)預(yù)算表示關(guān)切的歐洲太空總署也成為共同合作的伙伴。歐洲太空總署同意提供經(jīng)費(fèi)和一些望遠(yuǎn)鏡上需要的儀器,像是做為動(dòng)力來(lái)源的太陽(yáng)能電池,回饋的視歐洲的天文學(xué)家可以使用不少于15%的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)間。在1978年,美國(guó)國(guó)會(huì)撥付了36,000,000C元美金,讓大型太空望遠(yuǎn)鏡開(kāi)始設(shè)計(jì),并計(jì)劃在1983年發(fā)射升空。在1980年初,望遠(yuǎn)鏡被命為哈勃,以紀(jì)念在20世紀(jì)初期發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的天文學(xué)家愛(ài)德文·哈勃。 3、結(jié)構(gòu)和工程 太空望遠(yuǎn)鏡的計(jì)劃一經(jīng)批準(zhǔn),計(jì)劃就被分割成許多子計(jì)劃分送各機(jī)關(guān)執(zhí)行。 馬歇爾太空飛行中心(MSFC)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、發(fā)展和建造望遠(yuǎn)鏡,金石太空飛行中心(GSFC)負(fù)責(zé)科學(xué)儀器的整體控制和地面的任務(wù)控制中心。馬歇爾太空飛行中心委托珀金埃爾默設(shè)計(jì)和制造太空望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)組件,還有精密定位傳感器(FGS),洛克希德被委托建造安裝望遠(yuǎn)鏡的宇宙飛船。 4、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的組合(OTA) 望遠(yuǎn)鏡的鏡子和光學(xué)系統(tǒng)是最關(guān)鍵的部分,因此在設(shè)計(jì)上有很嚴(yán)格的規(guī)范。一般的望遠(yuǎn)鏡,鏡子在拋光之后的準(zhǔn)確性大約是可見(jiàn)光波長(zhǎng)的十分之一,但是因?yàn)樘胀h(yuǎn)鏡觀測(cè)的范圍是從紫外線到近紅外線,所以需要比以前的望遠(yuǎn)鏡更高十倍的解析力,它的鏡子在拋光后的準(zhǔn)確性達(dá)到可見(jiàn)光波長(zhǎng)的廿分之一,也就是大約30 奈米。 珀金埃爾默刻意使用極端復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制拋光機(jī)研磨鏡子,但卻在最尖端的技術(shù)上出了問(wèn)題;柯達(dá)被委托使用傳統(tǒng)的拋光技術(shù)制做一個(gè)備用的鏡子(柯達(dá)的這面鏡子現(xiàn)在永久保存在史密松寧學(xué)會(huì))。1979年,珀金埃爾默開(kāi)始磨制鏡片,使用的是超低膨脹玻璃,為了將鏡子的重量降至最低,采用蜂窩格子,只有表面和底面各一吋是厚實(shí)的玻璃。 鏡子的拋光從1979年開(kāi)始持續(xù)到1981年5月,拋光的進(jìn)度已經(jīng)落后并且超過(guò)了預(yù)算,這時(shí)NASA的報(bào)告才開(kāi)始對(duì)珀金埃爾默的管理結(jié)構(gòu)質(zhì)疑。為了節(jié)約經(jīng)費(fèi),NASA停止支持鏡片的制作,并且將發(fā)射日期延后至1984年10月。鏡片在1981年底全部完成,并且鍍上了75 nm厚的鋁增強(qiáng)反射,和25 nm厚的鎂氟保護(hù)層。 因?yàn)樵诠鈱W(xué)望遠(yuǎn)鏡組合上的預(yù)算持續(xù)膨脹,進(jìn)度也落后的情況下,對(duì)珀金埃爾默能否勝任后續(xù)工作的質(zhì)疑繼續(xù)存在。為了回應(yīng)被描述成"未定案和善變的日?qǐng)?bào)表", NASA將發(fā)射的日期再延至1985年的4月。但是,珀金埃爾默的進(jìn)度持續(xù)的每季增加一個(gè)月的速率惡化中,時(shí)間上的延遲也達(dá)到每個(gè)工作天都在持續(xù)落后中。