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哈勃空间望远镜

哈勃空间望远镜,(Hubble Space Telescope,缩写为HST),是以天文学家爱德温·哈勃为名,在轨道上环绕着地球的望远镜,它的位置在地球的大气层之上,因此影像不会受到大气湍流的扰动,视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光,还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。它于1990年成功发射,弥补了地面观测的不足,帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题,使得人类对天文物理有更多的认识。是天文史上最重要的仪器之一。2011年11月,借助哈勃空间望远镜,天文学家们首次拍摄到围绕遥远黑洞存在的盘状构造。 2013年12月,天文学家利用哈勃太空望远镜在太阳系外发现5颗行星,它们的大气层中都有水存在的迹象,是首次能确定性地测量多个系外行星的大气光谱信号特征与强度,并进行比较。

  大气层中的大气湍流与散射,以及会吸收紫外线的臭氧层,这些因素都限定了地面上望远镜做进一步的观测。太空望远镜的出现使天文学家成功地摆脱地面条件的限制,并获得更加清晰与更广泛波段的观测图像。

  空间望远镜的概念最早出现上个世纪40年代,但一直到上个世纪90年代,哈勃空间望远镜才正式发射升空,并观测迄今。

  哈勃空间望远镜属于美国航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)的合作项目,其主要目标是建立一个能长期在太空中进行观测的轨道天文台。它的名字来源于美国著名天文学家埃德温·哈勃。

  1990年4月25日,由美国航天飞机送上太空轨道的“哈勃”望远镜长13.3米,直径4.3米,重11.6吨,造价近30亿美元。它以2.8万公里的时速沿太空轨道运行,清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。同时,由于没有大气湍流的干扰,它所获得的图像和光谱具有极高的稳定性和可重复性。

  哈勃空间望远镜得到的数据首先被储存在航天器中。在哈勃空间望远镜最开始发射时,储存数据设施是老式的卷带式录音机。但这些设备在之后的维修任务中得到了替换。每天哈勃空间望远镜大约分两次将数据传送至地球同步轨道跟踪与数据中继卫星系统,然后数据再被继续发送至位于新墨西哥的白沙测试设备,通过位于白沙测试设备的60英尺(18米)直径的高增益微波电线之一,信息最后被传送到戈达德太空飞行中心和太空望远镜科学研究所处存档。

  传送来的数据必须要经过一系列处理才能为天文学家所用。空间望远镜研究所开发了一套软件,能够自动地对数据进行校正。然后空间望远镜研究所将利用STSDAS(Space Telescope Science Data Analysis System)软件来选取所需要的数据。

  哈勃望远镜帮助科学家对宇宙的研究有了更深的了解。然而,由于美国航空航天局将哈勃SM4确定为最后一次维修任务,因此,哈勃的退役在即,而它新的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)将发射升空,并逐步接替哈勃太空望远镜的工作。

  詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope,缩写JWST)是计划中的红外线观测用太空望远镜。作为将于2010年结束观测活动的哈勃太空望远镜的后续机,计划于2011年发射升空。但因为制造方面的问题,不得不延迟到2013年升空,因此,哈勃望远镜也不得不冒险进行修补以继续服役。因为费用已经升到了80亿美元,镜片也已经从原计划的8米缩水为6.5米。这视为观察宇宙最遥远的地方,也就是宇宙大爆炸的第一缕光线的最低要求了。系欧洲空间局(ESA)和美国宇航局(NASA)的共同运用计划,放置于太阳-地球的第二拉格朗日点。


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