| 1. 回答人: 匿名 | |
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| 應該不是的，一般都會(huì )有休息時(shí)間，就像人一樣，不然太空望遠鏡的拍照功能早都壞了。太空望遠鏡比較有名的就下面的幾個(gè)： 觀(guān)測可見(jiàn)光波段的哈勃太空望遠鏡(Hubble)，觀(guān)測紅外波段的史匹哲太空望遠鏡(Spitzer)，觀(guān)測X光波段的錢(qián)德拉太空望遠鏡(Chandra)，觀(guān)察γ射線(xiàn)波段的康普頓太空望遠鏡(Compton)(已于2000年退役) |
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2. 回答人: 匿名 |
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| 是每天都要拍照的，現在太空中望遠鏡已經(jīng)有很多了，下面是比較有名的幾個(gè) 觀(guān)測可見(jiàn)光波段的哈勃太空望遠鏡(Hubble)，觀(guān)測紅外波段的史匹哲太空望遠鏡(Spitzer)，觀(guān)測X光波段的錢(qián)德拉太空望遠鏡(Chandra)，觀(guān)察γ射線(xiàn)波段的康普頓太空望遠鏡(Compton)(已于2000年退役) 哈勃空間望遠鏡 （Hubble Space Telescope，縮寫(xiě)為HST），是以天文學(xué)家哈勃來(lái)命名，在軌道上環(huán)繞著(zhù)地球的望遠鏡。他的位置在地球的大氣層之上，因此獲得了地基望遠鏡所沒(méi)有的好處-影像不會(huì )受到大氣湍流的擾動(dòng)，視相度絕佳又沒(méi)有大氣散射造成的背景光，還能觀(guān)測會(huì )被臭氧層吸收的紫外線(xiàn)。于1990年發(fā)射之后，已經(jīng)成為天文史上最重要的儀器。他已經(jīng)填補了地面觀(guān)測的缺口，幫助天文學(xué)家解決了許多根本上的問(wèn)題，對天文物理有更多的認識。哈勃的哈勃超深空視場(chǎng)是天文學(xué)家曾獲得的最深入（最敏銳的）的光學(xué)影像。 從他于1946年的原始構想開(kāi)始，直到發(fā)射為止，建造太空望遠鏡的計劃不斷的被延遲和受到預算問(wèn)題的困擾。在他發(fā)射之后，立即發(fā)現主鏡有球面像差，嚴重的降低了望遠鏡的觀(guān)測能力。幸好在1993年的維修任務(wù)之后，望遠鏡恢復了計劃中的品質(zhì)，并且成為天文學(xué)研究和推展公共關(guān)系最重要的工具。哈勃空間望遠鏡和康普頓伽瑪射線(xiàn)天文臺、錢(qián)德拉X射線(xiàn)天文臺、斯必澤空間望遠鏡都是美國宇航局大型軌道天文臺計劃的一部分 。哈勃空間望遠鏡由NASA和ESO合作共同管理。 哈勃的未來(lái)依靠后續的維修任務(wù)是否成功，維持穩定的幾個(gè)陀螺儀已經(jīng)損壞，目前（2007年），連備用的也已經(jīng)耗盡，而且另一架用于指向的望遠鏡功能也在衰減中。陀螺儀必須要以人工進(jìn)行維修，在2007年1月30日，主要的先進(jìn)巡天照相機（ACS）也停止工作，在執行人工維修之前，只有超紫外線(xiàn)的頻道能夠使用。另一方面，如果沒(méi)有再提升來(lái)增加軌道高度，阻力會(huì )迫使望遠鏡在2010年重返大氣層。自從2003年航天飛機哥倫比亞不幸事件之后，由于國際太空站和哈勃不在相同的高度上，使得太空人在緊急狀況下缺乏安全的避難場(chǎng)所，因而NASA認為以載人太空任務(wù)去維修哈柏望遠鏡是不合情理的危險任務(wù)。NASA在從新檢討之后，執行長(cháng)麥克格里芬在2006年10月31日決定以亞特蘭大進(jìn)行最后一次的哈柏維修任務(wù)，任務(wù)的時(shí)間安排在2008年9月11日，基于安全上的考量，屆時(shí)將會(huì )讓發(fā)現號在LC-39B發(fā)射臺上待命，以便在緊急情況時(shí)能提供救援。