NASA被迫延后發(fā)射日期,先延至1986年3月,然后又延至1986年9月。這時(shí)整個(gè)計(jì)劃的總花費(fèi)已經(jīng)高達(dá)美金11億7500萬(wàn)。 5、宇宙飛船的系統(tǒng) 安置望遠(yuǎn)鏡和儀器的宇宙飛船是主要工程上的另一個(gè)挑戰(zhàn)。它必須能勝任與抵擋在陽(yáng)光與地球的陰影之間頻繁進(jìn)出所造成的溫度變化,還要極端的穩(wěn)定并能長(zhǎng)間的將望遠(yuǎn)鏡精確的對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。以多層絕緣材料制成的遮蔽物能使望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部的溫度保持穩(wěn)定,并且以輕質(zhì)的鋁殼包圍住望遠(yuǎn)鏡和儀器的支架。在外殼之內(nèi),石墨環(huán)氧的框架將校準(zhǔn)好的工作儀器牢固的固定住。 有一段時(shí)間用于安置儀器和望遠(yuǎn)鏡的宇宙飛船在建造上比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的組合來(lái)得順利,但洛克希德仍然經(jīng)歷了預(yù)算不足和進(jìn)度的落后,在1985年的夏天之前,宇宙飛船的進(jìn)度落后了個(gè)月,而預(yù)算超出了30%。馬歇爾太空飛行中心的報(bào)告認(rèn)為洛克希德在宇宙飛船的建造上沒(méi)有采取主動(dòng),而且過(guò)度依賴NASA的指導(dǎo)。 6、地面的支持 在1983年,太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)協(xié)會(huì)(STScI)在經(jīng)歷NASA與科學(xué)界之間的權(quán)力爭(zhēng)奪后成立。太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)協(xié)會(huì)隸屬于美國(guó)大學(xué)天文研究聯(lián)盟 (AURA),這是由32個(gè)美國(guó)大學(xué)和7個(gè)國(guó)際會(huì)員組成的單位,總部坐落在馬里蘭州巴爾地摩的約翰•霍普金斯大學(xué)校園內(nèi)。 太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)太空望遠(yuǎn)鏡的操作和將數(shù)據(jù)交付給天文學(xué)家。美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署(NASA)想將之做為內(nèi)部的組織,但是科學(xué)家依據(jù)科學(xué)界的做法將之規(guī)劃創(chuàng)立成研究單位,由NASA位在馬里蘭州綠堤,太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)協(xié)會(huì)南方48公里,的哥達(dá)德太空飛行中心和承包廠商提供工程上的支持。哈伯望遠(yuǎn)鏡每天24小時(shí)不間斷的運(yùn)作,由四個(gè)工作團(tuán)隊(duì)輪流負(fù)責(zé)操作。 太空望遠(yuǎn)鏡歐洲協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)于1984年設(shè)立在德國(guó)鄰近慕尼黑的Garching bei München,為歐洲的天文學(xué)家提供相似的支持。 7、挑戰(zhàn)者號(hào)的事故 早在1986年,就已經(jīng)計(jì)劃在當(dāng)年10月份發(fā)射哈勃空間望遠(yuǎn)鏡。但是挑戰(zhàn)者號(hào)的事故使美國(guó)的太空計(jì)劃停滯不前,航天飛機(jī)的暫停升空,迫使哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射延遲了數(shù)年。