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人类的科技瑰宝:哈勃太空望远镜升空25周年

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“目前,哈勃望远镜已经成为我们文化中不可分割的一部分。”NASA科学家约翰·格伦斯菲尔德介绍说,他曾经是一名宇航员,参与了最后三次哈勃望远镜的太空维修任务。

服役期间,哈勃望远镜执行的观测任务数目超过100万!人类有史以来,没有任何人、任何设备(无论是在地面还是太空中)能够与其匹敌。

这25年来,哈勃望远镜在距离地面560公里的轨道上是怎样度过的呢?

送上去个“近视眼”

经过十年的研制打磨,1990年4月24日,哈勃太空望远镜经由发现号航天飞机发射进入太空。

多少年来,天文学家一直希望能够摆脱地球大气层对遥远星光的影响,哈勃望远镜的出现实现了这一愿望。首个太空望远镜以著名天文学家埃德温·哈勃命名,他最大的成就是在上世纪20年代发现了宇宙膨胀,开启了现代宇宙学的研究。而哈勃望远镜的许多观测数据,正是为了验证哈勃的理论。

然而,满怀期待的天文学家们不久之后就由兴奋转而苦恼——哈勃望远镜的主镜系统在制造时出现了严重的误差,传回的图像全都模糊不堪。

三年后,NASA经过严密论证,决定派宇航员进入太空对哈勃望远镜进行维修。

太空大检修

从1993年到2009年,宇航员一共对哈勃望远镜进行了5次“贴身”维修,大幅改进了主镜的性能。最后一次维修行动因2003年哥伦比亚号航天飞机的事故,曾差点取消,但最终在公众的支持和NASA的坚持下,最终得以成行。

20多年来,NASA为哈勃望远镜付出的累计投资约为100亿美元。

参加了三次哈勃望远镜检修任务的NASA科学家格伦斯菲尔德是最后一个近距离触摸到这台太空天文台的人,他回忆当年的任务时说道:“完成任务后,我轻轻拍了一下望远镜的外壳,向它告别。那真是一场激动人心的旅程。”

创纪录的数据

从1990年到今天,哈勃望远镜在地球轨道上运行了接近13万7千圈,累计54亿公里,执行了120多万次观测任务,观察了超过38,000个天体。

哈勃望远镜观测到的目标中最远的是距地球130亿光年的原始星系,这些星系的发出光芒来自大爆炸后刚刚形成的宇宙早期。

平均每个月,哈勃都会产生829G观测数据,累计已超过100T。

成果频出

在执行任务的早期,哈勃望远镜证明了大质量黑洞在宇宙中普遍存在——大多出现在星系的中央位置。同时,天文学家还在它的帮助下,观测到宇宙膨胀的精确数据,从而推算出宇宙年龄为138亿年(误差不超过3%)。

在这一过程中,“暗能量”这个如今在科学界频频出现的神秘概念,逐渐为人们所知晓。而且在“大爆炸”之后,另一个非常关键的“暴涨”阶段对于我们宇宙现在的结构同样起着决定性的作用。

截至目前,直接或间接通过哈勃望远镜的成果而发表的科学论文数目,达到12800篇,包括几项问鼎诺贝尔奖的成果。

哈勃的未来

据NASA官方介绍,以目前的状态来看,哈勃太空望远镜至少会继续在轨工作至2020年。收地球引力和高层稀薄大气的影响,其运行轨道会逐渐降低,但好消息是这个降低的速率非常缓慢,乐观来看,直到2030年哈勃望远镜依然能够维持可工作状态。

在2009年的最后一次太空维修任务时,宇航员在哈勃望远镜的底部安装了一个自动适配的链接装置。其目的是在未来,可以发射无人太空船携带发动机与望远镜对接,以实现受控再入大气层。这主要是考虑到口径2.4米的主镜体积较大,经过大气层的燃烧依然会存留较大体积,因此没人希望有关哈勃望远镜的最后新闻是它砸到了人口稠密的地区。

哈勃的继任者们

NASA计划中将于2018年升空的詹姆斯·韦伯望远镜是目前被寄予厚望的哈勃望远镜继任者。它以NASA前任局长的名字命名,在韦伯领导下的美国宇航局,成功实施了“水星”和“双子星”载人航天计划,为人类成功登月奠定了坚实的基础。

韦伯望远镜在设计时强化了其红外波段的观测能力,这将让它能够更好地看清宇宙中更遥远、更暗淡的天体。相对于哈勃望远镜,韦伯望远镜将能够进一步逼近大爆炸后的年轻宇宙的图景,科学家估计它可以看到距离200亿光年远的原始星系。

2019年,哈勃望远镜和韦伯望远镜将同时在轨道运行,帮助人类揭示宇宙的秘密。

“到那时,人类将拥有前所未有的观测能力,面对未知的宇宙,我们可以更好的观察它,理解它。”格伦斯菲尔德介绍说,“我相信,到时候一定会有"爆炸性"的新发现!”


作者:未知 来源:本站转载 发布时间:2015年04月24日
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