在離地球547千米的軌道上，住著(zhù)勤勞的“哈勃”。它有著(zhù)一雙敏銳的眼睛，能透過(guò)層層星云看到它想看的任何一顆星星。通過(guò)“哈勃”身上搭載的高科技紅外線(xiàn)裝備，它也可以穿過(guò)宇宙灰塵和大氣的阻礙，a見(jiàn)證許多新星星誕生的過(guò)程。
自1990年起，哈勃太空望遠鏡已經(jīng)環(huán)繞地球飛行25年，捕獲了那些從根本上改變人類(lèi)對宇宙的認知的圖片。2015年4月24日，美國宇航局（NASA）在太空中燃放了一些煙花，以這樣的形式為哈勃望遠鏡順利服役25周年的紀念日舉辦了一次慶?；顒?dòng)。
1990年4月24日，發(fā)現號航天飛機從美國肯尼迪中心發(fā)射升空，將哈勃空間望遠鏡送上了近地軌道。盡管在最初的幾年里，這臺望遠鏡備受視力模糊的困擾，但經(jīng)過(guò)修復和多次維護之后，哈勃已經(jīng)成為有史以來(lái)最著(zhù)名、最重要的天文望遠鏡，它改變了我們對宇宙的諸多認識，更不用說(shuō)它還拍攝過(guò)許多已經(jīng)成為經(jīng)典的絕美太空照片了。
哈勃望遠鏡問(wèn)世25周年
2015年，是哈勃望遠鏡服役第25周年，為慶祝哈勃望遠鏡服役25周年，NASA和歐洲太空總署整理了25張哈勃望遠鏡帶給我們最美的和最重要的圖片。
一位名叫詹尼弗·懷斯曼的哈勃科學(xué)家，在華盛頓新聞館舉辦的電視直播慶祝會(huì )上說(shuō)：“對全世界所有的航天事業(yè)工作者和全世界所有的天文愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，本周都是激動(dòng)人心的一周?！?/p>
在離地球340英里遠（547千米）的軌道上，住著(zhù)勤勞的哈勃。它有著(zhù)一雙敏銳的眼睛，能透過(guò)層層星云看到它想看的任何一顆星星。通過(guò)哈勃身上搭載的高科技紅外線(xiàn)裝備，哈勃也可以穿過(guò)宇宙灰塵和大氣的阻礙，見(jiàn)證許多新星星誕生的過(guò)程。
研究行星的演變歷程是哈勃最初的一項使命。沒(méi)有了地球大氣層的干擾和阻礙，天文學(xué)家們希望能借助哈勃的力量，及時(shí)地看到更遠的地方，尋找到137億光年外宇宙大爆炸起源點(diǎn)附近的星星和星系。
觀(guān)測宇宙的另一只“眼睛”
太空望遠鏡的想法首次出現在1922年德國火箭先驅赫爾曼·奧伯特的博士論文中。歷史學(xué)家們指出，他的論文“飛向星際空間的火箭”最初因為過(guò)于空想化而被拒絕。
但是，在他的想法背后的邏輯卻很難被駁倒。一架位于軌道中或者深入太空的望遠鏡能夠提供比地面觀(guān)測望遠鏡更詳細的映像。因為，即使在最清澈的夜晚，地球的大氣層也會(huì )扭曲光線(xiàn)，影響到可見(jiàn)波長(cháng)運行的地面觀(guān)測望遠鏡捕捉到的圖像細節。大氣層中的水蒸氣和臭氧也會(huì )阻擋幾乎全部的紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)光。而深入太空的望遠鏡則帶有更多有關(guān)恒星的誕生、星系和太陽(yáng)系外行星的信息。
