1990年4月24日,哈勃太空望遠鏡由發現號太空梭攜帶升空,放置在離開地球610公裡的軌道上,開始了它的宇宙深空探索之旅,迄今已經29年了。
將望遠鏡送到空間去的想法,最早是一位奧匈帝國/德國的火箭專家提出的。奧伯特(Hermann Oberth)與美國的戈達德和俄國的齊奧爾科夫斯基並列為世界火箭之父,他在1923年關於火箭推進的博士論文當中,曾經提到可以將天文望遠鏡用火箭發射上天。但是真正從科學上論證太空望遠鏡比地基望遠鏡優越,則要等到二戰結束後不久,美國天文學家史匹哲(Lyman Spitzer, Jr.)在1946年提出,因為避免了大氣波動的幹擾和對紅外和特別是紫外線的吸收,太空望遠鏡不但可以大大提高角解析度,還可以有效地觀測人眼看不到的波段。
儘管史匹哲對太空望遠鏡的貢獻居功厥偉,但是美國宇航局以及合作的歐洲空間局卻將它命名為哈勃太空望遠鏡,以紀念發現星系紅移、提出宇宙膨脹哈勃定律的美國天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)。史匹哲的名字則與小行星2016及最新的史匹哲太空(紅外)望遠鏡相聯繫。
美國的太空望遠鏡計劃屢經波折,經費高昂,最初的啟動資金3600萬美元,總預算則高達4億美金。在發射升空之後,發現其主鏡面外緣研磨參數有偏差,直到1993年,在其首次維護任務時由太空人增添矯正裝置,才達到當初的設計指標,洗刷了史上最貴太空垃圾的汙名。至今哈勃望遠鏡及其各類儀器的維護和更新,其支出在20年前就超過了25億美元,還不包括歐洲航天局提供的6億歐元。預計到其壽命結束,總費用將超過45億美元,但是它所取得的耀眼成果,使得哈勃太空望遠鏡與阿波羅登月、太空梭一起,成為上個世紀中期以來美國科技實力的象徵符號。
下面就是筆者從哈勃太空望遠鏡拍攝的照片當中攫取的幾張,與讀者共賞。
位於地球軌道上的哈勃太空望遠鏡(美國宇航局)
這是南天的一顆雙星,左邊是由位於智利的拉斯坎帕納斯天文臺2.5米口徑望遠鏡拍攝,右邊則是發射升空不久的哈勃太空望遠鏡於1990年5月拍攝。兩臺望遠鏡口徑相當,但是角解析度(圖中標尺為1弧秒)相差甚遠(美國宇航局圖片/ Credit: NASA, ESA, STScI and E. Persson, Las Campanas Observatory)
右上圖是哈勃太空望遠鏡於1990年10月用歐洲航天局微弱天體相機拍攝的冥王星照片,左上則是12年前由位於夏威夷的加拿大-法國和夏威夷天文臺所攝照片。哈勃的照片顯示冥王星衛星為其尺寸的一半,因此冥王星又被認為是一個雙星系統(美國宇航局圖片/ Credit: NASA, ESA, STScI 和 Canada-France-Hawaii Telescope, Hawaii)1993年12月,哈勃太空望遠鏡進行了第一次維護,主要任務是對其主鏡進行校正,移除高速光度計,在其位置安裝球面像差補償裝置。這是矯正前後拍攝的M100旋臂星系照片(美國宇航局)1995年11月2日,美國宇航局召開記者招待會,公布了哈勃望遠鏡7個月前拍攝的這張照片,轟動了全世界。它是北天巨蛇座鷹狀星雲(M16)中的一個微小部分,充滿了宇宙塵埃和氣體,是新恆星誕生的地方,因此被稱為「創生之柱」(Pillars of Creation)。這張照片的發布,徹底洗刷了哈勃太空望遠鏡開發初期的種種汙名,是NASA史上最搶眼的作品(美國宇航局/ NASA, ESA, STScI, J. Hester and P. Scowen of Arizona State University)這是美國宇航局於1997年10月8日發布的照片,顯示射手座(位於銀河系中心,距離太陽系25000光年)手槍星雲和其中的手槍之星(Pistol Star)。它是其時人們所知最大的恆星之一:就像太陽大到把地球也納入其中。它所發射的能量是太陽的一千萬倍,我們太陽一年所輻射的能量,手槍之星只需要6秒鐘(美國宇航局/ Don F. Figer of UCLA)這是哈勃太空望遠鏡在南天長蛇座捕捉到的兩個旋渦星系,發布於2000年5月。這兩個星系一前一後疊加在一起,提供了一個極佳的機會,讓天文學家可以觀察星系暗黑部分的結構和成份。這張照片被收入「哈勃遺產計劃」(Hubble Heritage Program),並贏得了當年紐約國際攝影中心的年度應用攝影終極獎(美國宇航局/ NASA and The Hubble Heritage Team, STScI/AURA)2005年紀念哈勃太空望遠鏡15周年的時候,美國宇航局從其拍攝的70多萬張照片當中挑選出兩個它所觀察到的最著名的天體:漩渦星系(M51,左)和鷹狀星雲(M16,右)。它們不但令公眾敬畏,而且在天文學界引起巨大的震動(美國宇航局/ NASA, ESA, S. Beckwith of STScI, and The Hubble Heritage Team)今年4月,為紀念哈勃太空望遠鏡升空29周年發布的南天半人馬座蟹狀星雲照片。照片以不同顏色表示星雲中不同的氣體成份:綠色為氫氣,紅色為硫,橙色為氮以及藍色代表氧氣。據宇航局今年年初發布的報告,哈勃太空望遠鏡還可以工作5年以上(美國宇航局/ NASA, ESA, and STScI)