這是關於哈勃升空30周年的第二篇專題內容。上一篇文章用30年30圖呈現了哈勃帶給我們的宇宙視覺盛宴，今天則將為大家介紹哈勃太空望遠鏡傳奇的前世今生。
1.緣起
探索宇宙是人類在好奇心驅使下的一種表現。然而，人類對宇宙的認知一直受到觀測能力的限制。望遠鏡的發明突破了肉眼觀測的局限，將人類認識宇宙的層次提升到全新高度，引發重大變革。
到了18世紀，望遠鏡已經成為人類研究宇宙不可或缺的工具。世界各地都在建造更大更強的望遠鏡，將大量肉眼原本看不見的天體記錄在案。隨著科技水平的進步以及對觀測要求的提高，人類開始萌生將望遠鏡建到天上去的想法。
早在1923年，現代火箭技術三大奠基人之一，德國科學家赫爾曼·奧伯思就曾在《進入行星空間的火箭》一書提到如何運用火箭將望遠鏡推進到地球軌道。
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。
NASA最初在1968年確定了在太空建造3米口徑反射望遠鏡計劃，暫時命名為大型太空望遠鏡（LST），預計1979年發射。然而，由於經費等問題，該計劃一拖再拖。1974年，在裁減政府開支的鼓動下，傑拉爾德·福特甚至剔除了所有進行太空望遠鏡的預算。
後來，在天文學家的努力遊說之下，太空望遠鏡計劃才得以延續，但不得不將3米口徑縮減為2.4米。1978年，美國國會撥付3600萬元美金，開始大型太空望遠鏡開始的設計，並計劃1983年發射。
錢不是萬能的，但沒有錢卻是萬萬不能的。世俗之事如此，搞天文更甚。
2.命名
1980年，大型太空望遠鏡正式被命名為哈勃太空望遠鏡，用以致敬偉大的天文學家埃德溫·哈勃。也許，只有哈勃才配得上哈勃。埃德溫·哈勃是20世紀最偉大的天文學家之一，是星系天文學和觀測宇宙學的創始人。
你可能還不知道，在20世紀20年代之前，人類還天真地認為銀河系就是宇宙的全部。直到埃德溫·哈勃利用望遠鏡認真觀測，發現銀河系之外還有大量河外星系。比如，所謂的仙女座星雲並非銀河系中的一片星雲，而是另一個星系。
到了20世紀20年代末，埃德溫·哈勃更是驚奇地發現宇宙中的星系正在遠離我們而去，而且星系退行速度與它們的距離成正比，這就是著名的哈勃定律。埃德溫·哈勃的發現成為宇宙膨脹的堅實證據，為現代宇宙學奠定了基礎。
3.誕生
毫無疑問，哈勃太空望遠鏡是一項龐大而繁雜的計劃，主要由NASA的兩大部門分工執行——馬歇爾太空飛行中心負責設計、發展和建造望遠鏡；戈達德太空飛行中心負責科學儀器的整體控制和地面任務控制中心的運營。
馬歇爾太空飛行中心將設計和製造太空望遠鏡的光學組件、精密定位感測器的任務委託給珀金埃爾默公司，建造安裝望遠鏡的太空船的任務則委託給洛克希德公司。下圖為1979年珀金埃爾默公司的工程師給哈勃太空望遠鏡主鏡拋光。
在經過多年努力後，哈勃太空望遠鏡終於在1985年組裝完畢，準備發射。
然而，1986年，挑戰者號太空梭在發射升空時突然爆炸墜毀，7名太空人全部罹難，NASA太空梭被迫停飛兩年，哈勃太空望遠鏡的發射任務也隨之擱淺。在此期間，NASA也沒閒著，對哈勃太空望遠鏡進行一系列改進與測試。
隨著太空梭1988年再度升空，哈勃太空望遠鏡發射時間被安排在1990年。終於，1990年4月24日，哈勃太空望遠鏡搭乘著發現號太空梭一飛沖天，開啟偉大的太空探索傳奇。星辰大海，我來了！
4.危機
有些人出道即巔峰，哈勃太空望遠鏡卻出道即危機。就在哈勃太空望遠鏡正準備伸開雙手擁抱星辰大海之際，重大危機浮現了——在發射數周后，哈勃傳回來的圖片顯示它的光學系統存在嚴重問題。
1990年5月，哈勃太空望遠鏡的第一張照片出爐（下圖右），雖然比地基望遠鏡拍攝的（下圖左）要清晰得多，但仍然沒有達到最佳聚焦狀態，圖像質量遠低於預期，幾乎無法實現有效的宇宙學研究。NASA與哈勃太空望遠鏡一時淪為笑柄。
經過反覆研究與分析，NASA確認問題出在哈勃太空望遠鏡的主鏡上——珀金埃爾默公司將主鏡邊緣磨得稍微太平了一點點，導致無法正常聚焦。這個問題之所以在發射前未被察覺，是因為測試設備本身存在一個缺陷。
既然問題確定了，就看怎麼解決。哈勃太空望遠鏡已經在環繞地球運行，軌道高度五百多公裡，拉回來修是不可能的，這輩子都不可能。
還好，哈勃太空望遠鏡設計之初就規劃了維護任務。NASA提出了一個巧妙的解決方案——根據鏡片錯誤的形狀，設計一個有相同球面像差但功效相反的光學系統，來抵消錯誤。通俗地講，就是為哈勃太空望遠鏡配上一副眼鏡。這副眼鏡名為空間望遠鏡光軸補償校正光學（COSTAR），大小與冰箱相當。
1993年12月，奮進號太空梭STS-61航次對哈勃太空望遠鏡進行了首次維護，安裝了COSTAR的同時，還將廣域和行星照相機更新為第二代廣域和行星照相機，並更換太陽能板和陀螺儀等設備。
本次維護任務順利解除了哈勃的危機。看看哈勃太空望遠鏡在本次維護前後拍攝的旋渦星系M100吧，簡直是技術爆炸。
在此之後，太空人還上天對哈勃太空望遠鏡進行過四次維護，每一次都使變得愈發強大。
5.功績
值得一提的是，自從2011年太空梭退役後，人類就失去了維護哈勃太空望遠鏡的能力。不過，哈勃太空望遠鏡很爭氣，遠超預期地瘋狂加班，一直運行至今，為人類認識宇宙做出巨大貢獻。
那麼，哈勃太空望遠鏡究竟有多牛？
在過去30年裡，哈勃太空望遠鏡環繞地球飛行超過60億公裡，進行的觀測超過140萬次，天文學家利用哈勃的觀測數據發表了超過17000篇科學論文，而這些論文又被引用超過80萬次......
哈勃太空望遠鏡是有史以來最高產的科學儀器，也是一臺深刻改變世界的機器。向偉大的太空傳奇，致敬！