計劃中的維修將能讓哈勃空間望遠鏡持續工作至2013年。如果成功了，后繼的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）應該已經(jīng)發(fā)射升空，可以銜接得上任務(wù)了。韋伯太空望遠鏡在許多研究計劃上的功能都遠超過(guò)哈柏，但將只觀(guān)測紅外線(xiàn)，因此在光譜的可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)領(lǐng)域內無(wú)法取代哈柏的功能。 哈勃(Hubble)（1889～1953） 美國天文學(xué)家愛(ài)德溫·哈勃(Edwin P. Hubble)是研究現代宇宙理論最著(zhù)名的人物之一，是河外天文學(xué)的奠基人。他發(fā)現了銀河系外星系存在及宇宙不斷膨脹，是銀河外天文學(xué)的奠基人和提供宇宙膨脹實(shí)例證據的第一人。 史匹哲太空望遠鏡 于2003年8月25日發(fā)射升空，是人類(lèi)史上最大的紅外線(xiàn)波段太空望遠鏡，取代了原來(lái)的IRAS望遠鏡，史匹哲前身名為SIRTF（Space Infrared Telescope Facility）。 它的觀(guān)測波段為3微米到180微米波長(cháng)，由于地球大氣層會(huì )吸收部份的紅外線(xiàn)，而且地球本身也會(huì )因黑體輻射而發(fā)出紅外線(xiàn)，所以在地球表面無(wú)法獲得紅外波段的天文資料。 它的總長(cháng)度約4米，總重量約865公斤，它有1個(gè)0.85米的主鏡及3個(gè)極低溫的觀(guān)測儀器，為了避免望遠鏡本身因黑體輻射而發(fā)出紅外線(xiàn)干擾觀(guān)測結果，所以觀(guān)測儀器溫度必須降低到接近絕對零度，除此之外為了避免太陽(yáng)熱能及地球本身發(fā)出的紅外線(xiàn)干擾，望遠鏡本身還包含了1個(gè)保護罩，而且望遠鏡在太空的位置刻意安排在地球繞太陽(yáng)的公轉軌道上，在地球后面遠遠的跟著(zhù)地球移動(dòng)。 由于紅外線(xiàn)可以穿透密集的塵埃云氣，所以它可以讓我們觀(guān)測到許多可見(jiàn)光無(wú)法觀(guān)察的天文現象。例如：透過(guò)它的觀(guān)測可以幫助天文學(xué)家更進(jìn)一步的厘清恒星形成、星系的核心及行星系統的形成的機制。 史匹哲太空望遠鏡是美國太空總署Great Observatories Program計畫(huà)的最后1座太空望遠鏡。 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 （James Webb Space Telescope，縮寫(xiě)JWST）是計劃中的紅外線(xiàn)觀(guān)測用太空望遠鏡。作為將于2010年結束觀(guān)測活動(dòng)的哈勃太空望遠鏡的后續機，計劃于2011年發(fā)射升空。但因哈勃太空望遠鏡的修補等延命措施的效果，故發(fā)射改期為2013年。系歐洲空間局（ESA）和美國宇航局（NASA）的共同運用計劃，放置于太陽(yáng)-地球的第二拉格朗日點(diǎn)。不像哈勃空間望遠鏡那樣是圍繞地球上空旋轉，而是飄蕩在從地球到太陽(yáng)的背面的150萬(wàn)千米的空間。 此項目曾經(jīng)稱(chēng)為“新一代太空望遠鏡”（Next Generation Space Telescope），2002年以美國宇航局第二任局長(cháng)詹姆斯·韋伯的名字命名。1961年至1968年詹姆斯·韋伯擔任局長(cháng)期間曾領(lǐng)導了阿波羅計劃等一系列美國重要的空間探測項目。 詹姆斯韋伯太空望遠鏡的主要的任務(wù)是調查作為大爆炸理論的殘余紅外線(xiàn)證據（宇宙微波背景輻射），即觀(guān)測今天可見(jiàn)宇宙的初期狀態(tài)。