31岁的哈勃望远镜“死机”,这次会退休吗?

2021-07-29 18:35:45 和讯名家 

不论你是不是天文爱好者,都会对“哈勃望远镜”这个存在有所耳闻。

我们目前能看到的太空图片,其中的80%由哈勃回传,它是当之无愧的 “太空之眼”,人称史上最强天文望远镜。

1990年4 月24日,哈勃空间望远镜在美国弗罗里达州的肯尼迪航天中心由“发现”号航天飞机送入太空。

至今,哈勃已经执行了上百万次观测任务,是人类历史上最高产的望远镜,它的重大发现几乎涵盖了天文学研究的每一个领域。

6月13日,哈勃望远镜却传来了“病危”的消息——哈勃太空望远镜上的有效载荷计算机(相当于哈勃的大脑)突然停止运行,导致哈勃太空望远镜进入死机状态。

算起来,哈勃望远镜已经服役了31年。早在2017年,就传出了哈勃望远镜即将“退休”的新闻,詹姆斯·韦伯望远镜会在2019年接替它的荣光。不过,因为种种原因,韦伯望远镜至今未能启用。

好消息是,在7月16日,哈勃望远镜切换到了备用计算机,终于成功“复活”了。

通过哈勃,我们得以追捕到宇宙的第一束光、测出了宇宙的年龄、知道了什么是暗物质、看到了目前深空场最远处……

可以说,哈勃从根本上改变了我们对宇宙的认识。

哈勃拍摄的图像既有太阳系内的天体,又有从未进入过人类视野的遥远星系,不断地刷新着人类观测宇宙的记录。

不过,哈勃的宇宙探索之旅并非是一帆风顺的,像这样需要维修的情况,其实一直伴随着哈勃。

哈勃是个“老花眼”?

哈勃执行任务期间,不算这一次“死机”,一共进行过五次维护,更换、修复和升级了望远镜上的系统。

你万万想不到,这双“眼睛”刚刚睁开的时候竟然是个老花眼!拍的照片都虚得要命。

这还是个先天缺陷,是因为磨制主镜片时一个磨具的位置装偏了,导致镜片边缘被多磨掉了2.2微米,大概是头发丝直径的50/1,这严重降低了望远镜的观测能力。

总不能任心血白费,NASA派“奋进号”航天飞机带了7个宇航员去太空给哈勃“治眼”,总共换了11个部件,这才恢复了高清“视力”。

星系M100的对比照片

2009年5月,亚特兰蒂斯号航天飞机执行了最后一次哈勃维护任务,为之更换了失效的陀螺仪。

为何我们需要太空望远镜

哈勃望远镜能够看得那么远,为什么人们要把哈勃送上太空呢?从地球上直接观测不行吗?

这是因为,地球的大气层断流会使被观测天体的图像变得扭曲和模糊,虽然望远镜可以放大被拍摄的天体,但是光波会在地球的大气层中弥散和弯曲。

所以我们要将哈勃送往太空,的轨道在地球大气层之上,便不会受这些因素的干扰,其所拍摄的图像远比地面上的望远镜要清晰、稳定和精细。

哈勃空间望远镜可以观测到金星大气上层的云:

这张紫色的图像是1995年1月由哈勃空间望远镜拍摄的紫外线波段,当时金星距离地球约7060万英里(合1亿1360万千米)。

请注意图中可见的像素块,这意味着这张图像的分辨率很低。这张图像摄于哈勃空间望远镜设备升级以前,因此出现了像素化,金星的轮廓线上出现了锯齿。

哈勃眼中的宇宙

去年5月份,天文学家发布了一张遥远宇宙的图像——哈勃遗产场(HLF),其记录了哈勃望远镜16年的观测结果。

这幅图像包含了大约26.5万个星系,其中最古老的星系可追溯到133亿年以前。

图源:网络

美国宇航局称哈勃为“天文学的终极时间机器”,因为通过它这些年的观测,可以帮助天文学家追踪宇宙的膨胀,从而发展我们对宇宙基础物理学的理解。

哪怕你不是天文爱好者,也一定会为哈勃眼中的宇宙而震撼——你有所不知,这些网上非常经典的“宇宙图景”,都是哈勃的作品。

①创生之柱

鹰状星云也被称为星女王星云(Star Queen Nebula)或塔尖(Spire), 包含了几个富含气体和尘埃的活跃恒星形成区,创生之柱正是其中一个。

②马头星云

马头星云也被称为巴纳德33和C 434,位于银河系中,距离地球大约1500光年。它是用地基望远镜能看到的较近的天体之一,也是业余爱好者和专业摄影师最喜爱的天体。

③船底星云

这根由气体和尘埃组成的柱子高达3光年,处于婴儿期的恒星藏身于这根柱子中。这间恒星的“育婴房”离我们大约7500光年之遥。

④车轮星系

图上的车轮状星系实际上是两个星系碰撞形成的。一个较小的星系正从较大的星系中穿过,引力的扰动使车轮星系形成了右上图所示的蓝色星 暴环状区域

⑤哈勃摄于1998年的环状星云M57图像:

这是哈勃用第二代大视场行星照相机拍摄的图像,视线直接穿过一颗濒死恒星的中心。星云的边缘有长条的团块状物质聚集,被来自于明亮的濒死恒星的紫外辐射所激发照亮。

⑥由超过520张哈勃拍摄的图像合成的猎户星云:

猎户大星云是一个靠近我们太阳系的恒星形成区,位于银河系中。它被归类为H II区域(即电离氢区。)。在这张图像中,有超过3000颗恒星。几颗年轻的巨星发射的紫外线在中心部分开辟出了一片空旷的区域。

⑦哈勃1998年拍摄的星系NGC3079:

这张星系NGC3079的图像是哈勃空间望远镜于1998年拍摄的。大量形成恒星所需要的气体等物质从这个碟状的星系盘中放射而出,形成了一个巨大的泡泡。

⑧哈勃拍摄的 “宇宙尘兔”:

我们经常使用地球上的东西来描述在空间望远镜中看到的太空景象,“尘兔”指的是墙角或者床下聚集的灰尘团块。

NGC1316 是一个椭圆星系。这片尘埃云显示出了它自身的多变和复杂,图像中所展现的尘埃带和星团暗示着这个星系是由两个富含气体的星系合并而成的。

写在最后:

哈勃的最终退役时间可能是2030年,甚至2040年,至少要到它的继任者詹姆斯·韦伯空间望远镜投入使用。毫无疑问的是,只要还能工作,哈勃义不容辞。

在未来,韦伯望远镜将会缔造比哈勃更加耀眼的成绩,而哈勃将在某天安眠于一生深爱的宇宙。

作为我们所有人认识宇宙的第一双眼睛,哈勃永远都是天文学历史上的丰碑,它所代表的标志、传奇与时代,都将被人们铭记。

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(责任编辑:张洋 HN080)
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