對哈勃望遠鏡的可行性研究花了科學(xué)家們將近50年。但在發(fā)射后沒(méi)過(guò)多久，NASA就發(fā)現在哈勃望遠鏡94英寸（2.4米）半徑大的放射鏡上存在一個(gè)制造缺陷。為了維修這一光學(xué)部件，NASA在1993年往哈勃那兒送去了5位宇航員，這5位宇航員也是宇宙飛船機組首次委派前去執行太空行走維修任務(wù)的5名英雄。
哈勃停留在地球上空482.8公里的軌道上，向地球提供清晰的圖像，并以前所未有的細節采集光譜。哈勃最初的任務(wù)之一是計算宇宙目前的膨脹速度。此后，哈勃所展現出來(lái)的優(yōu)勢和作用無(wú)與倫比。
在哈勃被發(fā)射之后，我們得到了許多重大發(fā)現。哈勃的數據有力地證明了宇宙的加速膨脹，也證實(shí)了暗物質(zhì)在大約90億年前就開(kāi)始顯現。這一觀(guān)測有助于彌補關(guān)于暗物質(zhì)不同理論之間的分歧。這些成果突出了哈勃望遠鏡為天文重大發(fā)現所做的貢獻，給更早期的觀(guān)測提供了重要的確證，并揭示了新的視角。
哈勃也在太陽(yáng)系外拍到了其他行星的照片，通過(guò)掃描，得到了其他行星上大氣層的化學(xué)成分信息。1992年，第一個(gè)被稱(chēng)之為“外行星”的太陽(yáng)系外星球被發(fā)現，這離哈勃開(kāi)始服役才過(guò)了兩年。
哈勃發(fā)回的圖像引起了一陣騷動(dòng)?；萏啬獱柌┦炕貞浾f(shuō)：“你開(kāi)始聽(tīng)見(jiàn)大廳里有竊竊私語(yǔ)——對圈狀星云的校準觀(guān)測跟你以前看見(jiàn)的一點(diǎn)也不同?！惫@示的是一群?jiǎn)为毜暮阈?。結果，這樣的問(wèn)題在三年后通過(guò)修正了鏡面缺陷而挽救了哈勃和美國宇航局的聲譽(yù)。從丑小鴨到美天鵝的“逆襲”故事對作為開(kāi)路先鋒送入太空探索宇宙的25歲哈勃望遠鏡倒是個(gè)貼切的比喻。
利維奧博士于1991年來(lái)到太空望遠鏡研究所并領(lǐng)導著(zhù)研究部門(mén)。他說(shuō)：“有時(shí)候人們建造一臺小儀器以探究某個(gè)問(wèn)題，而且也解決了這個(gè)問(wèn)題。但哈勃不僅解決了這樣的問(wèn)題，而且還提供了關(guān)鍵信息幫助其他相關(guān)研究結果得以實(shí)現?！?/p>
得益于它的長(cháng)壽，哈勃也產(chǎn)生了多個(gè)“第一”。比如，它發(fā)回了宇宙早期嬰兒星系和星系碎片的首批圖像；它是第一架發(fā)現圍繞另一顆恒星運行的行星的大氣層中含有化學(xué)元素的太空望遠鏡。
根據一些評估，哈勃是歷史上科學(xué)產(chǎn)量最高的望遠鏡。自1997年以來(lái)，利用哈勃數據的論文數量遠遠超過(guò)了利用其他15座著(zhù)名的太空和地面望遠鏡數據的論文數量。
歐洲核研究組織的物理學(xué)家在地下實(shí)驗場(chǎng)探索物質(zhì)的本質(zhì)屬性。他們的大型強子對撞機被封為物理學(xué)界的哈勃。隨著(zhù)新的擁有復雜太空掃描技術(shù)的地面觀(guān)測望遠鏡不斷問(wèn)世，他們把哈勃比喻成觀(guān)測宇宙的另一只“眼睛”，哈勃被封為“人民的望遠鏡”。在捕捉天文圖像的同時(shí)，也為一些藝術(shù)史學(xué)家提供了天文圖像的原始素材，使得他們把天文圖像比擬為19世紀油畫(huà)作品和美國西部照片中的浪漫景色，把茫茫宇宙帶入了世界各地的學(xué)校教室和家庭起居室。
發(fā)現“上帝之臉”
