人類的第三隻眼：“近視眼”哈勃望遠鏡，戴上眼鏡，超長服役30年

望遠眼鏡多少錢

天文學史上的兩個“哈勃”

如果我們回首20世紀的天文學，就會發現在眾多的發現當中，天文學家愛德溫·哈勃發現的星系紅移是整個人類文明史一次里程碑式的重大發現。

所謂星系紅移，指的就是銀河系外的大多數星系都在離我們遠去，而且距離我們越遠，遠離的速度就越快。這個發現不僅讓愛因斯坦主動承認自己關於靜態宇宙的錯誤看法，而且還成為了宇宙大爆炸的關鍵證據，拉開了現代宇宙學發展的序幕。

除了愛德溫·哈勃，在天文學史上，還有另外一個“哈勃”也為人類探索宇宙做出了巨大的貢獻，這個“哈勃”就是大名鼎鼎的哈勃空間望遠鏡。

1990年4月24號是哈勃空間望遠鏡服役的日子，今天是哈勃服役30週年的日子。在過去的30年裡，哈勃為我們帶來許多珍貴的照片，幫助科學家攻克了一個又一個的科學難題。可你知道嗎？

哈勃其實是一個近視眼，這30年來，它帶著一副眼睛，勤勤懇懇地工作，別人“996”就受不了，可它完全就是“007”，全天無休地在巡天。那具體是咋回事呢？

大型軌道天文臺計劃

首先，我們要從天文觀測說起。早期人類觀測宇宙其實是透過肉眼。具體的原理其實是宇宙中的電磁波來到地球，進入到觀測員的眼睛當中。電磁波其實有一個很完整的頻段，而肉眼只能觀測到一部分，這部分也被叫做可見光頻段。可見光頻段其實只是整個光譜中很小的部分，這就意味著人類看不到很多光，這就有點類似於色盲。

自從伽利略用望遠鏡來觀測天象，人類的天文學水平就有了突飛猛進的發展。由於人類只能在地球上觀測宇宙，地球的環境其實對天文觀測是有很大影響的。這些因素主要有地面的振動，其他的電磁波的汙染，即便沒有這些，大氣層本身也對天文觀測造成嚴重的干擾。

由於大氣層是冷熱不均的，在地球表面上觀測時，看到的景象就會發生晃動和模糊，就好像散光了一樣。不僅如此，大氣層和地磁場還會遮蔽掉許多宇宙射線，導致科學家無法觀測到X射線波段，伽馬射線。所以，即便是我們有能夠接收這些射線的儀器，但由於地球環境，我們還會有部分接收不到。這某種程度上加深了人類的“色盲”問題。

一直以來，科學家就想要攻克這兩個問題。1946年，天文學家萊曼·斯皮策就提出一個大膽的想法，把望遠鏡搬到天空當中，這樣就可以避免地球的影響。

1970年，美國和歐洲的航天局就發起了一個“大型軌道天文臺計劃”。在這個計劃中，有希望解決上述的兩個問題，首先把望遠鏡搬到天空中，解決散光的問題；其次，利用四臺空間望遠鏡覆蓋電磁波的全頻段，這樣就可以解決色盲的問題。這四臺空間望遠鏡分別是：

哈勃空間望遠鏡：可見光和近紫外波段。康普頓伽瑪射線天文臺：伽瑪射線波段，硬X射線波段。錢德拉X射線天文臺：軟X射線波段。斯皮策空間望遠鏡：紅外波段。

“近視眼”哈勃空間望遠鏡

哈勃望遠鏡是這四個空間望遠鏡中，第一個被送往太空的。是迄今為止最長壽的，到現在為止已經完成了100多萬次的拍攝，可以說是最成功的空間望遠鏡。雖然它的業績十分輝煌，但真的應了中國的那句老話：好事多磨。

一開始，美國國會不願意批准哈勃專案的預算，但是當時的科學家想了很多辦法來遊說國會，最終得到了一半的計劃經費，這導致只能給原計劃進行瘦身。

其次，由於哈勃用到的主鏡面對於工藝的要求特別高，導致製造商遲遲無法按時交貨，前前後後推遲了三次。等到準備好時，又遇到了1986年挑戰者號的事故。

於是，哈勃空間望遠鏡的發射計劃又被推遲了。直到1990年4月24號，哈勃在才正式發射，這距離哈勃完工已經過去了7年的時間。

可是在發射時，太陽能電池板差點就沒開啟，差點造成發射失敗。這還不是最遭的，在哈勃的導航系統中，一共有6個陀螺儀，其中有四個壞了，然後磁力計和動力系統也都出了問題。最嚴重的是打磨主鏡面的時候，成品比標準厚了2微米，這就使得哈勃對焦不準，說白了就是哈勃成了近視眼。

戴眼鏡的哈勃

出現這樣的意外，對於美國航天局而言無疑是巨大的災難。不過，科學家們沒有放棄，而是決定一雪前恥。他們計劃給哈勃“戴副眼鏡”，來矯正這個2微米的誤差。經過三年的努力，1993年，宇航員乘坐著奮進號太空梭，前往哈勃的的軌道，對哈勃進行維護。

宇航員不僅給哈勃戴上了眼鏡，還更換了陀螺儀和太陽能電池板。戴上了眼鏡的哈勃拍攝到的照片不再模糊，它開始正常地運作，不斷地拍攝照片。

這些照片擁有巨大的科研價值，那都有哪些重大發現呢？

我們可以簡單列舉幾個。

測定宇宙年齡證實了星系中心存在黑洞發現了宇宙加速膨脹的證據觀測到了許多系外行星……

哈勃觀測到的圖象精度遠遠好於地面上的望遠鏡，可以說是大幅度地促進了天文學的發展。

哈勃的繼任者

按照原來的計劃，哈勃應該服役到2005年。不過，它的服役時間遠遠超過了原計劃。時至今日，科學家一共對哈勃進行了4次維修。最後一次是安排在了2009年，當時計劃是傾盡全力給哈勃來一次大的維護和升級，從那之後就不再對它進行維護，由於這次升級的技術要求極高，導致存在著很高的風險。宇航員在亞特蘭提斯號太空梭前往哈勃軌道維護時，奮進號太空梭就一直在待命狀態，隨著準備上天營救。

最後的這維護後，科學家指望著哈勃能夠繼續使用5年的時間，服役到2014年。應該說，哈勃真的是空間望遠鏡的勞模，到了2014年時，還可以繼續超期服役，一直到今年，距離它當初發射已經30年的時間，依然勤勤懇懇。

雖然如此，但是科學家也不打算再對哈勃進行維護了，畢竟哈勃的技術已經太落後。於是，科學家不得不採用技術水平更高的新裝置。

這個哈勃的繼任者就是詹姆斯·韋伯空間望遠鏡。

它的口徑是6。5米，而哈勃只有2。4米，因此它的效能要遠遠優於哈勃，也就是說它能看得比哈勃更遠，更詳細。詹姆斯·韋伯空間望遠鏡目前已經在籌備當中，相信在不久的將來就會發射。

哈勃已經等了這位繼任者足足15年的時間，它已經圓滿地完成了自己的任務。雖然它只是一臺裝置，但是它大大拓寬了人類的視野。因此，哈勃無疑是人類文明史的英雄。