修復后的哈勃還將給我們帶來多少驚喜？

■ 楊孝文

在經過維修后，哈勃太空望遠鏡的各項功能不僅恢復正常，而且有所提高，目前它又正常工作了3年。在接受了第五次的維修后，哈勃太空望遠鏡拍攝到了更多新的照片，獲得了更多的觀測數據。負責哈勃太空望遠鏡項目的一名科學家表示，事實上，一些觀測數據已經產生了與最早時期宇宙有關的驚人結果，不過這些觀測資料至今還未公布。

升級后拍攝第一批照片

2009年5月，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機升空，進行一項為期13天的航天飛機任務，對已經19歲的哈勃太空望遠鏡進行了維修，給它安裝了新照相機和超敏光譜攝制儀，對舊照相機和光譜攝制儀進行了維修，并更換了新電池和陀螺儀。這些儀器有助于哈勃太空望遠鏡正確指向天空中的特定目標物。“亞特蘭蒂斯”號航天飛機的宇航員對哈勃太空望遠鏡進行的這些升級，有望把它的壽命至少延長到2014年。

在為期3個月的檢測工作結束后，哈勃太空望遠鏡重新開始收集新的觀測數據。在美國航空航天局公布的哈勃維修后拍攝的第一批照片中，展示了遙遠的星簇、一個怪誕的“柱狀物”、一個致密的星團和一個“蝴蝶”星云。這些觀測資料是哈勃太空望遠鏡在剩下不多的工作時間里，要獲得的眾多數據中的第一部分。

美國航空航天局戈達德航天飛行中心（位于馬里蘭州）的哈勃項目首席科學家大衛·萊克倫表示，在圍繞地球旋轉大約3400周的過程中，哈勃太空望遠鏡將為在世界各地天文學家提交的報告中評選出的228個項目收集觀測數據。

觀測更早的宇宙現象

哈勃太空望遠鏡實施的新任務的主要目標，是利用剛剛安裝的大視場照相機3拍攝新的深空圖。哈勃太空望遠鏡已經兩次拍攝這種圖片，天文學家借助這些圖片，更加深入地了解了更靠近宇宙大爆炸時期的事情（在理論上，宇宙大爆炸是宇宙開始的階段）。新的大視場照相機3將再接再厲，天文學家希望借助它的工作，能看到宇宙中一些最早的星系或者原星系。

萊克倫說：“我們希望能夠追溯到更加久遠的宇宙時期，穿過深層宇宙，盡最大努力走近宇宙大爆炸時期，了解當時發生的一些事情。”哈勃太空望遠鏡已經完成了收集制作新深空圖所需的觀測資料，當它進入相同軌道位置時，接下來的工作在1年內就可以完成。不過，現在天文學家已經可以根據第一批觀測資料進行相關的科研工作了。

萊克倫說：“我認為，在獲得這批深空資料圖片后，天文學家將告訴我們，他們已經獲得了非常驚人的結果。”他表示，新的相機和光盤攝制儀獲得的觀測結果非常驚人，而光盤攝制儀的靈敏度是這項任務的科學家始料未及的。他說：“我對此非常期待，迫不及待想聽到有關新發現的好消息。”

探索神秘物質

天文學家還將設法利用哈勃太空望遠鏡的儀器揭開神秘的暗能量之謎。萊克倫表示，天文學和物理學方面存在的一大問題，是暗物質和暗能量的自然屬性問題。是什么原因導致宇宙不斷加速膨脹呢？哈勃太空望遠鏡可以通過提高天文學家對Type 1A超新星的了解，從而對暗能量之謎進行研究。Type 1A超新星被稱為“標準燭光”，“標準燭光”展示出每個星系之間相距多遠，這是了解星系以多快速度彼此遠離的關鍵。

