被神秘深邃的星空图吸引时

每当你看到那些美丽的星云照片时,你一定会被它们的神秘深邃所吸引,但是你知道这些照片是怎么拍摄出来的吗?实际上很多著名的星云图片都是由哈勃望远镜观察拍摄的。哈勃拍摄的太空图 在1990年4月24日发现号航天飞机把哈勃太空望远镜放进了预定轨道,这可以说是人类工程学上的壮举。而且因为哈勃望远镜在地球大气层之外,所以它不用担心大气的扰动效应,理论上它的观测能力可以比地球上的望远镜强10倍,这意味着我们有机会看到有史以来最清晰的太空景色。

但是哈勃望远镜的第一批照片并没有达到预期的效果,工程师们首先猜测是镜片的焦距没有调好,经过他们的一遍一遍排查。

哈勃望远镜 最终找到了原因:望远镜的主镜片曲率有两微米的误差。

这相当于我们头发丝直径的五十分之一,但是对于哈勃望远镜来说就是灭顶之灾。

最终科学家们经过反复计算制定了一个补救方案。

在1993年12月奋进号航天飞机带着哈勃望远镜的矫正镜片进入了太空,经过宇航员的修复望远镜传回来的图像变得清晰而完美。

这时候的哈勃正式开始探索宇宙的秘密,直到现在它已经运行了近30年,拍摄了无数遥远的恒星与星系,留下了最震撼人心的照片。

哈勃望远镜维修前后对比 因为它能观测电磁波频谱中其他的部分,所以相比于地面的望远镜它能观测到更暗更远的物体。

那么如果我们想要哈勃望远镜看的更远的话我们应该做什么呢?首先需要提高它的分辨率去捕捉更多的光,这样哈勃就可以看清楚更暗的星空。

同时望远镜的角分辨率也是一个重要影响因素,它的意思是望远镜分辨两个物体的最小角距离,计算方法是1.22乘光的波长除以镜面直径。

理论上现在的哈勃望远镜观察波长约500纳米可见光时它的角分辨率大约是0.05角秒,这是人眼分辨能力的一千倍。

如果是观察紫外线这种更短波长的电磁波的话,哈勃的分辨率甚至能达到0.01角秒。

但是它无法观测超过近红外以外的波段,这也是哈勃望远镜在工作时遇到的一个大问题。

哈勃望远镜结构示意图 因为宇宙在不断地膨胀所以太空的结构也在不断扩张,当光在宇宙中传播时,它的波长会因为宇宙的膨胀而被拉伸。

所以哈勃观察到的光波长都被拉长了,这就是著名的红移现象。

而且物体距离越远光飞行的时间也就会越长,红移的现象也会更明显,如果光的波长红移太多,它就会变成哈勃探测不到的红外光。

这么看来哈勃还有很大的改进空间,实际上现在的哈勃望远镜已经超期服役20余年了。

红移现象 宇航员曾对它进行五次维修,但是在2011年航天飞机正式退役,我们无法再维护哈勃望远镜了。

它的零件开始慢慢地损耗,原本哈勃一共有六个陀螺仪,它们被用来锁定目标物体。

但是在过去五年里一半的陀螺仪都损坏了。

这样下去即使未来十年哈勃可以继续运行,它的轨道也会慢慢降低。

在10年后哈勃会重返大气并且在落地前就会被烧毁。

不过不用担心,它的接班人早已经准备好了。

在2019年詹姆斯 韦伯望远镜已经组装完毕。

并准备于2021年开始工作,它会接替哈勃的使命 继续为人类探索星空。

詹姆斯·韦伯望远镜 但是无论哈勃望远镜今后是坚持工作,还是光荣退役,我们都要感谢它为人类航天事业所做的一切,为它即将到来的三十岁生日献上祝福,感谢它带给我们的美丽星空。

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