望遠(yuǎn)鏡和所有的附件都必須分門別類的儲(chǔ)藏在無(wú)塵室內(nèi),直到能夠排出發(fā)射的日期,這也使得已經(jīng)超支的總成本更為高漲。 最后,隨著航天飛機(jī)在1988年再度開(kāi)始升空,望遠(yuǎn)鏡也預(yù)定在1990年發(fā)射。在發(fā)射前的最后準(zhǔn)備,用氮?dú)鈬娚溏R面以除去可能累積的灰塵,并且對(duì)所有的系統(tǒng)進(jìn)行廣泛的測(cè)試。終于,在1990年4月24日由發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī),于STS-31航次將望遠(yuǎn)鏡成功的送入計(jì)劃中的軌道。 從它原始的總預(yù)算,大約4億美金,到現(xiàn)在的花費(fèi)超過(guò)25億美金,哈勃的成本依然在不斷的累積與增高。美國(guó)政府估計(jì)的開(kāi)銷將高達(dá)45至60億美金,歐洲所挹注的資金也高達(dá)6億歐元(1999年的估計(jì))。 8、儀器 在發(fā)射時(shí),哈勃空間望遠(yuǎn)鏡攜帶的儀器如下: ·廣域和行星照相機(jī)(WF/PC) ·戈達(dá)德高解析攝譜儀(GHRS) ·高速光度計(jì)(HSP)) ·暗天體照相機(jī)(FOC) ·暗天體攝譜儀(FOS) WF/PC原先計(jì)劃是光學(xué)觀測(cè)使用的高分辨率照相機(jī)。由NASA的噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室制造,附有一套由48片光學(xué)濾鏡組成,可以篩選特殊的波段進(jìn)行天體物理學(xué)的觀察。整套儀器使用8片CCD,做出了兩架照相機(jī),每一架使用4片CCD。"廣域照相機(jī)"(WFC)因?yàn)橐曇拜^廣,在解像力上有所損失,而"行星照相機(jī)"(PC)以比WFC長(zhǎng)的焦距成像,所以有較高的放大率。 GHRS是被設(shè)計(jì)在紫外線波段使用的攝譜儀,由哥達(dá)德太空中心制造,可以達(dá)到90,000的光譜分辨率,同時(shí)也為FOC和FOS選擇適宜觀測(cè)的目標(biāo)。FOC和FOS都是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡上分辨率最高的儀器。這三個(gè)儀器都舍棄了CCD,使用數(shù)字光子計(jì)數(shù)器做為檢測(cè)裝置。FOC是由歐洲太空總署制造, FOS 則由Martin Marietta公司制造。 最后一件儀器是由威斯康辛麥迪遜大學(xué)設(shè)計(jì)制造的HSP,它用于在可見(jiàn)光和紫外光的波段上觀測(cè)變星,和其它被篩選出的天體在亮度上的變化。它的光度計(jì)每秒鐘可以偵測(cè)100,000次,精確度至少可以達(dá)到2%。 哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的導(dǎo)引系統(tǒng)也可以做為科學(xué)儀器,它的三個(gè)精細(xì)導(dǎo)星傳感器(FGS)在觀測(cè)期間主要用于保持望遠(yuǎn)鏡指向的準(zhǔn)確性, 但也能用于進(jìn)行非常準(zhǔn)確的天體測(cè)量,測(cè)量的精確度達(dá)到 0.0003弧秒。 鏡片的瑕疵 [編輯本段] 在望遠(yuǎn)鏡發(fā)射數(shù)星期之后,傳回來(lái)的圖片顯示在光學(xué)系統(tǒng)上有嚴(yán)重的問(wèn)題。雖然,第一張圖像看起來(lái)比地基望遠(yuǎn)鏡的明銳,但望遠(yuǎn)鏡顯然沒(méi)有達(dá)到最佳的聚焦?fàn)顟B(tài),獲得的最佳圖像質(zhì)量也遠(yuǎn)低于當(dāng)初的期望。點(diǎn)源的影像被擴(kuò)散成超過(guò)一弧秒半徑的圓,而不是在設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中的標(biāo)準(zhǔn):集中在直徑0.1 弧秒之內(nèi),有同心圓的點(diǎn)彌漫函數(shù)圖像。 