哈勃望遠鏡:一個不平凡「少年」的成長之路!

2020-12-21 觀星居

1990年4月24日,那天全人類都在關注哈勃望遠鏡的發射過程,終不辱使命,發射成功!如今,一晃即是30年,哈勃望遠鏡,你還好嗎?

望遠鏡的誕生

夜晚星光璀璨,在地球之外的太空裡有什麼呢?這個問題一直困擾著無數天文學家。上個世紀,人們無法觀測天空,對天空抱有很大的幻想。直到伽利略製作出了極其簡易的望遠鏡後,人類才窺探了夢想中的天空。從那以後,望遠鏡就成為了人們探索天空的必須工具。毫不誇張地說:正是望遠鏡的發明才造就了現在百花齊放的天文學。望遠鏡因為伽利略誕生了,而人類也因為望遠鏡見識了美麗壯觀的宇宙。隨著科技的發展,望遠鏡也在不斷的進化,才有了後來的不平凡的「少年」——哈勃望遠鏡!

伽利略望遠鏡 人類第一臺望遠鏡

望遠鏡的局限

當望遠鏡的放大倍數越來越高,人們想要觀測的距離越來越遠,渴望看到更加清晰的圖像時,才突然醒悟,這一切多麼可笑。可笑自己對地球的無知,可笑自己的渺小。望遠鏡可以不斷改良,但觀測環境不能,當在地面觀測達到極限的時候,人們觀測的星空也變得有限。而造成這一切的就是大氣層!大氣層是保護地球而存在的,但是對於觀測星空來說卻是最大的障礙。

加那列大型望遠鏡

大氣層很不穩定,會造成星光閃爍,就好像我們平常說的:「一閃一閃亮晶晶」。當大氣層將紫外線和紅外線吸收後,我們觀測的星空就變得「渾濁不堪」。有時忽明忽現,有時乾脆消失。為了尋找解決辦法,天文學家曾經不斷地變換方位,尋找大氣層最薄的地區進行觀察,但結果都不盡人意。凡事終有解決辦法,這得感謝一個人,他是《飛往星際空間的火箭》的作者——赫爾曼·奧特伯。

赫爾曼·奧特伯

解決之法

不知大家是否了解赫爾曼·奧特伯,他是一位「火箭師傅」,他提出了一個驚為天人的想法:將望遠鏡送上太空!確實,將火箭送上太空就可以解決地面觀測極限的問題了。美國天文學家萊曼·斯皮策對此還闡述了太空望遠鏡的優勢:清晰度無限上升;可以全天候工作而且還是全波段接收。人們可以看到更清晰的宇宙景觀!不過,想要將望遠鏡送上太空並不是一件簡單的事,特別是當時二戰才結束不久,百廢待興,資金缺乏,技術該需要攻克,我們能做到嗎?

萊曼·斯皮策

哈勃望遠鏡的誕生

母親懷胎十月生下可愛的寶寶,這是偉大,但同樣是辛苦,尤其是在孩子出生的那一刻,疼痛無止盡的襲來,母親「咬牙切齒」,費盡全身力氣終於將孩子送到這個世界中,那一刻所有人都是開心興奮的。哈勃望遠鏡就是我們「孩子」。

哈勃望遠鏡下的星空

1962年,人們再一次提到太空望遠鏡,並且也希望能夠製造出一個巨型望遠鏡供人類研究星空,於是乎這個項目就成立。在這過程中,以美國宇航局(NASA)為主導,這是因為當時航空領域最發達的就是美國。項目成立,便是要解決經費問題。誰也不想在孩子來到這個世上的時候,就面臨沒錢買奶粉的局面。但為了湊齊哈勃望遠鏡的奶粉錢也是費了很大力氣。

1969年,阿波羅登月成功,NASA在航空領域的經費就開始大幅度縮減,因此哈勃望遠鏡即將面臨夭折的地步。為了挽救哈勃望遠鏡的項目,無數天文學家開始拜訪各國政界要領,希望能得到資金的支持,不斷地向外界介紹太空望遠鏡的優勢和好處。在他們的不懈努力下,總算成功了。但也付出了不小的代價,比如說望遠鏡的口徑需要減小,各種儀器設備都要降低要求。