為達成此目的，它配備了高敏度紅外線(xiàn)傳感器、光譜器等。 為便于觀(guān)測，機體要能承受極限低溫，也要避開(kāi)太陽(yáng)和地球的光等等。為此，詹姆斯韋伯太空望遠鏡附帶了可折疊的遮光板，以屏蔽會(huì )成為干擾的光源。因其處于拉格朗日點(diǎn)，地球和太陽(yáng)在望遠鏡的視界總處于一樣的相對位置，不用頻繁的修正位置也能讓遮光板確實(shí)的發(fā)揮功效。 哈勃太空望遠鏡位于從地表大約600千米的較低的軌道位置上。因此，即使光學(xué)儀器發(fā)生故障也有可以用航天飛機來(lái)修理。詹姆斯韋伯太空望遠鏡位于離地球150萬(wàn)千米的距離，即使出了故障也不可能頻繁派遣修理人員。與此相反，它位于第二拉格朗日點(diǎn)上，重力相對穩定，故相對于鄰近天體來(lái)說(shuō)可以保持不變的位置，不用頻繁地進(jìn)行位置修正，可以更穩定的進(jìn)行觀(guān)測，而且還不會(huì )受到地球附近灰塵的影響。 計劃中的詹姆斯韋伯太空望遠鏡的質(zhì)量為6.2噸，約為哈勃空間望遠鏡（11噸）的一半。主反射鏡由鈹制成，口徑達到6.5米，面積為哈勃太空望遠鏡的5倍以上，可以期待它將有遠超哈勃空間望遠鏡非常高的觀(guān)測性能。與此同時(shí)，相反的光學(xué)鏡頭的重量已經(jīng)被輕量化了。 現在這面主鏡的直徑的比發(fā)射它用的火箭更大。主鏡被分割成18塊六角形的鏡片，發(fā)射后這些鏡片會(huì )在高精度的微型馬達和波面傳感器的控制下展開(kāi)。但是，此法不會(huì )跟克谷望遠鏡一樣，不必像地面望遠鏡那樣必須根據重力負荷和風(fēng)力的影響而要按主動(dòng)光學(xué)來(lái)時(shí)常持續調整鏡段，故詹姆斯韋伯太空望遠鏡除了初期配置之外將不會(huì )有太多改變。 主鏡的鏡面作為全體也形成六角形，聚光部和鏡面都露在外面，容易讓人聯(lián)想到射電望遠鏡的天線(xiàn)。另外，它的主體也不呈筒狀，而是在主鏡下展開(kāi)座席狀的遮光板。 錢(qián)德拉X射線(xiàn)太空望遠鏡 美國哥倫比亞號航天飛機1999年7月23日升空，把錢(qián)德拉X射線(xiàn)太空望遠鏡(Chandra X-ray Observatory)送到了太空。這一空間天文望遠鏡將幫助天文學(xué)家搜尋宇宙中的黑洞和暗物質(zhì)，從而更深入地了解宇宙的起源和演化過(guò)程。 錢(qián)德拉太空望遠鏡原稱(chēng)高級X射線(xiàn)天體物理學(xué)設施(AXAF)，后改以印裔美籍天體物理學(xué)家錢(qián)德拉錫卡(Chandrasekhar)的名字來(lái)為其命名。錢(qián)德拉錫卡30年代移居美國，1983年因對恒星結構與演化的研究成果而獲諾貝爾獎，1995年去世。“錢(qián)德拉”是朋友和同事對他的稱(chēng)呼，梵語(yǔ)有“月亮”和“照耀”的意思。 錢(qián)德拉望遠鏡是美國航宇局NASA“大天文臺”系列空間天文觀(guān)測衛星中的第三顆。該系列共由4顆衛星組成，其中康普頓(Compton)伽馬射線(xiàn)觀(guān)測臺和哈勃太空望遠鏡(HST)已分別在1990和1991年發(fā)射升空，另一顆衛星稱(chēng)為太空紅外望遠鏡設施(SIRTF)，也就是斯皮策太空望遠鏡，于2003年發(fā)射成功。 在軌道上運行的光學(xué)望遠鏡哈勃太空望遠鏡觀(guān)測可見(jiàn)光，而在另一軌道上的“錢(qián)德拉”則捕捉X射線(xiàn)。錢(qián)德拉X射線(xiàn)太空望遠鏡是為了觀(guān)察來(lái)自宇宙最熱的區域的X射線(xiàn)而設計的。與可見(jiàn)光的光子相比，X射線(xiàn)更具能量，而且就像子彈一樣能夠穿透光學(xué)望遠鏡所使用的拋物面鏡。但是當它掠過(guò)鏡子表面的時(shí)候就會(huì )像子彈一樣改變方向。