對(duì)圖樣缺陷的分析顯示,問(wèn)題的根源在主鏡的形狀被磨錯(cuò)了。雖然,這個(gè)差異小于光的1/20波長(zhǎng),只是在邊緣太平了一點(diǎn)。鏡面與需要的位置只差了微不足道的2微米,但這個(gè)差別造成的是災(zāi)難性的、嚴(yán)重的球面像差。來(lái)自鏡面邊緣的反射光,不能聚集在與中央的反射光相同的焦點(diǎn)上。 鏡子的瑕疵造成的作用是在科學(xué)觀察的核心觀測(cè)上,核心像差的PSF要足夠的明銳到足以進(jìn)行高解析的分辨,但對(duì)明亮的天體和光譜分析是不受影響的。雖然,在外圍損失大片的光因?yàn)椴荒軈R聚在焦點(diǎn)上而造成暈像,嚴(yán)重的減損了望遠(yuǎn)鏡觀察暗天體或高反差的影像的能力。這意味著幾乎所有對(duì)宇宙學(xué)的研究計(jì)劃都不能執(zhí)行,因?yàn)樗齻兌际欠浅0等醯挠^測(cè)對(duì)象。美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署和哈勃空間望遠(yuǎn)鏡成為許多笑話的箭靶,并且被認(rèn)為是大白象(花費(fèi)大而無(wú)用的東西)。 1、問(wèn)題的根源 從點(diǎn)源的圖像往回追溯,天文學(xué)家確定鏡面的圓錐常數(shù)是−1.0139,而不是原先期望的− 1.00229。通過(guò)分析珀金埃爾默的零校正器(精確測(cè)量拋光曲面的儀器)和分析在地面測(cè)試鏡子的干涉圖影像,也獲得了相同的數(shù)值。 由噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室主任,亞倫領(lǐng)導(dǎo)的委員會(huì),確定了錯(cuò)誤是如何發(fā)生的。亞倫委員會(huì)發(fā)現(xiàn)珀金埃爾默使用的零校正器在裝配上發(fā)生了錯(cuò)誤,它的向場(chǎng)透鏡位置偏差了1.3 mm。 在拋光鏡子的期間,珀金埃爾默使用另外二架零校正器,兩者都(正確的)顯示鏡子有球面像差。這些測(cè)試都是會(huì)確實(shí)消除球面像差而設(shè)計(jì)的,不顧品管文件的指導(dǎo),公司認(rèn)為這二架零校正器的精確度不如主要的設(shè)備,而忽略了測(cè)試的結(jié)果。 委員會(huì)指出失敗的主因是珀金埃爾默。由于進(jìn)度表頻繁更動(dòng)造成的損耗和望遠(yuǎn)鏡制造費(fèi)用的超支,造成了在美國(guó)航空暨太空總署和光學(xué)公司之間的關(guān)系極度的緊張。美國(guó)航空暨太空總署發(fā)現(xiàn)珀金埃爾默并不認(rèn)為鏡子的制做在他們的業(yè)務(wù)中是關(guān)鍵性的困難工作,而美國(guó)航空暨太空總署也未能在拋光之前善盡本身的職責(zé)。在委員會(huì)沉痛的批評(píng)珀金埃爾默在管理上的不當(dāng)與缺失的同時(shí),美國(guó)航空暨太空總署也被非議未善盡品管的責(zé)任,與不該只依賴維一一架儀器的測(cè)試結(jié)果。 2、解決的設(shè)計(jì) 在望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)中原本就規(guī)畫了維修的任務(wù),所以天文學(xué)家立刻就開(kāi)始尋找可以在1993年,預(yù)定進(jìn)行第一次維修任務(wù)時(shí)解決問(wèn)題的方案。以柯達(dá)為哈勃制作的備用鏡,在軌道上進(jìn)行更換是太昂貴和耗費(fèi)時(shí)間,臨時(shí)要將望遠(yuǎn)鏡帶回地面正修也不可能。取而代之的,鏡片錯(cuò)誤的形狀已經(jīng)被精確的測(cè)量出來(lái),因此可以設(shè)計(jì)一個(gè)有相同的球面像差,但功效相反的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)抵消錯(cuò)誤。也就是在第一次的維修任務(wù)中為哈勃配上一副能改正球面像差的眼鏡。 