起名

太空望遠鏡項目正式成立,這也就意味著我們的「孩子」出生了,出生後的第一件事當然是取名字,該取什麼好呢?這大型的望遠鏡是用於觀測星空的,那麼就用證實了其他星系存在的人的名字吧!於是,它有名字了——哈勃!美國天文學家艾德溫·哈勃,不僅發現了其他星系還提出了宇宙膨脹假說,是當之無愧的天文學之父,正是他開拓了星空知識,它能夠被安上哈勃這個名字是它的榮幸。

艾德溫·哈勃

哈勃的成長

在金錢到位之後,就是不斷給「孩子」為奶粉,到底用什麼牌子的奶粉呢?這下難倒了很多科學家,在太空的環境中,要怎麼送哈勃望遠鏡上太空呢?後來美國宇航局提出了採用太空梭模型,後來證實這個想法最聰明。於是便開始有條不紊進行製造,各部件的製造被分配到了不同的國家和地區。終於在1985年12月,哈勃望遠鏡的各部分都已經製造完成。

哈勃發射

人們已經計劃好了在1986年10月發射哈勃望遠鏡。可是意外卻發生了。

1986年1月28日,「挑戰者」號太空梭在空中爆炸,導致7名太空人死亡,這件事對NASA打擊很大,也讓無人開始質疑NASA的能力。於是,NASA的所有太空梭都被迫停飛,其中就包括哈勃望遠鏡,這位苦苦等待飛翔的「少年」。

「百因必有果」,在不斷的檢查下,終於找到了問題所在,原來是o形橡膠發生了變化,導致核洩漏發生爆炸。正所謂「失敗是成功之母」,NASA從不服輸,在調整心態後,對太空梭進行了檢測和改造。這位「少年」迎來了飛翔的時機。在1990年4月24日,「少年」坐在太空梭上出發了。

如今,「少年」已經30歲了,已經步入中年,在這段時間裡,他為人類拍下了很多珍貴的照片,讓我們見識到了更加美麗的星空。「少年」真的長大了,我們為你高興,但更想對你說一聲:「生日快樂「。