為此，錢(qián)德拉X射線(xiàn)太空望遠鏡有4副鏡子(4個(gè)拋物面鏡，4個(gè)雙曲面鏡)，這些鏡子像“漏斗”一樣把X光集中到高性質(zhì)照相機內。鏡子的制作精度達到了空前的高度：光學(xué)系統的兩端間的距離是2.7米，誤差為1.3×10-6米(一根頭發(fā)絲的1/5)。錢(qián)德拉X射線(xiàn)太空望遠鏡上面的儀器在測量X射線(xiàn)的能量的同時(shí)還能夠擔出高清晰度的照片。另外，瞄準系統的精度也非常高，能夠瞄準1公里以外的雞蛋大小的物體，誤差為3毫米。 錢(qián)德拉望遠鏡的造價(jià)高達15.5億美元之巨，加上航天飛機發(fā)射和在軌運行費用，項目總成本高達28億美元。它是迄今為止人類(lèi)建造的最為先進(jìn)、也最為復雜的太空望遠鏡，被譽(yù)為“X射線(xiàn)領(lǐng)域內的哈勃”。 在此之前，人類(lèi)曾發(fā)射過(guò)小一些的X射線(xiàn)望遠鏡。與它們相比，錢(qián)德拉的靈敏度要高出20～50倍。除分辨率高外，它還具有集光能力強和成像的能量范圍廣等特點(diǎn)，并能精確地把光譜分解成不同的能量成分。它所獲得的高能X射線(xiàn)數據將彌補康普頓和哈勃兩顆天文觀(guān)測衛星在電磁頻譜的其它區域中獲得的數據，加深人類(lèi)對黑洞、碰撞星系和超新星遺跡的了解。 錢(qián)德拉望遠鏡距地球最遠時(shí)的距離約為地球到月球的距離的三分之一。選用這種大橢圓軌道是為了有盡可能多的時(shí)間讓望遠鏡保持在地球的輻射帶之外，并避開(kāi)在離地球很近處運行帶來(lái)的一些觀(guān)測上的限制。 錢(qián)德拉望遠鏡上裝有高分辨率鏡面組件(HRMA)和8米長(cháng)的光具座。用于觀(guān)測的主要儀器包括一臺用于成像和光譜分析的電荷耦合裝置成像光譜儀、一臺高分辨率相機以及高能透射光柵和低能透射光柵等。該望遠鏡在研制中遇到的最大挑戰還是10米焦距X射線(xiàn)望遠鏡的研制，尤其是反射鏡制造、無(wú)形變安裝系統的研制以及鏡面精確準直性的保持，難度極高。 |
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3. 回答人: 匿名 |
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| 是每天都要拍照的，但是速度還是跟不上 下面是哈勃望遠鏡的一些知識你可以看一下。 哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope，縮寫(xiě)為HST） 簡(jiǎn)介 [編輯本段] 是以天文學(xué)家哈勃來(lái)命名，在軌道上環(huán)繞著(zhù)地球的望遠鏡。他的位置在地球的大氣層之上，因此獲得了地基望遠鏡所沒(méi)有的好處——影像不會(huì )受到大氣湍流的擾動(dòng)，視寧度絕佳又沒(méi)有大氣散射造成的背景光，還能觀(guān)測會(huì )被臭氧層吸收的紫外線(xiàn)。于1990年發(fā)射之后，已經(jīng)成為天文史上最重要的儀器。他已經(jīng)填補了地面觀(guān)測的缺口，幫助天文學(xué)家解決了許多根本上的問(wèn)題，對天文物理有更多的認識。哈勃的哈勃超深空視場(chǎng)是天文學(xué)家曾獲得的最深入（最敏銳的）的光學(xué)影像。 從他于1946年的原始構想開(kāi)始，直到發(fā)射為止，建造太空望遠鏡的計劃不斷的被延遲和受到預算問(wèn)題的困擾。在他發(fā)射之后，立即發(fā)現主鏡有球面像差，嚴重的降低了望遠鏡的觀(guān)測能力。幸好在1993年的維修任務(wù)之后，望遠鏡恢復了計劃中的品質(zhì)，并且成為天文學(xué)研究和推展公共關(guān)系最重要的工具。哈勃空間望遠鏡和康普頓伽瑪射線(xiàn)天文臺、錢(qián)德拉X射線(xiàn)天文臺、斯必澤空間望遠鏡都是美國宇航局大型軌道天文臺計劃的一部分 。