由于原本儀器的設(shè)計(jì)方式,必須要兩套不同的校正儀器。廣域和行星照相機(jī)的設(shè)計(jì)包括轉(zhuǎn)動(dòng)的鏡片和直接進(jìn)入兩架照相機(jī)的8片獨(dú)立CCD芯片的光線,可以用一個(gè)反球面像差的鏡片完全的消除掉它們表面上的主要變形。修正鏡被固定在替換的第二代廣域和行星照相機(jī)內(nèi)(由于進(jìn)度和預(yù)算的壓力,只修正4片CCD而不是8片)。但是,其它的儀器就缺乏任何可以安置的中間表面,因此必須要一個(gè)外加的修正裝置。 3、COSTAR 設(shè)計(jì)用來(lái)改正球面像差的儀器稱為"太空望遠(yuǎn)鏡光軸補(bǔ)償校正光學(xué)(COSTAR)",基本上包含兩個(gè)在光路上的鏡子,其中一個(gè)將球面像差校正過(guò)來(lái),光線被聚焦給暗天體照相機(jī)、暗天體光譜儀和高達(dá)德高解析攝譜儀。為了提供COSTAR在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)所需要的位置,必須移除其中一件儀器,天文學(xué)家的選擇是犧牲高速光度計(jì)。 在哈勃任務(wù)的前三年期間,在光學(xué)系統(tǒng)被修正到合適之前,望遠(yuǎn)鏡依然執(zhí)行了大量的觀測(cè)。光譜的觀測(cè)未受到球面像差的影響,但是許多暗弱天體的觀測(cè)因?yàn)橥h(yuǎn)鏡的表現(xiàn)不佳而被取消或延后。盡管受到了挫折,樂(lè)觀的天文學(xué)家在這三年內(nèi)熟練的運(yùn)用影像處理技術(shù),例如反折績(jī)(影像重疊)得到許多科學(xué)上的進(jìn)展。 維護(hù)任務(wù)和新儀器 [編輯本段] 1、第一次維護(hù)任務(wù) 在設(shè)計(jì)上,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡必須定期的進(jìn)行維護(hù),但是在鏡子的問(wèn)題明朗化之后,第一次的維護(hù)就變得非常重要,因?yàn)楹教靻T必須全面性的進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)安裝和校正的工作。被選擇執(zhí)行任務(wù)的七位航天員,接受近百種被專門設(shè)計(jì)的工具使用的密集訓(xùn)練。由奮進(jìn)號(hào)在1993年12月的STS-61航次中,于10天之中重新安裝了幾件儀器和其它的設(shè)備。 最重要的是以COSTAR修正光學(xué)組件取代了高速光度計(jì),和廣域和行星照相機(jī)由第二代廣域和行星照相機(jī)與內(nèi)部的光學(xué)更新系統(tǒng)取代。另外,太陽(yáng)能板和驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備、四個(gè)用于望遠(yuǎn)鏡定位的陀螺儀、二個(gè)控制盤、二個(gè)磁力計(jì)和其它的電子組件也被更換。望遠(yuǎn)鏡上攜帶的計(jì)算器也被更新升級(jí),由于高層稀薄的大氣仍有阻力,在三年內(nèi)逐漸衰減的軌道也被提高了。 在1994年的1月13日,美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署宣布任務(wù)獲得完全的成功,并顯示出許多新的圖片。這次承擔(dān)的任務(wù)非常復(fù)雜,共進(jìn)行了五次航天飛機(jī)船艙外的活動(dòng),它的回響除了對(duì)美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署給予極高的評(píng)價(jià)外,也帶給天文學(xué)家一架可以充分勝任太空任務(wù)的望遠(yuǎn)鏡。 后續(xù)的維修任務(wù)沒(méi)有如此的戲劇化,但每一次都給哈勃空間望遠(yuǎn)鏡帶來(lái)了新的能力。 