哈勃望远镜发射升空后被发现有“白内障” 那这些绚丽的照片是怎么拍的,美国国家地理频道微信公众号文章

哈勃望远镜

我们打造了一个让你不出家门

就能巡游宇宙的设备

　　1990年4月24日发射升空，哈勃太空望远镜已经年满25岁了。在这25年间，它已成为史上最著名的望远镜之一。哈勃证明了人类精神力量的伟大，这种力量推动我们不断探索未知世界。然而，最初的哈勃一败涂地，也曾让它的国家蒙羞。这是一架曾险些毁掉美国国家航空航天局的望远镜。在本片中，它的设计者、建造者、甘冒生命危险的维修人员，以及至今仍在使用它并让我们不断惊叹的人，将为我们讲述它背后的故事……

美国国家地理频道

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哈勃命名于美国宇宙学家埃德温•哈勃，是人类历史上发射的最大的轨道天文台之一

　　哈勃望远镜长13米，重量超过12吨，比校车更长、更重，然而其用电量却跟干衣机差不多。在望远镜内部，2.4米宽的镜面从地球大气层之外捕捉着宇宙深处最遥远、最昏暗的细节。在哈勃太空望远镜诞生之前，如下图的影像完全不存在。

　　太空望远镜的设想令人振奋，我们会发现什么奇迹？能够更深一步地观察太空是我们的能力上的一大飞跃，这将证实抑或推翻现有的宇宙理论。

——霍金

　　拍照时，如果你的手抖，那即使相机的分辨率很高也无济于事，你的手必须很稳才行。同样，如果太空望远镜在抖动也就拍不到好照片。所以哈勃的抖动规格是0.007弧秒。举个栗子，如果有一束该规格的激光束从黄山之巅开始发射激光，一路射到330公里外的上海市，能够射中东方明珠顶端的一角钱硬币。但它不仅能射中硬币，还能保持一直瞄准硬币的中心，这就是0.007弧秒的规格。（在国家地理频道微信回复150807即可获得高清壁纸）

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他们拍了第一张照片，放到屏幕上才惊觉它和我们预想的不一样

　　1990年4月24日，发现号航天飞机飞到地球外面近600公里处，将这个天文台带到了航天飞机前所未到的高处，以尽可能地把哈勃放在大气层之外离地球最远的地方。哈勃终于进入轨道，人们这才发现镜面有严重瑕疵。

　　我看到第一批影像有一张恒星的照片，核心很锐利，这在意料之内；但是边缘模糊，这是意料之外。

——天文学家约翰•特劳杰

　　原来，由于时间和资金短缺，美国国家航空航天局不顾工程师的反对，拒绝做最后测试，因而未能在发射前发现这个致命的问题。哈勃的镜面有严重瑕疵，射进镜面边缘的光线其焦点与射进中央的光线不一样，造成画面模糊，望远镜完全不能用。在1990年6月27日，他们向全世界宣布了这个坏消息。

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哈勃成为超大规模失败的象征，这一跤跌得很惨重，而且代价高昂

　　参议员芭芭拉•米库尔斯基负责为美国国家航空航天局争取哈勃计划的资金，她十分震惊：“他们有10年时间把事情做好，他们花了28亿美元来做这件事，现在却发现哈勃望远镜有‘白内障’ ！！！”

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哈勃得到的支持越来越少，太空望远镜的梦想似乎已经结束了……

　　“镜面依然是很完美的圆弧，只是在边缘差了百万分之一英寸（约0.3微米，头发丝约50微米），但足以让部分光线失焦”——天文学家克里斯•伯罗斯在确认镜面哪里出错的工作中发挥了关键作用。

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当务之急是如何修正这个问题

　　哈勃有5个主仪器，每个都能接收来自镜面的带瑕疵的影像。其中一个叫做广域和行星照相机，它负责拍下有史以来，最出众的宇宙影像。该设备从一开始就设计成可更换的样式。我们得做出本来就有瑕疵的照相机，就和哈勃一模一样。这个照相机的光学系统有4个小镜面，每个都和5美分硬币差不多大，如果我们在这些镜面做出与哈勃相反的弧度，两相抵销后就会是完美的影像。但其它仪器需要有另外的解决方案。

　　工程师设计了一组镜面，应该能修正来自主镜的模糊影像，难就难在如何将之装进望远镜。哈勃是模块化的仪器，所以可以把照相机拿出来，把电话亭大小的很精密的箱子装进望远镜，用机械把这个像潜望镜一样的东西从上方伸出来，捕捉来自哈勃的光线，将其修正后再送进现有的照相机和摄谱仪。

　　随着修好哈勃的期待升高，救援任务变得不只是要修好望远镜，许多记者都会说“这不只是哈勃的未来”，“或许也是航天飞机计划的未来”，然后又有记者说，“不对，这是航空部门的未来”，所以，如果说压力很大，那都是含蓄的说法。（我懂了，这关系到NASA是否会继续存在( ⊙ o ⊙ )）

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弥补过错

　　终于，1993年12月2日，奋进号航天飞机准备在夜间发射至哈勃太空望远镜，上面搭载着新的照相机和其它要安装在望远镜上的修正部件。哈勃团队的每个人都为这架望远镜注入了许多心血，看着航天飞机发射，大家非常激动。

　　90分钟后，曙光开始浮现。我们看着天空中的哈勃，有时候觉得它像火星一样明亮，实在令人赞叹。

——埃德·韦勒（哈勃首席科学家）

　　时间1小时1小时地过去，一切顺利，工作陆续完成。

　　我们真有本事，居然做得出这种东西，可以在这么远的太空里穿梭，让那些小机器人帮我们完成工作。

——约翰·特勒尔奇

（美国Ball航空航天技术公司1985~1998）

　　我们要感谢你们超凡的努力，你们证明了美国国家航空航天局能够完成并超越所承诺的任务，我们非常感激。

——NASA地面指挥官

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但它能用了吗？
大家要等待第一批照片传回地球

　　1993年12月18日，天文学家们共聚一堂，以核实哈勃太空望远镜是否成功修复，并挽回美国国家航空航天局的颜面。修理后拍的第一张照片正在回传，拍摄的是有很多恒星的一个区域，因为它很适合做光学测试。

　　当我看到屏幕上出现那张照片，恒星的影像非常清晰，我们做到了！

——杰夫·赫斯特

广域和行星照相机团队

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美国国家航空航天局急着向全世界分享他们的好消息，他们随即举行了新闻发布会

　　哈勃的风波已经结束了，这是我们全新的暗天体照相机所拍到恒星的新照片。在每一道光的背后都会是一个全新的故事，让天体物理学、天文学以及其它学科前去探索人类所不能及之处，全靠这架敢冲的望远镜！

——参议员芭芭拉•米库尔斯基

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哈勃和美国国家航空航天局都恢复到最佳状态，天文学家开始排起长队，争相观看这扇人类的崭新的宇宙之窗。

　　在哈勃运行第一年后，就改变了人们对宇宙的看法。对宇宙学家来说，这是最好的回馈。后来，共有28名宇航员拜访过哈勃太空望远镜。他们延长了它的使用年限，并不断增强它的能力。

　　真是一部令人难忘的片子，小编在看的时候也是两次热泪盈眶。多么辛酸的幕后，多么艰难的努力。这是全人类的骄傲，我们有如此高超技术的科学家们和勇敢的航天员，完成了一个又一个想象不到而不可思议的任务，让我们的视界能够到达前所未有的地方，让我们用无与伦比的视野看到自己在宇宙中的位置。哈勃证明了人类精神力量的伟大，这种力量推动我们不断探索未知世界。