哈勃太空望遠鏡捕捉到存在于遙遠宇宙空間的NGC 1316星系，猶如“上帝之臉”。中世紀的基督徒認為天堂位于云層的上方，但是本次哈勃空間望遠鏡的觀(guān)測似乎已“查明”：傳說(shuō)中在九霄云外的天堂可能有些遠，距離地球大約7500萬(wàn)光年。
雖然被喻為“上帝之臉”的星系距離我們非常遙遠，位于天爐座星系團中，但是科學(xué)家發(fā)現星系中存在異常強大的射電源，并有著(zhù)一對巨大的射電波瓣，是天空中最強大的射電源之一。如果將哈勃空間望遠鏡所捕捉到的NGC 1316星系圖像比作基督教的天父，那么強大的射電波就如同是“天父”向地球上的孩子們發(fā)出的信號。
在哈勃空間望遠鏡所拍攝的照片中，巨大跨度的環(huán)形宇宙塵埃圍繞的星系部分，看上去非常像上帝慈祥的臉龐，而且還有許多大胡子。美國國家航空航天局的天文學(xué)家根據哈勃空間望遠鏡傳回的數據發(fā)現，巨型塵埃和大量星團的分布暗示了其形成的原因，在數十億年前一個(gè)巨大的橢圓星系與另一個(gè)螺旋星系之間發(fā)生了碰撞，產(chǎn)生了我們今天看到的NGC 1316“上帝之臉”星系。除了從詭異的星系外觀(guān)上可以洞察出NGC 1316的“暴力”歷史事件，科學(xué)家還從其他途徑上揭示了在“上帝之臉”星系中發(fā)生的故事。
位于智利圣地亞哥以北600公里賽拉托洛洛美洲際天文臺是南半球數個(gè)頂級的天體觀(guān)測站之一，配備了直徑4米的布蘭柯望遠鏡?？茖W(xué)家使用這臺強大的望遠鏡拍攝到了“上帝之臉”星系中各種令人眼花繚亂的漣漪、成環(huán)狀分布的物質(zhì)以及羽狀塵埃。
哈勃空間望遠鏡的圖像進(jìn)一步揭示了“上帝之臉”星系深處區域的情景，發(fā)現一個(gè)更加復雜的塵埃帶和神秘的斑點(diǎn)結構?？茖W(xué)家認為龐大的黑色塵埃帶是遠古時(shí)期一個(gè)螺旋星系的殘留物，因為如此巨大而蜿蜒的塵埃帶只有在螺旋星系中才有，而橢圓星系一般存在著(zhù)較大而非常明亮的球狀星團，它們的來(lái)源可能是NGC 1316星系吞噬了數個(gè)螺旋星系的物質(zhì)。這些特殊的天體分布與構造都說(shuō)明了“上帝之臉”星系在數十億年前發(fā)生過(guò)極為恐怖的宇宙事件。
普及天文學(xué)居功至偉
自從1990年4月25日發(fā)射進(jìn)入軌道后，哈勃望遠鏡給來(lái)自宇宙的人類(lèi)明信片收藏增加了一幅又一幅無(wú)法抹去的影像。這些影像又給科學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了意義深遠的貢獻。
哈勃望遠鏡在相對短的時(shí)間內將收集到的信息廣泛傳播給公眾。它不僅在天文學(xué)的普及方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，也極大地充實(shí)了信息和影像資料庫——超過(guò)一億幅。比最初的觀(guān)測產(chǎn)生了更多的科學(xué)成果。
今年三月，太空望遠鏡研究所宣布：所有資料已經(jīng)編入被稱(chēng)為哈勃資源目錄的龐大在線(xiàn)數據庫。它使得天文學(xué)家能快速檢索。領(lǐng)導數據庫開(kāi)發(fā)團隊的惠特莫爾說(shuō)：“我們不是為了明年、后年、大后年，而是為了下一個(gè)10年、20年、30年、50年而開(kāi)發(fā)......”