哈勃太空望遠鏡幫助天文學家解決暗能量之謎的另一種方法，是進一步幫助科學家精確定位哈勃太空望遠鏡的恒定值，測量現在宇宙的膨脹速度。萊克倫說：“如果你能把誤差值縮小到很小，那么你就能知道一些有關暗能量的事情。”嶄新的宇宙起源頻譜儀的首席研究員、科羅拉多大學工作人員詹姆士·格林表示，該頻譜儀也參與了這項觀測活動。頻譜儀通過對依附在自己身上的暗物質絲狀物和普通物質進行研究，制成宇宙物質3D圖。

了解銀河星系家族史

由于這些絲狀物有可能長達70億光年～80億光年，因此它將有助于天文學家更好地了解早期宇宙環境。萊克倫說：“除了了解星系形成和演變過程以外，我們還將對一些更加難以理解的事情進行研究。”

這也是哈勃太空望遠鏡的新研究項目涉及的另一個主題——了解星系的形成和生長過程，將有助于我們了解銀河系、我們的恒星系以及太陽系的發展過程。萊克倫這樣說道：“我們要做的是把整個星系家族史拼合在一起。”

一項繪制銀河附屬星系的軌道的計劃，也將有助于我們更好地了解我們的家族史，并有助于我們更好地測量銀河的質量以及它內部和周圍暗物質的數量。

探索系外行星

哈勃太空望遠鏡還將繼續進行觀察系外行星的工作。萊克倫表示，承擔這項任務的科學家希望太空望遠鏡成像光譜儀繼續運行的一個主要原因，是因為它能繼續對這些系外行星進行研究。太空望遠鏡成像光譜儀和哈勃太空望遠鏡的近紅外照相機和多天體分光儀都已經發現了系外行星，近紅外照相機和多天體分光儀甚至在其中的一顆系外行星上發現了有機分子。萊克倫說：“這項發現非常令人震驚。”

在維修任務實施之前，哈勃太空望遠鏡發現了一顆圍繞名為“北落師門”的炙熱恒星運轉的行星。近紅外照相機和多天體分光儀運行后，發現上述行星的科研組可以再次對其進行觀測。但是除了這些儀器外，還有很多儀器可以用來探測位于我們太陽系外的行星。萊克倫說：“宇宙起源頻譜儀希望在宇宙‘海洋’里一顯身手，炫耀一把它擁有的特殊能力。”計劃中的研究項目還將對行星的形成原因做進一步研究，通過研究恒星周圍的物質，更好地了解有可能會產生行星的環境。

揭示地球附近的秘密

哈勃太空望遠鏡還將對距離地球更近的宇宙之謎進行研究，尤其是柯伊伯帶里的天體，其中包括冥王星。我們對這個帶的外層及它內部的天體知之甚少，萊克倫說：“我們不清楚在我們的太陽系內部和最外層都有什么。”

但是通過哈勃太空望遠鏡，“我們可以對這些非常寒冷的天體進行更多研究，科學家弄明白那里有多少顆天體和它們擁有哪些特性，以及位于我們太陽系外層的天體的‘外貌特征’”。

對哈勃太空望遠鏡的維修也以不同方式觸及萊克倫的痛處。他在哈勃太空望遠鏡項目工作33年，在美國航空航天局供職40年后，于2009年10月2日退休。但是能在備受關注中退休，他感到非常開心。

萊克倫說：“我感覺自己像是一名在擊球率仍很高時退役的棒球手。雖然他可以在這一領域停留更長時間，但是此時離開最受關注。就像我在哈勃太空望遠鏡項目工作33年后，我的工作生涯達到的一個最高峰。因此我認為這是離開的最佳時刻，這是嘗試著做其他一些事情的最好時候，例如我可以進行哈勃太空望遠鏡方面的研究工作。”

當問及哈勃太空望遠鏡的哪個新項目最令他興奮時，萊克倫說：“深空圖是我最感興趣的東西。”萊克倫非常喜歡美國航空航天局為世界提供的哈勃太空望遠鏡的終結版。他說：“我認為我們已經圓滿完成了為世界提供最先進的現代化工具的工作，這些現代化的工具屬于不同類型，能夠為全球科學界提供最佳的成功機會。現在，天文學家已經開始這項工作，讓我們一起奮斗，努力實現這個目標吧！”