哈勃空間望遠鏡由NASA和ESO合作共同管理。 哈勃的未來(lái)依靠后續的維修任務(wù)是否成功，維持穩定的幾個(gè)陀螺儀已經(jīng)損壞，2007年，連備用的也已經(jīng)耗盡，而且另一架用于指向的望遠鏡功能也在衰減中。陀螺儀必須要以人工進(jìn)行維修，在2007年1月30日，主要的先進(jìn)巡天照相機（ACS）也停止工作，在執行人工維修之前，只有超紫外線(xiàn)的頻道能夠使用。另一方面，如果沒(méi)有再提升來(lái)增加軌道高度，阻力會(huì )迫使望遠鏡在2010年 重返大氣層。自從2003年航天飛機哥倫比亞不幸事件之后，由于國際太空站和哈勃不在相同的高度上，使得太空人在緊急狀況下缺乏安全的避難場(chǎng)所，因而NASA認為以載人太空任務(wù)去維修哈勃望遠鏡是不合情理的危險任務(wù)。NASA在從新檢討之后，執行長(cháng)麥克格里芬在2006年10月31日決定以亞特蘭大進(jìn)行最后一次的哈勃維修任務(wù)，任務(wù)的時(shí)間安排在2008年9月11日，基于安全上的考量，屆時(shí)將會(huì )讓發(fā)現號在LC-39B發(fā)射臺上待命，以便在緊急情況時(shí)能提供救援。計劃中的維修將能讓哈勃空間望遠鏡持續工作至2013年。如果成功了，后繼的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）應該已經(jīng)發(fā)射升空，可以銜接得上任務(wù)了。韋伯太空望遠鏡在許多研究計劃上的功能都遠超過(guò)哈勃，但將只觀(guān)測紅外線(xiàn)，因此在光譜的可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)領(lǐng)域內無(wú)法取代哈勃的功能。 “哈勃”面臨淘汰 [編輯本段] “哈勃”太空望遠鏡已到“晚年”。它在太空的十幾年中，經(jīng)歷４次大修，分別為１９９３年、１９９７年、１９９９年、２００１年。盡管每次大修以后，“哈勃”都面貌一新，特別是２００１年科學(xué)家利用哥倫比亞航天飛機對它進(jìn)行的第四次大修，為它安裝測繪照相機，更換太陽(yáng)能電池板，更換已工作１１年的電力控制裝置，并激活處于“休眠”狀態(tài)的近紅外照相機和多目標分光計，然而，大修仍掩蓋不住它的“老態(tài)”，因為“哈勃”從上太空起就處于“帶病堅持工作” 狀態(tài)。 美國航空航天局將于近期召集各方面專(zhuān)家和宇航員共同討論，“何時(shí)以何種方式”讓“ＮＡＳＡ驕子”“哈勃”“壽終正寢”。盡管人們仍對它戀戀不舍，但“哈勃”所剩時(shí)日不多，也許在今年或稍晚一些時(shí)候就會(huì )被換下“一線(xiàn)”。 觀(guān)念、設計和指標 [編輯本段] 1、企劃和前置作業(yè) 哈勃空間望遠鏡的歷史可以追溯至1946年天文學(xué)家萊曼·斯必澤所提出的論文：《在地球之外的天文觀(guān)測優(yōu)勢》。在文中，他指出在太空中的天文臺有兩項優(yōu)于地面天文臺的性能。首先，角分辨率（物體能被清楚分辨的最小分離角度）的極限將指受限于繞射，而不是由造成星光閃爍、動(dòng)蕩不安的大氣所造成的視象度。在當時(shí)，以地面為基地的望遠鏡解析力只有0.5-1.0弧秒，相較下，只要口徑2.5公尺的望遠鏡就能達到理論上繞射的極限值0.1弧秒。其次，在太空中的望遠鏡可以觀(guān)測被大氣層吸收殆盡的紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)。 斯必澤以太空望遠鏡為事業(yè)，致力于太空望遠鏡的推展。在1962年，美國國家科學(xué)院在一份報告中推薦太空望遠鏡做為發(fā)展太空計劃的一部分，在1965年，斯必澤被任命為一個(gè)科學(xué)委員會(huì )的主任委員，該委員會(huì )的目的就是建造一架太空望遠鏡。 