“哈勃”十八年太空路

李　莉

“哈勃”這個名字我們都不陌生，這架太空望遠鏡于2008年8月11日迎來了探測使命中的又一個里程碑——完成了環繞地球的第10萬圈飛行。為了慶賀這一時刻，科學家們特意讓“哈勃”望遠鏡對準蜘蛛星云，記錄下了那里的恒星剛剛誕生時的絢爛場景。

“哈勃”太空望遠鏡于1990年4月24日進入太空，十多年如一日地勤勉觀測，向地球傳送了無數珍貴照片，被認為是改寫天文學教科書的最重要的太空觀測器之一。

“哈勃”的構造

“哈勃”太空望遠鏡是被送入軌道的口徑最大的望遠鏡。它全長12.8米，由三大部分組成：第一部分是光學部分，第二部分是科學儀器，第三部分是輔助系統。

望遠鏡的光學部分是整個儀器的心臟。投射到主鏡上的光線首先反射到副鏡上，然后再由副鏡射向主鏡的中心孔，穿過中心孔到達主鏡的焦面上形成高質量的圖像，供各種科學儀器進行精密處理，得出來的數據通過中繼衛星系統發回地面。

太空望遠鏡在距地面近600千米的太空進行觀測，不僅不受惡劣氣候的影響，每天都可以進行觀測，而且擺脫了地球大氣的干擾，能夠達到地面上任何望遠鏡也達不到的高靈敏度和高分辨能力。

特殊的地位

“哈勃”太空望遠鏡是美國宇航局和歐洲宇航局合作的結晶，它是以美國天文學家埃德溫·哈勃的名字命名的。埃德溫·哈勃在20世紀20年代的發現改變了人們對宇宙的認識，他發現的星系整體退行現象成為了大爆炸宇宙論的基石之一。而“哈勃”望遠鏡也已經創造了另一個“哈勃”時代，它的發現已經并將繼續改寫人類的天文學教科書。

在距離地球600千米的地球軌道上，“哈勃”太空望遠鏡能識別和拍攝人們從來沒有研究過的遙遠的星系和物體。它經歷了漫長而孤獨的太空歲月，為當今太空科學的研究做出了不可磨滅的貢獻。

在過去的18年時間里，“哈勃”一直都在為天文學家提出正確的問題提供參考。近處，它曾拍攝到極為清晰的火星照片，拍攝到清晰的木星極光和土星極光，觀察到海王星云層的顯著變化；稍遠，它觀測到了正在誕生的恒星，多不勝數的星云、星團以及河外星系；最遠，它還看到了宇宙早期的景象。

“哈勃”的十大功績

“哈勃”十八年太空路，為人類認識宇宙做出了很多貢獻，它的主要功績有：

發現并確認了宇宙中存在暗能量。暗能量是一種神秘形態的力，起到宇宙氣體“踏板”的作用，加速了宇宙膨脹的速度。暗能量推擠各個星系，使它們抗拒重力的拘束，以不斷增長的速度彼此遠離。“哈勃”望遠鏡關于超新星的資料幫助研究者揭示出，這種神秘力量在宇宙中是持續存在的。

幫助測定了宇宙年齡。“哈勃”望遠鏡的主要任務之一就是幫助天文學家測定宇宙的準確年齡。天文學家正是利用它觀測和拍攝到的圖像，確定了宇宙的年齡為137億年。

幫助人類的“目光”到達宇宙最深處。“哈勃”給天文學家提供了一個“剪貼本”，里面全是一些有關于早期宇宙的快照。其中包括在探索縱深宇宙的過程中，一系列獨一無二的資料圖片，這些觀測資料向人們提供了以可見光觀測到的宇宙最深處的景象。

發現其他天體的大氣構成。“哈勃”望遠鏡在一顆木星般大小的行星的大氣中，發現了鈉、氫、碳以及氧元素。這個獨一無二的觀測結果證明，“哈勃”和其他望遠鏡可以從其他一些天體的大氣中進行化學構成的采樣工作。

證實了星系中央存在黑洞。大多數星系的中心都有一個巨大的沉睡的怪物，可以吞噬想接近它的一切東西，“哈勃”的觀測資料證實了這一點，這就是黑洞。

幫助認識宇宙中的“爆炸”。自從宇宙大爆炸(創世大爆炸)以來，伽馬射線大爆炸可能是宇宙中力量最為強大的爆炸了。“哈勃”拍攝到的圖像顯示，這些放射線的短暫閃光來自于遙遠的星系，這些星系以非常快的速度形成眾多恒星。“哈勃”望遠鏡確定了這些爆炸的來源——一些巨大星體的瓦解。

發現了“星光”的來源。自從恒星狀球體在1963年被首次發現，天文學家就開始試圖弄清這些位于宇宙外部區域的類星體是如何持續產生強大、耀眼的光亮的。這些恒星狀球體并不比我們的太陽系大，但是它卻比擁有數十億星體的星系還要亮很多。天文學家使用“哈勃”望遠鏡追蹤到這些恒星狀球體位于這些星系的中心區域。

發現了年輕恒星周圍孕育行星的塵埃盤。星云、失去光澤的大氣和塵埃盤，似乎是新行星系統的誕生地。“哈勃”拍攝到的資料向人們提供了可以看到的證明，它顯示，烤盤形狀的塵埃盤圍繞著年輕恒星的現象是很平常的。

拍下了彗星撞擊木星的照片。“哈勃”望遠鏡拍攝到的畫面上，一些清晰可見的黑色疤痕向人們揭示出彗星斷裂成碎塊撞擊木星的情景，撞擊產生的蘑菇形的火球沖擊到了木星的上空。

發現了行星狀星云的實質。在跳躍的顏色中爍爍發光的行星狀星云向人們描繪出垂死恒星的最后色彩。行星狀星云實際上是一些即將消亡的恒星拋射出的氣體外殼，在學術上與行星并沒有什么關系。“哈勃”望遠鏡告訴人們，行星狀星云就像雪花一樣，沒有任何兩個是一樣的。

“哈勃”太空望遠鏡自1990年升空以來已經成為一部傳奇。由于年事已高，“哈勃”望遠鏡的一些重要零部件及觀測設備已顯老態。美國宇航局已于今年10月派宇航員乘坐航天飛機維修“哈勃”望遠鏡，這是宇航員第五次也是最后一次維修它，力爭使它堅持運轉到2013年。

“哈勃”在太空工作的18年中不斷改寫著人類的天文學研究進程，維修后的“哈勃”，將迎來觀測生涯的新篇章。

(責任編輯：周巧娟)