同樣是望遠鏡,為什麼哈勃望遠鏡非要發射到天空,是有錢燒的嗎?

2021-01-09 薛丁格的科學

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被稱為「人類觀測宇宙的第一雙眼睛」的哈勃望遠鏡已經為人類服役了30年了,但仍舊有很多人並不了解哈勃望遠鏡是幹嘛的,以及為什麼要把望遠鏡建立在太空中。

哈勃望遠鏡的出現

在哈勃望遠鏡出現之前,人類觀測天空只能憑藉著肉眼以及望遠鏡,雖然人類可以將望遠鏡的精度調整的更精準,以及把望遠鏡製造的更大,以便能夠看到更遠、更清晰的宇宙。但是只要望遠鏡安裝在地球上,人類就無法準確知道宇宙的信息。

之所以會如此,是因為地球的幹擾因素實在是太多了。首先,我們知道地球上有大氣層,而大氣層中的物質並不是均勻分布的,由於地球大氣層的冷熱不均,導致大氣層中的物質分布也不均勻,以至於從地球上觀測宇宙始終會出現晃動和模糊,就好像是躲在泡泡裡面看外面的世界一樣。

再加上,地球的大氣層較厚,可以阻擋很多宇宙射線以及紫外線的通過。我們知道,大氣層中的臭氧層會阻擋宇宙中的紫外線,造成能夠到達地球表面的紫外線變少。

除此之外,烏雲也會干擾望遠鏡的觀測數據。

為了測量太陽系的尺度,科學家們找到了一種方法:觀測進行凌日,然而金星凌日每隔243年才出現兩次的金星凌日,一般第一次出現之後時隔8年就會出現第二次。18世紀時,科學家們剛好有兩次觀測金星凌日的機會。

但是這個科學實驗並不能一人完成,而是需要數百位科學家分別在地球的不同地區,觀測進行凌日現象。在金星凌日發生的前一年,一大批吃苦耐勞地科學家們都出發了,分別趕往自己要去的地點。

但是有些科學家遇到了戰爭,有的到達目的地後發現儀器損壞了,有些因為疾病死亡了。最倒黴的要數紀曉姆.讓蒂,他提前一年從法國前往印度,結果就在金星凌日的那一天,政府不讓船靠岸,而海浪的翻湧又使得他無法穩定觀測器械,以至於無法觀測。

後來,他就待在印度等了8年,並建立了一個一流觀測站,結果就在第二次進行從太陽表面經過時,一朵烏雲擋住了太陽,並停留了3小時14分7秒。等到烏雲散開,金星凌日已經結束了。

正是因為地球環境的幹擾因素太多,所以人們想要在沒有環境幹擾的地方建立一個觀測點,而太空這樣一個地方。

1970年開始,美國和歐洲科學家開始籌備了大型空間軌道天文臺,到了1982年,這個項目才有了比較正式的名字:哈勃空間望遠鏡。

但是哈勃望遠鏡的出現,也差點毀了NASA的聲譽。當初在建造哈勃空間望遠鏡時,美國國會就因預算太高而不批准,後來天文學家進行遊行反抗,才最終贏得了國會的同意,但他們只批覆了一半的經費。

哈勃空間望遠鏡的主鏡面對精準度要求非常高,以至於原計劃1983年上天的哈勃,直到1990年4月24日才成功發射。

由於哈勃望遠鏡的主鏡面參數打磨錯誤,比原標準厚了2微米,也就是1/50頭髮絲的厚度,導致哈勃對焦一直不準,觀測宇宙時非常模糊。

後來,NASA在1993年派了7名太空人為哈勃空間望遠鏡「矯正視力」,一共進行了11個部件的更換,才最終讓「近視眼」的哈勃恢復了正常視力。

哈勃一共進行了四次升級維修,升級維修之後的哈勃空間望遠鏡服役時間一再延長,原計劃在2005年就退役的它,直到現在還在努力地工作著,並不斷有新的重要發現。

哈勃空間望遠鏡的意義

哈勃空間望遠鏡出現之後,大大加快了人類觀測宇宙的速度。在哈勃空間望遠鏡出現之前,人類只能憑藉著肉眼以及望遠鏡觀測天體,由於能夠觀測的尺度有限,所以只能觀測到離地球較近的超新星爆炸, 以至於很多天文學家終其一生只發現了1-2顆。

而哈勃空間望遠鏡的出現,加快了人們尋找超新星爆炸的速度,在短短十幾年的服役時間中,就已經觀測到了幾十顆超新星爆炸。

再者,哈勃空間望遠鏡的出現,證明了每個星系中心存在著質量較大的黑洞。在此之前,科學家從數據中推算出來地球中心應該有較大的黑洞,但一直沒有實際觀測到,哈勃的觀測數據,直接證明了科學家們的猜測。

除此之外,科學家還通過哈勃空間望遠鏡,觀測到了在地球上無法看到的宇宙景色,這些都可以幫助我們更好地探索宇宙,揭開宇宙更多的秘密。

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    被稱為「人類觀測宇宙的第一雙眼睛」的哈勃望遠鏡已經為人類服役了30年了,但仍舊有很多人並不了解哈勃望遠鏡是幹嘛的,以及為什麼要把望遠鏡建立在太空中。哈勃望遠鏡的出現在哈勃望遠鏡出現之前,人類觀測天空只能憑藉著肉眼以及望遠鏡,雖然人類可以將望遠鏡的精度調整的更精準,以及把望遠鏡製造的更大,以便能夠看到更遠、更清晰的宇宙。但是只要望遠鏡安裝在地球上,人類就無法準確知道宇宙的信息。
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