在第二次世界大戰時(shí)，科學(xué)家利用發(fā)展火箭技術(shù)的同時(shí)，曾經(jīng)小規模的嘗試過(guò)以太空為基地的天文學(xué)。在1946年，首度觀(guān)察到了太陽(yáng)的紫外線(xiàn)光譜。英國在1962年發(fā)射了太陽(yáng)望遠鏡放置在軌道上，做為亞利安太空計劃的一部分。1966年NASA進(jìn)行了第一個(gè)軌道天文臺（OAO）任務(wù)，但第一個(gè)OAO的電池在三天后就失效，中止了這項任務(wù)了。第二個(gè)OAO在1968至1972年對恒星和星系進(jìn)行了紫外線(xiàn)的觀(guān)測，比原先的計劃多工作了一年的時(shí)間。 軌道天文臺任務(wù)展示了以太空為基地的天文臺在天文學(xué)上扮演的重要角色，因此在1968年NASA確定了在太空中建造直徑3公尺反射望遠鏡的計劃，當時(shí)暫時(shí)的名稱(chēng)是大型軌道望遠鏡或大型太空望遠鏡（LST），預計在1979年發(fā)射。這個(gè)計劃強調須要有人進(jìn)入太空進(jìn)行維護，才能確保這個(gè)所費不貸的計劃能夠延續夠長(cháng)的工作時(shí)間；并且同步發(fā)展可以重復使用的航天飛機技術(shù)，才能使前項計劃成為可行的計劃。 2、對資金的需求 軌道天文臺計劃的成功，鼓舞了越來(lái)越強的公眾與論支持大型太空望遠鏡應該是天文學(xué)領(lǐng)域內重要的目標。在1970年NASA設立了兩個(gè)委員會(huì )，一個(gè)規劃太空望遠鏡的工程，另一個(gè)研究太空望遠鏡任務(wù)的科學(xué)目標。在這之后，NASA下一個(gè)需要排除的障礙就是資金的問(wèn)題，因為這比任何一個(gè)地面上的天文臺所耗費的資金都要龐大許多倍。美國的國會(huì )對太空望遠鏡的預算需求提出了許多的質(zhì)疑，為了與裁軍所需要的預算對抗，當時(shí)就詳細的列出了望遠鏡的硬件需求以及后續發(fā)展所需要的儀器。在1974年，在裁減政府開(kāi)支的鼓動(dòng)下，杰拉爾德福特剔除了所有進(jìn)行太空望遠鏡的預算。 為響應此，天文學(xué)家協(xié)調了全國性的游說(shuō)努力。許多天文學(xué)家親自前往拜會(huì )眾議員和參議員，并且進(jìn)行了大規模的信件和文字宣傳。國家科學(xué)院出版的報告也強調太空望遠鏡的重要性，最后參議院決議恢復原先被國會(huì )刪除的一半預算。 資金的縮減導致目標項目的減少，鏡子的口徑也由3公尺縮為2.4公尺，以降低成本和更有效與緊密的配置望遠鏡的硬件。原先計劃做為先期測試，放置在衛星上的1.5公尺太空望遠鏡也被取消了，對預算表示關(guān)切的歐洲太空總署也成為共同合作的伙伴。歐洲太空總署同意提供經(jīng)費和一些望遠鏡上需要的儀器，像是做為動(dòng)力來(lái)源的太陽(yáng)能電池，回饋的視歐洲的天文學(xué)家可以使用不少于15%的望遠鏡觀(guān)測時(shí)間。在1978年，美國國會(huì )撥付了36,000,000C元美金，讓大型太空望遠鏡開(kāi)始設計，并計劃在1983年發(fā)射升空。在1980年初，望遠鏡被命為哈勃，以紀念在20世紀初期發(fā)現宇宙膨脹的天文學(xué)家愛(ài)德文·哈勃。 3、結構和工程 太空望遠鏡的計劃一經(jīng)批準，計劃就被分割成許多子計劃分送各機關(guān)執行。 馬歇爾太空飛行中心（MSFC）負責設計、發(fā)展和建造望遠鏡，金石太空飛行中心（GSFC）負責科學(xué)儀器的整體控制和地面的任務(wù)控制中心。馬歇爾太空飛行中心委托珀金埃爾默設計和制造太空望遠鏡的光學(xué)組件，還有精密定位傳感器（FGS），洛克希德被委托建造安裝望遠鏡的宇宙飛船。 