相關焦點

  • 哈勃望遠鏡,絕美的30年
    負責哈勃望遠鏡的科學家們相信它至少能持續運行到 2025 年,這是一個保守的估計。但是當哈勃的任務真的結束時,它超強的光學和紫外線觀測能力在短期內無法被複製,因為哈勃望遠鏡可以在不同的波段給天體拍照,科學家通過不同的波段分析同一個天體,就能了解它的化學成分和年齡這些信息。哈勃的退休會讓一些波段的圖像暫時缺失,因為他的繼任者據說會專攻哈勃不擅長的波段而不是延續他的功能。
  • 哈勃空間望遠鏡三十年,宇宙科學機器的發展之路
    早期圖像顯示望遠鏡的2.4米反射鏡存在著缺陷---它的邊緣位置偏於平緩約2微米,大約是人類頭髮寬度的1/50,其導致的結果是無法清晰聚焦光線。對於一架望遠鏡,存在的全部意義在於脫離地球大氣的影響獲得清晰的宇宙形貌,其不完美之處實在讓人沮喪。幸運的是,美國宇航局設計的哈勃望遠鏡可以定期進行維修。
  • 哈勃太空望遠鏡,30周年了!
    1990年4月24日,一枚註定載入史冊的太空望遠鏡----哈勃成功發射,同時拉開了我們探索系外世界的序幕!艱難的起步如果說按工作時間計算,哈勃太空望遠鏡算是一個地地道道的90後,因為哈勃於1990年4月24日搭乘美國宇航局的「發現號」太空梭升空,並於一天後被送入地球軌道。
  • 一個關於第一和哈勃望遠鏡的故事
    這張信息圖顯示了美國國家航空和宇宙航行局的三個旗艦任務中精選儀器的互補能力:哈勃太空望遠鏡和目前正在開發的廣域紅外調查望遠鏡(WFIRST)和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡。哈勃用紅外線、可見光和紫外光觀察宇宙,提供了對單個物體更全面、更高解析度的觀察。WFIRST將特別擴展哈勃的紅外觀測,使用一個更大的視野來創建具有同樣高解析度的巨大宇宙全景圖。
  • 回顧哈勃哈勃望遠鏡的歷史與成就,慶祝哈勃太空望遠鏡成立30周年
    哈勃望遠鏡的名字由埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)使用,是1920年代當時山上最大的望遠鏡。加利福尼亞帕薩迪納附近的威爾遜天文臺,發現了我們之外的星系。天文臺哈勃望遠鏡是第一個放置在太空中的主要光學望遠鏡,這是最終的山頂。在大氣的扭曲之上,遠遠超過雨雲和光汙染,哈勃對宇宙的視野一覽無餘。
  • 哈勃望遠鏡觀察到一個奇怪的現象:一個星系不只有一層懸臂
    即使經過了三十年的忠實服務,哈勃太空望遠鏡依然繼續為我們揭示著我們的宇宙中真正迷人的東西。這張圖片(下圖)拍攝的是一個名為NGC 2273的天文奇觀。然而,經過仔細的觀測,圖像顯示這個星系的旋臂還包含著第二組旋臂。NGC 2273是賽非星系的一個例子,它就像一個類星體,有一個由超大質量黑洞(SMBH)提供動力的非常活躍的內核。
  • 通過哈勃望遠鏡,我們都能看到些什麼?
    哈勃望遠鏡就像一臺時間機器,將我們帶回到 138 億年前的宇宙早期,並揭秘了那個動蕩的時代。當時的宇宙充滿了猛烈的爆炸,災難性的天體碰撞,以及氣體和塵埃在形成新星時產生的火焰風暴。一路上,它拍下了令人驚嘆的深空景象,把我們帶入了一個令人敬畏、混亂和神秘的宇宙。哈勃望遠鏡引領我們跨入了一個新的天文黃金時代。哈勃是誰?
  • 哈勃太空望遠鏡的前世今生
    到了1946年,普林斯頓大學的天體物理學家萊曼·斯皮策(Lyman Spitzer)在論文《在地球之外的天文觀測優勢》中提出太空望遠鏡相比於地面望遠鏡的兩大優勢——其一,太空望遠鏡不受大氣影響,能夠極大提升角解析度;其二,太空望遠鏡可以觀測到被大氣層吸收殆盡的紫外線和紅外線。此後,斯皮策以建造太空望遠鏡為己任,大力推動太空望遠鏡的發展。
  • 望遠鏡的革命:哈勃太空望遠鏡
    而當科學家想到太空時,他們腦海中出現的是哈勃太空望遠鏡。二十年來哈勃望遠鏡一直在為我們探索宇宙的起源之謎,它被稱為是人類所進行的最具科學意義的太空項目。從它拍攝的宇審照片上,我們每人都能回顧到宇宙在130億年前的模樣。
  • 哈勃太空望遠鏡紀錄片
    打開APP 哈勃太空望遠鏡紀錄片 快科技 發表於 2020-03-23 14:22:32 據外媒報導,近日美國國家航空航天局(NASA)的哈勃太空望遠鏡幫助天文學家發現了橫穿星系的類星體海嘯。
