老兵哈勃 30岁生日快乐

我们不知道我们为何生在这世上，但我们可以追寻这世界的真相。——埃德温·哈勃

今天是哈勃空间站望远镜升空30周年，NASA进行了很多线上纪念活动，例如生日当天哈勃望远镜拍下的漂亮照片。BBC出品了一部纪录片《哈勃三十周年：揭示宇宙奇观》，已于今天在今日头条，西瓜视频独家上线，以最好的方式来纪念哈勃空间望远镜升空30周年。

来自：西瓜视频

在我看完这部100分钟的纪录片后，来和大家回顾下哈勃空间望远镜的历史，从1946年莱曼·斯皮策首次提出太空望远镜，1990年4月24日哈勃空间望远镜发射升空，之后的五次维修升级，再到哈勃空间望远镜在轨期间的重要观测和发现。

美国物理学家，天文学家莱曼·斯皮策（Lyman Spitzer, Jr.）

Credit: Denise Applewhite/Princeton University

空间站望远镜的构想始于20世纪40年代， 1946年9月，莱曼·斯皮策发表了《大气圈之外的天文观测优势》，为了摆脱大气层的干扰，构想将望远镜置于大气层之上。

莱曼·斯皮策随着人造卫星升空，慢慢变得成熟起来，哈勃空间望远镜最初称为大型空间望远镜，在1990年4月24日发射升空前，历经数十年的规划和研究。

1990年4月24日，哈勃空间望远镜由发现号航天飞机发射升空。

哈勃空间望远镜的轨道

Credit: Martin Kornmesser, Luis Calcada, NASA, ESA/Hubble

升空后的哈勃空间望远镜，运行在距离地面545公里的轨道上空，与地球赤道夹角约28.5度，时速2.8万公里，每97分钟绕地球一圈，也就是说，哈勃空间望远镜每天环绕地球15圈，和后来的空间站类似，方便宇航员乘坐航天飞机上去进行维护。

哈勃空间望远镜长度13.2米，最大直径4.2米，发射时的重量10886公斤，经过几次维修升级后的重量约为12247公斤。

哈勃空间望远镜的光路

Credits: NASA

哈勃空间望远镜是反射式望远镜，它的主镜直径2.4米，第二块镜面直径0.3米，它的工作原理是，来自宇宙的光，照射到直径2.4米的主镜上，然后将光线反射到第二块镜面上，再反射回镜筒，聚焦在安置在主镜后的尾舱罩里各类照相机和其他仪器上。

由于哈勃太空望远镜摆脱了地球大气层的影响，在太空中拍摄到的图片，相对于大型地面天文望远镜，至少高出10倍的分辨率。然而哈勃传回的图片没有达到预期的要求，画面有些模糊，两个月后诊断结果显示，耗资15亿美元的主镜面有一个缺陷，称为球面像差，意思是所有的光线不能很好地聚焦。最终这个问题追朔到镜子的制造过程中的校准错误。

1979年，哈勃空间望远镜在伯金-埃尔默公司（Perkin-Elmer Corporation）的大型光学设备上研磨的情景。

这下炸了锅，天文学家们极其失望，又有来自媒体的指责，对NASA来说，这糟糕透了，一个耗资巨大的项目失败了，这被称为哈勃麻烦。面对质疑，NASA决定对哈勃进行在轨维修，但主镜又大又重，很难更换，最后计划让宇航员们用一台带有矫正光学镜头的新相机更换掉哈勃上的主相机。

1993年12月，时隔3年后，7名宇航员乘坐奋进号航天飞机发射升空，执行了第一次维修任务（Servicing Mission 1），去修复哈勃模糊不清的视力。这之后NASA还对哈勃进行了四次维护升级，想要详细了解这段历史的朋友，可以去西瓜视频观看 BBC出品的纪录片《哈勃三十周年：揭示宇宙奇观》，纪录片中有很多哈勃研究团队，曾去太空中维修哈勃的宇航员的采访，以及维修细节，每看一遍都有新的感受。

涡旋星系M100，哈勃维修前后对比，左边拍摄于1993年11月27日哈勃第一次维修前，右边拍摄于1993年12月31日哈勃维修后，至此哈勃麻烦结束了。

涡状星系M51，距离我们大约2500万光年。

1994年7月16日，一群科学家聚在一起，观看哈勃空间望远镜传回的首批舒梅克-列维9号彗星（Shoemaker-Levy 9）冲撞木星照片，这是人类首次目击如此巨大的撞击。

除了拍摄星系外，哈勃空间望远镜还将镜头对准了太阳系行星，在哈勃第一次维修后几个月，1994年7月16日至22日，一颗命名为苏梅克-列维9号的彗星断裂成21个碎块，其中最大的一块宽约4公里，以每秒60公里的速度向木星撞去。这次慧木相撞使天文学家们激动不已，它可能是望远镜发明以来，人类所能观察到的第一次大规模天体相撞，从此以后，哈勃成了每个天文学家都想使用的望远镜。