4、光學(xué)望遠鏡的組合（OTA） 望遠鏡的鏡子和光學(xué)系統是最關(guān)鍵的部分，因此在設計上有很?chē)栏竦囊幏丁Ｒ话愕耐h鏡，鏡子在拋光之后的準確性大約是可見(jiàn)光波長(cháng)的十分之一，但是因為太空望遠鏡觀(guān)測的范圍是從紫外線(xiàn)到近紅外線(xiàn)，所以需要比以前的望遠鏡更高十倍的解析力，它的鏡子在拋光后的準確性達到可見(jiàn)光波長(cháng)的廿分之一，也就是大約30 奈米。 珀金埃爾默刻意使用極端復雜的計算機控制拋光機研磨鏡子，但卻在最尖端的技術(shù)上出了問(wèn)題；柯達被委托使用傳統的拋光技術(shù)制做一個(gè)備用的鏡子（柯達的這面鏡子現在永久保存在史密松寧學(xué)會(huì ))。1979年，珀金埃爾默開(kāi)始磨制鏡片，使用的是超低膨脹玻璃，為了將鏡子的重量降至最低，采用蜂窩格子，只有表面和底面各一吋是厚實(shí)的玻璃。 鏡子的拋光從1979年開(kāi)始持續到1981年5月，拋光的進(jìn)度已經(jīng)落后并且超過(guò)了預算，這時(shí)NASA的報告才開(kāi)始對珀金埃爾默的管理結構質(zhì)疑。為了節約經(jīng)費，NASA停止支持鏡片的制作，并且將發(fā)射日期延后至1984年10月。鏡片在1981年底全部完成，并且鍍上了75 nm厚的鋁增強反射，和25 nm厚的鎂氟保護層。 因為在光學(xué)望遠鏡組合上的預算持續膨脹，進(jìn)度也落后的情況下，對珀金埃爾默能否勝任后續工作的質(zhì)疑繼續存在。為了回應被描述成"未定案和善變的日報表"， NASA將發(fā)射的日期再延至1985年的4月。但是，珀金埃爾默的進(jìn)度持續的每季增加一個(gè)月的速率惡化中，時(shí)間上的延遲也達到每個(gè)工作天都在持續落后中。NASA被迫延后發(fā)射日期，先延至1986年3月，然后又延至1986年9月。這時(shí)整個(gè)計劃的總花費已經(jīng)高達美金11億7500萬(wàn)。 5、宇宙飛船的系統 安置望遠鏡和儀器的宇宙飛船是主要工程上的另一個(gè)挑戰。它必須能勝任與抵擋在陽(yáng)光與地球的陰影之間頻繁進(jìn)出所造成的溫度變化，還要極端的穩定并能長(cháng)間的將望遠鏡精確的對準目標。以多層絕緣材料制成的遮蔽物能使望遠鏡內部的溫度保持穩定，并且以輕質(zhì)的鋁殼包圍住望遠鏡和儀器的支架。在外殼之內，石墨環(huán)氧的框架將校準好的工作儀器牢固的固定住。 有一段時(shí)間用于安置儀器和望遠鏡的宇宙飛船在建造上比光學(xué)望遠鏡的組合來(lái)得順利，但洛克希德仍然經(jīng)歷了預算不足和進(jìn)度的落后，在1985年的夏天之前，宇宙飛船的進(jìn)度落后了個(gè)月，而預算超出了30%。馬歇爾太空飛行中心的報告認為洛克希德在宇宙飛船的建造上沒(méi)有采取主動(dòng)，而且過(guò)度依賴(lài)NASA的指導。 6、地面的支持 在1983年，太空望遠鏡科學(xué)協(xié)會(huì )（STScI）在經(jīng)歷NASA與科學(xué)界之間的權力爭奪后成立。太空望遠鏡科學(xué)協(xié)會(huì )隸屬于美國大學(xué)天文研究聯(lián)盟 （AURA），這是由32個(gè)美國大學(xué)和7個(gè)國際會(huì )員組成的單位，總部坐落在馬里蘭州巴爾地摩的約翰•霍普金斯大學(xué)校園內。 太空望遠鏡科學(xué)協(xié)會(huì )負責太空望遠鏡的操作和將數據交付給天文學(xué)家。美國國家航空暨太空總署(NASA)想將之做為內部的組織，但是科學(xué)家依據科學(xué)界的做法將之規劃創(chuàng )立成研究單位，由NASA位在馬里蘭州綠堤，太空望遠鏡科學(xué)協(xié)會(huì )南方48公里，的哥達德太空飛行中心和承包廠(chǎng)商提供工程上的支持。哈伯望遠鏡每天24小時(shí)不間斷的運作，由四個(gè)工作團隊輪流負責操作。 太空望遠鏡歐洲協(xié)調機構于1984年設立在德國鄰近慕尼黑的Garching bei München，為歐洲的天文學(xué)家提供相似的支持。 