2、第二次維護(hù)任務(wù) 第二次維護(hù)任務(wù)由發(fā)現(xiàn)號(hào)在1997年2月的STS-82航次中執(zhí)行,以太空望遠(yuǎn)鏡影像攝譜儀(STIS)和近紅外線照相機(jī)和多目標(biāo)分光儀(NICMOS)替換掉戈達(dá)德高解析攝譜儀(GHRS)和暗天體攝譜儀(FOS);以一臺(tái)新的固態(tài)記錄器替換工程與科學(xué)錄音機(jī),修護(hù)了絕熱毯和再提升哈勃的軌道。近紅外線照相機(jī)和多目標(biāo)分光儀包含由固態(tài)氮做成的吸熱器以減少來(lái)自儀器的熱噪聲,但在安裝之后,部分來(lái)自吸熱器的熱擴(kuò)散卻意料之外的進(jìn)入光學(xué)擋板,這額外增加的熱量導(dǎo)致儀器的壽命由原先期望的4.5年縮短為2年。 3、第三次維護(hù)任務(wù)(3A) 在六臺(tái)陀螺儀中的三臺(tái)故障之后(第4臺(tái)在任務(wù)之前幾個(gè)星期故障,使望遠(yuǎn)鏡不能勝任執(zhí)行科學(xué)觀察),第三次維護(hù)任務(wù)仍然由發(fā)現(xiàn)號(hào)在1999年12月的STS-103航次中執(zhí)行。在這次維護(hù)中更換了全部的六臺(tái)陀螺儀,也更換了一個(gè)精細(xì)導(dǎo)星傳感器和計(jì)算器,安裝一套組裝好的電壓/溫度改善工具(VIK)以防止電池的過(guò)熱,并且更換絕熱的毯子。新的計(jì)算器是能在低溫輻射下運(yùn)作的英特爾486,可以執(zhí)行一些過(guò)去必須在地面處理的與宇宙飛船有關(guān)的計(jì)算工作。 4、第四次維護(hù)任務(wù)(3B) 第四次維護(hù)任務(wù)由哥倫比亞號(hào)在2002年3月的STS-109航次中執(zhí)行,以先進(jìn)巡天照相機(jī)(ACS)替換了暗天體照相機(jī)(FOC),并且查看了冷卻劑已經(jīng)在1999年耗盡的近紅外線照相機(jī)和多目標(biāo)分光儀(NICMOS)。更換了新的冷卻系統(tǒng)之后,雖然還不能達(dá)到原先設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)期的低溫,但已經(jīng)冷到足以繼續(xù)工作了。 在這次任務(wù)中再度更換了太陽(yáng)能板。新的太陽(yáng)能板是為銥衛(wèi)星發(fā)展出來(lái)的,大小只有原來(lái)的三分之二,除了可以有效的減少稀薄大氣層帶來(lái)的阻力,還能多供應(yīng)30%的動(dòng)力。這多出來(lái)的動(dòng)力使得哈勃空間望遠(yuǎn)鏡上所有的儀器可以同時(shí)運(yùn)作,并且因?yàn)檩^為柔軟,還消除了老舊的太陽(yáng)能板因?yàn)檫M(jìn)出陽(yáng)光照射區(qū)域會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)的問(wèn)題。為了改正繼電器遲滯的問(wèn)題,哈勃的配電系統(tǒng)也被更新了。這是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡升空之后,首度能完全的應(yīng)用所獲得的電力。其中影響最大的兩架儀器,先進(jìn)巡天照相機(jī)和近紅外線照相機(jī)和多目標(biāo)分光儀,在2003至2004年間共同完成了哈勃超深空視場(chǎng)。 5、 最后的維護(hù)任務(wù) 最后一次的哈勃維修任務(wù)已經(jīng)安排在2008年9月11日,航天員將更換新的電池和陀螺儀。更換精細(xì)導(dǎo)星傳感器(FGS)并修理太空望遠(yuǎn)鏡影像攝譜儀(STIS)。他們也將安裝二架新的儀器:宇宙起源頻譜儀和第三代廣域照相機(jī),但是可能不會(huì)重置或替換先進(jìn)巡天照相機(jī)。 科學(xué)上的成就 [編輯本段] 哈勃幫助解決了一些長(zhǎng)期困擾天文學(xué)家的問(wèn)題,而且導(dǎo)出了新的整體理論來(lái)解釋這些結(jié)果。哈勃的眾多主要任務(wù)之一是要比以前更準(zhǔn)確的的測(cè)量出造父變星的距離,這可以讓我們更加準(zhǔn)確的定出哈勃常數(shù)的數(shù)值范圍,這樣才能對(duì)宇宙的擴(kuò)張速率和年齡有更正確的認(rèn)知。