哈勃太空望远镜(HST)是人类目前口径最大、最精确的空间光学天文望远镜(图1)。它的广角行星照相机能拍摄上百个恒星的照片,清晰度为地面望远镜的20倍。哈勃太空望远镜自1990年4月发射升空后,发现了黑洞存在的证据,探测到恒星和星系的早期形成过程,观测到迄今人类发现的距离地球130亿光年的最遥远古老星系,并帮助科学家估算出宇宙的年龄约为140亿岁。
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图1 哈勃望远镜
哈勃太空望远镜位于距地面559千米的低轨,这样方便以航天飞机对其进行维修。依靠定向控制系统(PCS)的帮助,哈勃太空望远镜把自己24小时定位在轨道上的精确位置,并使镜片组对选定的目标进行瞄准和锁定。该系统定向精度在0.01角秒以内,方位稳定角在24小时内达0.007角秒。
1993年至今,人类对哈勃太空望远镜进行了5次维修,更换了十分重要的陀螺仪、电池等零部件。2003年美国哥伦比亚号航天飞机失事后,NASA停止了对哈勃太空望远镜的维护工作。直到2009年5月,亚特兰蒂斯号航天飞机才对哈勃太空望远镜重新展开维修工作,并加装2台新式照相机。这次维修工作需要宇航员在布满太空垃圾的轨道上出舱工作,风险巨大。当时,奋进号航天飞机在发射场随时待命,以救援万一发生事故的亚特兰斯蒂号。在6天时间中,宇航员花费7小时,共5次的太空行走后,使哈勃太空望远镜重新上岗。这次维修耗资10亿美元,新安装的半球谐振陀螺(HRG)使得哈勃太空望远镜能对更加遥远的观测目标进行精确定位。哈勃太空望远镜将能继续在轨道上服役5-10年。
科学家曾评出哈勃太空望远镜拍摄出的十佳图片。其中,第一名是草帽星系,距离地球2800万光年(图2);第二名是蚂蚁星云,距离地球6000光年(图3);第三名是爱斯基摩星云,距地球5000光年(图4)。这些距离地球如此遥远而古老的区域里,有没有生命存在呢?这可能将是一代又一代天文学家想弄明白的事情吧。
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图2 草帽星系
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图3 蚂蚁星云
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图4 爱斯基摩星云
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