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揭秘哈勃太空望远镜发射前哪些未知的消息

2020/7/5 16:27:15 来源:原创 浏览:

仰望星空,我们感叹宇宙的浩瀚,群星在你的眼中发出耀眼的光芒,我们能看到甚至了解美丽的宇宙,完全依赖于一件传奇级别的航天器,它就是哈勃太空望远镜。今年是哈勃太空望远镜发射的第30周年,为了纪念它为人类所做的贡献,我今天决定和大家分享一下关于哈勃太空望远镜那些不为人知的秘密,比如说它在发射过程中所遭遇到的困难。

哈勃的来历

哈勃太空望远镜于1990年发射,但是在这之前,空间望远镜追溯的历史要比这还要早。1946年天文学家莱曼·斯皮策(Lyman Spitzer, Jr.)所提出的论文:《在地球之外的天文观测优势》,在论文中,斯皮策提出把望远镜放入太空以消除地球大气层遮蔽效应的建议!

莱曼·斯皮策 源:NASA

首先,角分辨率的极限将只受限于衍射,而不是由造成星光闪烁、动荡不安的大气所造成的视象度。在当时,以地面为基地的望远镜解析力只有0.5-1.0弧秒,相较下,只要口径2.5米的望远镜就能达到理论上衍射的极限值0.1弧秒。其次,在太空中的望远镜可以观测被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。

斯皮策太空望远镜

莱曼·斯皮策以空间望远镜为事业,致力于空间望远镜的研究和建设工作,例如今天的斯皮策太空望远镜,就是为了纪念他而命名的!1962年,美国国家科学院在一份报告中推荐空间望远镜做为发展太空计划的一部分,于1965年,莱曼·斯皮策被任命为科学委员会的主任委员,该委员会的目的就是建造人类史上第一台空间望远镜。

巨额的预算

和地面望远镜不同的是,建造空间光学望远镜需要消耗巨大的资金,早期的资金问题成为了斯皮策最关心的问题,由于预算一直在超支,最终美国国会决定取消原先一半的预算,这使建造空间望远镜的计划再一次变的渺茫。为了解决这个难题,斯皮策开始和天文学家们进行全国性的游说,并且主动拜访众议员和参议员,最终在美国国家科学院出台了一系列的“发展空间望远镜的重要性”报告后,参议院决定恢复原先被国会取消的一半预算。

建造中的哈勃 源:NASA

缩减一半的资金,使本不完善的项目更是雪上加霜,空间望远镜的项目也不得不做出相应的改变,原先的镜片的口径由3米缩减为2.4米,原先计划做为先期测试,放置在卫星上的1.5米空间望远镜也被拆除掉。不过幸运总是伴随有准备的人,当欧洲空间局(esa)得知这个事情后,决定要加入这项伟大的计划。欧洲空间局同意提供经费和一些望远镜上所需仪器的支持,比如做为动力来源的太阳能电池板,而作为回报,欧空局的天文学家们可以使用望远镜观测时间的15%。

欧洲空间局

于1978年,美国国会向项目组拨付了3600万美金,使空间望远镜开始建造,并计划于1983年发射升空。在1980年初,经过投票决定,该空间望远镜被命为哈勃,以纪念在20世纪初期发现宇宙膨胀的天文学家埃德温·哈勃。不过哈勃太空望远镜的发射并没有预想的那样顺利。

一直在延迟的发射日期

由于首次建造空间望远镜,对于当时来说,这是一个庞然大物,最终哈勃的所有仪器都在不同的地方建造,例如马歇尔太空飞行中心(MSFC)负责设计、发展和建造望远镜,戈达德太空飞行中心(GSFC)负责科学仪器的整体控制和地面任务的控制中心。马歇尔太空飞行中心委托珀金埃尔默(Perkin-Elmer)设计和制造空间望远镜的光学组件,还有精密定位感测器(FGS),洛克希德则被委托建造安装望远镜的太空船。

哈勃巨大的机体 源:NASA

哈勃是空间光学望远镜,因此它的镜片抛光后,可见光系统的准确性必须非常的高,因为空间望远镜还要能够探测到紫外线和近红外线,所以它的镜片抛光后,必须看到30纳米的可见光波长。由于珀金埃尔默技术上的失误,使预算不断的上升,美国宇航局也不得不宣布发射将会延期,从原先的1983年延期至1986年9月,这时通过合计,哈勃太空望远镜的预算已经高达11亿7500万美元。

挑战者3D模拟图

最终当太空望远镜的所有部分都组装完毕可以发射后,挑战者号事故给原本定制的计划再一次泼了一盆冷水。1986年1月28日,挑战者号在进行代号STS-51-L的第10次太空任务时,因为右侧固态火箭推进器上面的一个O形环失效,并且导致一连串的连锁反应。在升空后73秒时,爆炸解体坠毁。机上的7名宇航员都在该次事故中丧生。这次的事故造成了巨大的影响。美国宇航局迫于舆论和压力,只能再次的延迟哈勃太空望远镜的发射时间。将组装好的哈勃望远镜拆掉,进行保密式的封存。

离开空间站的发现号

1988年随着发现号航天飞机再次的升空,美国宇航局决定将发射日期延迟到1990年。同年4月24日由发现号航天飞机,于STS-31航次将望远镜成功的送入计划中的轨道。不过在送入轨道前还出现了一点小问题。

发射过程中的小插曲

当时的发现号宇航员查尔斯·博尔登这样回忆道:在进入预定轨道后,我和其他几名宇航员开始担心起来,因为哈勃太空望远镜的太阳能电池板没有成功的展开,这意味着它出现了故障,和地面指挥中心沟通得到的答复是,必须出舱解决。一旦出舱就意味着会有致命的辐射和低温,如果我身上哪个部位没有保护好的话,这些小的错误很可能会要了我的命。

准备出舱的博尔登 源:NASA

最终在我即将打开舱门的时候,来自地面指挥中心的指示是,不用出舱了,或许是它(指太阳能电池板)出现了问题,我们将它重启下试试。直到今天,博尔登仍认为,那时候的自己实在是太幸运了。结果在重启后,哈勃太空望远镜成功的展开了,并且进入了预订的轨道,开始用它的视野向人类展示新的宇宙!

博尔登的回忆 源:NASA

总结

这就是传奇太空望远镜:哈勃,没有它,或许我们根本无法意识到宇宙的浩瀚和神秘。虽然距离退役期越来越近,但哈勃太空望远镜对于全人类所做的贡献,必将载入史册!

本文参加【科学V计划】,内容为作者原创。

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