在哈勃升空之前,哈勃常數(shù)在統(tǒng)計(jì)上的誤差估計(jì)是50%,但在哈勃重新測(cè)量出室女座星系團(tuán)和其它遙遠(yuǎn)星系團(tuán)內(nèi)的造父變星距離后,提供的測(cè)量值準(zhǔn)確率可以在10%之內(nèi)。這與哈勃發(fā)射之后以其它更可靠的技術(shù)測(cè)量出來(lái)的結(jié)果是一致的。 哈勃也被用來(lái)改善宇宙年齡的估計(jì),宇宙的未來(lái)也是被質(zhì)疑的問(wèn)題之一。來(lái)自高紅移超新星搜尋小組和超新星宇宙論計(jì)劃的天文學(xué)家使用望遠(yuǎn)鏡觀察遙遠(yuǎn)距離外的超新星,發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹也許實(shí)際上是在加速中。這個(gè)加速已經(jīng)被哈勃和其它地基望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)證實(shí),但加速的原因目前還很難以理解。 由哈勃提供的高解析光譜和影像很明確的證實(shí)了盛行的黑洞存在于星系核中的學(xué)說(shuō)。在60年代初期,黑洞將在某些星系的核心被發(fā)現(xiàn)還只是一種假說(shuō),在80年代才鑒定出一些星系核心可能是黑洞候選者的工作,哈勃的工作卻使得星系的核心是黑洞成為一種普遍和共同的認(rèn)知。哈勃的計(jì)劃在未來(lái)將著重于星系核心黑洞質(zhì)量和星系本質(zhì)的緊密關(guān)聯(lián)上,哈勃對(duì)星系中黑洞的研究將在星系的發(fā)展和中心黑洞的關(guān)連上產(chǎn)生深刻與長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。 蘇梅克-列維九號(hào)彗星在1994年撞擊木星對(duì)天文學(xué)家是一件很意外的事,幸運(yùn)的事發(fā)生在哈勃完成第一次維護(hù)修好光學(xué)系統(tǒng)之后的幾個(gè)月。因此,哈勃所獲的的影像是自從1979年航海家二號(hào)飛掠木星之后最為清晰的影像,并且很幸運(yùn)的對(duì)估計(jì)數(shù)個(gè)世紀(jì)才會(huì)發(fā)生一次的彗星碰撞木星的動(dòng)力學(xué)事件,提供了關(guān)鍵性的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。它也被用來(lái)研究太陽(yáng)系外圍的天體,包括矮行星冥王星和厄里斯。 |
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4. 回答人: 匿名 |
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每天都要拍照。即使這樣都忙不過(guò)來(lái)。每天都有大量的天文工作人員根據(jù)自己科研的需要,向太空望遠(yuǎn)鏡的管理者提出自己的觀測(cè)申請(qǐng),太空望遠(yuǎn)鏡的管理者們根據(jù)申請(qǐng)的內(nèi)容來(lái)決定太空望遠(yuǎn)鏡的工作日程。這些日程可是排的滿滿的。即使申請(qǐng)上了,也要排很長(zhǎng)時(shí)間的隊(duì)。 | |
5. 回答人: 匿名 |
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太空望遠(yuǎn)鏡不是每天都拍照,也是定期的。美國(guó)天文局的人不是說(shuō)過(guò)一句話嗎,雖然我們花了上百億的錢,可我們只能監(jiān)視3%的天空,他忙不過(guò)來(lái)的。老虎也有打盹的時(shí)候,更何況是個(gè)長(zhǎng)期處于如此惡劣環(huán)境的機(jī)器. | |
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