  • 哈勃太空望遠鏡的工作原理
    哈勃太空望遠鏡從太空梭的貨艙部署。要了解有關哈勃望遠鏡的更多信息,請訪問探索頻道。查看更多哈勃太空望遠鏡圖片。你有沒有盯著夜空,想知道宇宙近在咫尺?我們大多數人都被迫看星星只用我們的眼睛,尋找在茫茫黑夜光抽血。即使你很幸運能夠使用地面望遠鏡,它的清晰度取決於大氣因素,如雲和天氣,它仍然不能提供這些令人驚嘆的天體應得的那種清晰度。
  • 哈勃望遠鏡的饋贈!一起回顧30年間哈勃帶給我們的宇宙寶藏
    雖然哈勃望遠鏡不是第一臺太空望遠鏡,但它是最大的、功能最全的太空望遠鏡之一,既是重要的研究工具,也是使天文學為公眾所知的一大利器。哈勃望遠鏡是以天文學家埃德文哈勃的名字命名的,與康普頓伽馬射線天文臺、錢德拉X射線天文臺以及斯皮策太空望遠鏡一起,是美國宇航局的大天文臺之一。哈勃具有一個2.4米(7.9英尺)的鏡面,四個主要儀器可在電磁波譜的紫外線、可見光及近紅外區進行觀測。
  • 哈勃望遠鏡七大科學發現
    因此,儘管仙女座大星系和銀河系外形相似,但哈勃的數據暗示,這兩個星系的成長史迥然不同。這一發現大大加深了我們對星系形成的理解。二、發現宇宙加速膨脹   1998年1月8日,美國哈佛-施密松天體物理中心Peter Garnavich博士領銜的研究小組利用「哈勃」觀測到的遙遠超新星數據,公布了一項驚人發現:我們的宇宙正在加速膨脹!不久後另一個研究組也獨立地作出了這一發現,在當時的天文界引起了轟動。
  • 《最強蝸牛》哈勃空間望遠鏡怎麼樣 哈勃空間望遠鏡屬性介紹
    最強蝸牛哈勃空間望遠鏡怎麼樣?
  • 哈勃30周年:發現宇宙終極真相,哈勃望遠鏡是怎麼做到的?
    望遠鏡顯然是人類最偉大的發明之一,自伽利略時代以來,人們製造了數不清的望遠鏡,但迄今為止還沒有一臺望遠鏡能像哈勃空間望遠鏡一樣改變我們的思維,因為它展示的不只是遙遠宇宙美麗的照片,而是重新定義我們對於整個宇宙的認知!哈勃望遠鏡是怎麼來的?
  • 成為傳奇的哈勃望遠鏡,曾經被當做笑話
    望遠鏡是人類最偉大的發明之一,自伽利略時代以來,人們製造了數不清的望遠鏡,但迄今為止還沒有一臺望遠鏡能像哈勃望遠鏡一樣改變我們的思維,因為它展示的不只是遙遠宇宙美麗的照片,而是重新定義我們對於整個宇宙的認知。2020年是哈勃望遠鏡升空投入使用的三十周年。
  • 哈勃望遠鏡25周年 中國建世界最大射電望遠鏡
    哈勃望遠鏡大概是世界上最著名的望遠鏡了。不知不覺哈勃望遠鏡25周年了。25年裡,它為人類帶來無數神奇而瑰麗的照片。甚至它捕捉的照片正從根本上改變著我們對宇宙的認識。很多網友感慨25年了,中國也沒有這樣的望遠鏡。哈勃望遠鏡25周年,中國網友在祝福的同時也有點無奈與羨慕。雖然暫未聽聞中國有往太空發射望遠鏡的計劃,但是世界上最大射電望遠鏡正在貴州黔南州平塘縣大窩凼窪地建設。
  • 哈勃望遠鏡之母:空間天文學領域的「滅絕師太」
    在WFIRST被改名之前,羅曼就已經被譽為「哈勃空間望遠鏡之母」,簡稱「哈勃之母」。因此,這次NASA將WFIRST改為羅曼望遠鏡,本身不值得驚訝。但是對於公眾來說,南希·格蕾斯·羅曼卻是一個相對陌生的人。她是誰?她為什麼被稱為「哈勃之母」?她為什麼被眾多天文學家視為「滅絕師太」。
  • 科普| 你對哈勃空間望遠鏡了解多少?
    地面控制 美國宇航局位於美國馬裡蘭州,它通過戈達德航天中心對哈勃空間望遠鏡進行任務控制。哈勃空間望遠鏡發出或接收的所有信號都會經過這個中心,工程師在那裡對太空飛行器的健康狀況進行持續監控。在附近的巴爾的摩的空間望遠鏡研究所,工程師成了在軌望遠鏡與天文學家之間的聯繫紐帶,控制著望遠鏡的觀測計劃。
  • 因為一個小誤差導致的大問題,看哈勃望遠鏡的修復歷程
    哈勃太空望遠鏡是基於鏡面光學系統,收集並聚焦來自宇宙的光,以供科學儀和制導儀器進行分析。這種光學系統稱為光學望遠鏡組件(OTA),通過收集紅外,可見光和紫外光,為哈勃望遠鏡提供了一個獨特的宇宙視角。哈勃望遠鏡是如何在太空中捕捉光線的哈勃望遠鏡使用卡塞格林望遠鏡設計的兩個反射鏡收集和聚焦光線。光線沿著望遠鏡的長度傳播之後,它會撞擊凹面或碗形的主鏡。光線從主鏡反射回來,並朝著望遠鏡的前端傳播。之後碰到了凸面或圓頂形的輔助鏡。