哈勃望远镜是什么原理 为什么它能看到离地球100多亿的星系(哈伯太空望远镜)
哈勃望远镜是什么原理 为什么它能看到离地球100多亿的星系(哈伯太空望远镜)
与其他望远镜一样,哈勃望远镜有一个一端开口的长筒,内设的镜子可以采集光线,并将其传送到“眼睛”聚集的焦点.哈勃望远镜有几种类型的“眼睛”,也就是各种仪器.正如某些动物可以看到不同类型的光（如昆虫可以看到紫外光,而人类能看到可见光）,哈勃望远镜必须能够观测到从天空洒下的各种光线.正是这些各式各样的科学仪器造就了哈勃望远镜这一神奇的天文工具.然而,哈勃望远镜不仅是一台配备了科学仪器的望远镜,同时也是一架航天器.因此,它需要动力以便在轨道中运行.为了兼具望远镜和航天器的功能,哈勃望远镜配有以下系统：望远镜功能 光学设备 主镜 副镜 矫正光学设备 科学仪器 宽视野行星照相机2号（WFPC2） 近红外照相机和多天体光谱仪（NICMOS） 太空望远镜成像光谱仪（STIS） 高级巡天照相仪（ACS） 精密制导传感器（FGS） 航天器系统动力系统 通讯系统 操纵系统 计算系统 结构
哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope,HST）,是人类第一座太空望远镜,总长度超过13米,质量为11吨多,运行在地球大气层外缘离地面约600公里的轨道上.它大约每100分钟环绕地球一周.哈勃望远镜是由美国国家航空航天局和欧洲航天局合作,于1990年发射入轨的.哈勃望远镜是以天文学家爱德文·哈勃的名字命名的.按计划,它将在2009年被詹姆斯韦伯太空望远镜所取代.哈勃望远镜的角分辨率达到小于 0.1秒,每天可以获取3到5G字节的数据.
由于运行在外层空间,哈勃望远镜获得的图像不受大气层扰动折射的影响,并且可以获得通常被大气层吸收的红外光谱的图像.
哈勃望远镜的数据由太空望远镜研究所的天文学家和科学家分析处理.该研究所属于位于美国马里兰州巴尔第摩市的约翰霍普金斯大学.
历史
哈勃太空望远镜的构想可追溯到1946年.该望远镜于1970年代设计,建造及发射共耗资20亿美元.NASA马歇尔空间飞行中心负责设计,开发和建造哈勃空间望远镜.NASA高达德空间飞行中心负责科学设备和地面控制.珀金埃尔默负责制造镜片.洛克希德负责建造望远镜镜体.
升空
该望远镜随发现号航天飞机,于1990年4月24日发射升空.原定于1986年升空,但自从该年一月发生的挑战者号爆炸事件后,升空的日期被押后.
首批传回地球的影像令天文学家等不少人大为失望,由于珀金埃尔默制造的镜片的厚度有误,产生了严重的球差,因此影像比较蒙眬.
维护任务1
更换设备后所拍摄的清晰影像,远比更换前清楚许多.第一个任务名为STS-61,它于1993年12月增添了不少新仪器,包括:
以COSTAR取代高速光度计(HSP).
以WFPC2相机取代WFPC相机.
更换太阳能集光板.
更换两个RSU,包括四个陀螺仪.
改变轨道
该任务于1994年1月13日宣告完成,拍得首批清晰影像并传回地球.
维护任务2
第二个任务名为STS-81,于1997年2月开始,望远镜有两个仪器和多个硬件被更换.
维护任务3A
任务3A名为STS-103,于1999年12月开始.
维护任务3B
任务3B名为STS-109,于2002年3月开始.
是以天文学家哈勃为名，在轨道上环绕著地球的望远镜。他的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处——影像不会受到大气湍流的扰动，视宁度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。他已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。
从他于1946年的原始构想开始，直到发射为止，建造太空望远镜的计划不断的被延迟和受到预算问题的困扰。在他发射之后，立即发现主镜有球面像差，严重的降低了望远镜的观测能力。幸好在1993年的维修任务之后，望远镜恢复了计划中的品质，并且成为天文学研究和推展公共关系最重要的工具。哈勃空间望远镜和康普顿伽玛射线天文台、钱德拉X射线天文台、斯必泽空间望远镜都是美国宇航局大型轨道天文台计划的一部分 。哈勃空间望远镜由NASA和ESO合作共同管理。
哈勃的未来依靠后续的维修任务是否成功，维持稳定的几个陀螺仪已经损坏，2007年，连备用的也已经耗尽，而且另一架用于指向的望远镜功能也在衰减中。陀螺仪必须要以人工进行维修，在2007年1月30日，主要的先进巡天照相机（ACS）也停止工作，在执行人工维修之前，只有超紫外线的频道能够使用。另一方面，如果没有再提升来增加轨道高度，阻力会迫使望远镜在2010年 重返大气层。自从2003年航天飞机哥伦比亚不幸事件之后，由于国际太空站和哈勃不在相同的高度上，使得太空人在紧急状况下缺乏安全的避难场所，因而NASA认为以载人太空任务去维修哈勃望远镜是不合情理的危险任务。NASA在从新检讨之后，执行长麦克格里芬在2006年10月31日决定以亚特兰大进行最后一次的哈勃维修任务，任务的时间安排在2008年9月11日，基于安全上的考量，届时将会让发现号在LC-39B发射台上待命，以便在紧急情况时能提供救援。计划中的维修将能让哈勃空间望远镜持续工作至2013年。如果成功了，后继的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）应该已经发射升空，可以衔接得上任务了。韦伯太空望远镜在许多研究计划上的功能都远超过哈勃，但将只观测红外线，因此在光谱的可见光和紫外线领域内无法取代哈勃的功能。