隨著(zhù)這一天文觀(guān)測臺進(jìn)入最后10年，天文學(xué)家們正在創(chuàng )建其壽終正寢前要從事的項目清單，目的是為了進(jìn)行太空發(fā)現項目以及為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（將于2018年發(fā)射）進(jìn)行補充觀(guān)測的項目來(lái)擴大其早已可觀(guān)的成就。這項努力被稱(chēng)為“哈勃2020”。
比如，有些天文學(xué)家推薦利用哈勃來(lái)分析圍繞恒星運轉的行星的大氣層。而有的人則建議利用它來(lái)精確測量矮星系和恒星系的內部和外部運動(dòng)，以此作為觀(guān)測星系進(jìn)化和暗物質(zhì)的窗口。
2000年，美國宇航局打算發(fā)射一艘太空飛船并在2010年左右回收望遠鏡。然而，到了2015年，哈勃還在掃描宇宙空間，而美國宇航局的三艘太空飛船現在卻成了博物館的展品。
當然，這樣的長(cháng)壽根植于哈勃的設計以及美國宇航局發(fā)送宇航員對硬件進(jìn)行定期修補、升級?？死锼沟侔膊┦勘硎?，2009年對哈勃進(jìn)行了最后一次維修升級，它使得備受尊敬的望遠鏡處于令人驚奇的狀態(tài)，使其探測能力增強萬(wàn)倍。
宇航員修理了重負荷運轉儀器中的兩臺，太空望遠鏡影像波譜測定儀和高級測量照相機。他們用第三臺更能干的替換了望遠鏡的第二臺廣角照相機。他們還安裝了宇宙起源分光攝譜儀。它使得哈勃的能力擴展到能采集天外物體從近紅外和可見(jiàn)光波長(cháng)到紫外線(xiàn)波長(cháng)的信息。宇航員也更換了使天文臺運轉的電源、計算機以及其他硬件。
后繼有人 韋伯空間望遠鏡
NASA希望能讓哈勃望遠鏡繼續服役到2020年。而在那之后，它的繼任者，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡將接任它的使命。韋伯望遠鏡計劃于2018年10月發(fā)射。
詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）是紅外空間觀(guān)測站，它由NASA帶頭，與歐洲航天局和加拿大航天局合作，曾用名為“NGST”。在2002年更名，用以紀念NASA的首任局長(cháng)詹姆斯·韋伯。研究人員計劃用它取代哈勃望遠鏡，用以探索遠超過(guò)目前儀器可觀(guān)測到的宇宙中最遠的對象。其設計口徑為6米，是哈勃望遠鏡的2.5倍。JWST能觀(guān)測到的天體要比當前最大地面望遠鏡或空間紅外望遠鏡要暗400倍。
NASA計劃于2018年升空的詹姆斯·韋伯望遠鏡是目前被寄予厚望的哈勃望遠鏡繼任者。在韋伯領(lǐng)導下的美國宇航局，成功實(shí)施了“水星”和“雙子星”載人航天計劃，為人類(lèi)成功登月奠定了堅實(shí)的基礎。
韋伯望遠鏡在設計時(shí)強化了其紅外波段的觀(guān)測能力，這將讓它能夠更好地看清宇宙中更遙遠、更暗淡的天體。相對于哈勃望遠鏡，韋伯望遠鏡將能夠進(jìn)一步逼近大爆炸后的年輕宇宙的圖景，科學(xué)家估計它可以看到距離200億光年遠的原始星系。
2019年，哈勃望遠鏡和韋伯望遠鏡將同時(shí)在軌道運行，幫助人類(lèi)揭示宇宙的秘密。到那時(shí)，人類(lèi)將擁有前所未有的觀(guān)測能力，相信一定會(huì )有“爆炸性”的新發(fā)現！
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