哈勃30年：从“一颗蒙羞的人造卫星废物”到今天的太空巨眼

原创 小菌 趣科普

“星依云渚溅溅，露零玉液涓涓，宝砌哀兰剪剪。碧天如练，光摇北斗阑干。”星空有多美呢？

从伽利略制作出了人类第一台望远镜起，我们窥探宇宙的欲望盒子就已经被打开。斗转星移间，各种各样的天文望远镜横空出世。其中，就包括我们的主角——哈勃望远镜。

1990年4月24日，哈勃望远镜发射升空，此时此刻，在大约600km的近地轨道上，它正好工作满30个年头。为了庆祝它的30岁生日，NASA还发起了“生日星图”活动，让我们能够有机会看到自己出生当天的璀璨星空。

趣科普小伙伴们的生日星云

但其实一路走来，哈勃经历的路途挺坎坷的，甚至还被冠以过“一颗蒙羞的人造卫星废物”之称。所以今天借着给哈勃庆生来给大家讲讲这个伟大的望远镜的故事。

发射太空望远镜的这个想法，最早是1923年由德国火箭专家赫尔曼·奥伯特提出的。但当时受到技术限制这个提议也只能是个想法。

到了1946年，美国的天文学家莱曼·施皮策发表了一篇名为《在地球之外的天文观测优势》的论文，力挺赫尔曼·奥伯特的观点。同时也表明了太空观测的两大优势：一是能完全不受地面大气层干扰，图像数据清晰度无限上升；二是能够全波段接收数据。

不过，把一架大型望远镜送上太空不是像过家家一样动动嘴皮子就能实现，而且当时二战才结束不久，资金和技术是两个不小的难题，所以这个设想被一拖再拖。

这一拖就拖到了1970年，美国宇航局正式设立了规划空间望远镜的工程委员会，也就是哈勃的研制计划得以正式立项。

在哈勃的研制期间资金不足被多次中断，但最终还是在1986年完成了这个举世瞩目的太空望远镜的制作。

在当时，它是世界上第一座巨型太空天文台，也是人类有史以来制造过的最精密、最复杂的天文仪器。

1990年4月24日，在全世界的瞩目下，哈勃望远镜跟着发现号航天飞机，于STS-31航次成功的被送入计划中的轨道。

从当初的一纸蓝图到成功脱离地球重力开始在太空中探索，哈勃走出的这一步让所有人欣喜。然而，在哈勃被送出家门之时，却出现了问题。

在发射时哈勃的其中一个太阳能电池帆板没有按照预定计划展开。这一突发状况让地面控制中心的大家伙有些着急。在讨论了许多方案之后决定让宇航员冒着巨大风险出仓人工维修。

正当宇航员在为临时的出仓做准备时，哈勃的太阳能电池帆板突然自己打开了。大家瞬间松了一口气。后来也被调侃成是调皮的哈勃望远镜第一次上天，有些激动给大家开了个小玩笑。

但是随后发生的事情却不是玩笑，差点儿要了哈勃的命。

原因是哈勃在太空中拍摄的第一组照片被传回时，图像非常模糊，甚至还没有地面的天文望远镜拍摄的清晰。

而一结果的造成是在主镜的研磨制作中出现了人工错误，导致主镜边缘处比设计尺寸多磨了2微米。别看这只相当于头发丝1%的2微米厚度，它让哈勃的光学主镜产生了严重的球面像差，直接降低了分辨率。

而且更加致命的是，哈勃的光学主镜是不可拆卸的。这一结果让天文爱好者们感到愤怒又无奈。直呼NASA送了一个近视眼上天，甚至还给哈勃望远镜套上了“科技小丑”的称号。

哈勃的“近视”直接导致了它3年的低谷期。而从开始立项到成功上天，哈勃已经耗费了16亿美元。所有人都不想就此放弃。

不幸中的万幸，哈勃在建造之初就是可以不断升级和更改配件的。因为镜面大小和形状已经有精确的数字，所以科学家计划设计一个有相同球面差，但功效相反的光学系统来抵消错误。

于是在太空中沉寂了4年后，哈勃在1994年1月13日迎来了自己的第一次维修。这次维修也被叫做“帮哈勃戴眼镜”。

同时这一次维修还给哈勃更换了新的照相机、电池板、陀螺仪。在最重要的像差改正镜装好后，哈勃的近视也是成功被治好了。

“视力矫正”后的哈勃也开始在太空中发挥出自己的真正实力，传回了一张又一张清晰珍贵的宇宙星系图。

当时美国帕洛马山天文台拥有5米反射镜的天文望远镜能够观测到数十亿光年的天体。而哈勃只有2.4米的口径，却能观测到100亿光年之遥的天体，并且要比地面望远镜的图像数据清晰十倍。也是从这时候开始，哈勃摇身一变成为了人类的太空巨眼。

哈勃上岗的30年间，总共经历了5次维修，从最开始的落寞沉寂到现在大放异彩。10950个日夜兢兢业业全年无休的工作，把自己的委屈全都发泄在了浩瀚的太空里，而给我们换回无数珍贵的宇宙数据。

如今这位超龄服役的老兵也将迎来自己的继承者，当初那个还不完美的小“少年”已经30岁了，今天我们都对它说一声“生日快乐”吧。

特别声明

本文参考资料来源于

wikipedia

https://mashable.com/2013/03/04/how-hubble-space-telescope-works/

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-the-hubble-space-telecope-k4.html

图片来源于

Google图片、bing图片、YouTube

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原标题：《哈勃30年：从“一颗蒙羞的人造卫星废物”到今天的太空巨眼》

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