7、挑戰者號的事故 早在1986年，就已經(jīng)計劃在當年10月份發(fā)射哈勃空間望遠鏡。但是挑戰者號的事故使美國的太空計劃停滯不前，航天飛機的暫停升空，迫使哈勃空間望遠鏡的發(fā)射延遲了數年。望遠鏡和所有的附件都必須分門(mén)別類(lèi)的儲藏在無(wú)塵室內，直到能夠排出發(fā)射的日期，這也使得已經(jīng)超支的總成本更為高漲。 最后，隨著(zhù)航天飛機在1988年再度開(kāi)始升空，望遠鏡也預定在1990年發(fā)射。在發(fā)射前的最后準備，用氮氣噴射鏡面以除去可能累積的灰塵，并且對所有的系統進(jìn)行廣泛的測試。終于，在1990年4月24日由發(fā)現號航天飛機，于STS-31航次將望遠鏡成功的送入計劃中的軌道。 從它原始的總預算，大約4億美金，到現在的花費超過(guò)25億美金，哈勃的成本依然在不斷的累積與增高。美國政府估計的開(kāi)銷(xiāo)將高達45至60億美金，歐洲所挹注的資金也高達6億歐元（1999年的估計）。 8、儀器 在發(fā)射時(shí)，哈勃空間望遠鏡攜帶的儀器如下： ·廣域和行星照相機（WF/PC） ·戈達德高解析攝譜儀（GHRS） ·高速光度計（HSP）) ·暗天體照相機（FOC） ·暗天體攝譜儀（FOS） WF/PC原先計劃是光學(xué)觀(guān)測使用的高分辨率照相機。由NASA的噴射推進(jìn)實(shí)驗室制造，附有一套由48片光學(xué)濾鏡組成，可以篩選特殊的波段進(jìn)行天體物理學(xué)的觀(guān)察。整套儀器使用8片CCD，做出了兩架照相機，每一架使用4片CCD。"廣域照相機"（WFC）因為視野較廣，在解像力上有所損失，而"行星照相機"（PC）以比WFC長(cháng)的焦距成像，所以有較高的放大率。 GHRS是被設計在紫外線(xiàn)波段使用的攝譜儀，由哥達德太空中心制造，可以達到90,000的光譜分辨率，同時(shí)也為FOC和FOS選擇適宜觀(guān)測的目標。FOC和FOS都是哈勃空間望遠鏡上分辨率最高的儀器。這三個(gè)儀器都舍棄了CCD，使用數字光子計數器做為檢測裝置。FOC是由歐洲太空總署制造， FOS 則由Martin Marietta公司制造。 最后一件儀器是由威斯康辛麥迪遜大學(xué)設計制造的HSP，它用于在可見(jiàn)光和紫外光的波段上觀(guān)測變星，和其它被篩選出的天體在亮度上的變化。它的光度計每秒鐘可以偵測100,000次，精確度至少可以達到2%。 哈勃空間望遠鏡的導引系統也可以做為科學(xué)儀器，它的三個(gè)精細導星傳感器（FGS）在觀(guān)測期間主要用于保持望遠鏡指向的準確性， 但也能用于進(jìn)行非常準確的天體測量，測量的精確度達到 0.0003弧秒。 鏡片的瑕疵 [編輯本段] 在望遠鏡發(fā)射數星期之后，傳回來(lái)的圖片顯示在光學(xué)系統上有嚴重的問(wèn)題。雖然，第一張圖像看起來(lái)比地基望遠鏡的明銳，但望遠鏡顯然沒(méi)有達到最佳的聚焦狀態(tài)，獲得的最佳圖像質(zhì)量也遠低于當初的期望。點(diǎn)源的影像被擴散成超過(guò)一弧秒半徑的圓，而不是在設計準則中的標準：集中在直徑0.1 弧秒之內，有同心圓的點(diǎn)彌漫函數圖像。 對圖樣缺陷的分析顯示，問(wèn)題的根源在主鏡的形狀被磨錯了。雖然，這個(gè)差異小于光的1/20波長(cháng)，只是在邊緣太平了一點(diǎn)。鏡面與需要的位置只差了微不足道的2微米，但這個(gè)差別造成的是災難性的、嚴重的球面像差。來(lái)自鏡面邊緣的反射光，不能聚集在與中央的反射光相同的焦點(diǎn)上。 鏡子的瑕疵造成的作用是在科學(xué)觀(guān)察的核心觀(guān)測上，核心像差的PSF要足夠的明銳到足以進(jìn)行高解析的分辨，但對明亮的天體和光譜分析是不受影響的。雖然，在外圍損失大片的光因為不能匯聚在焦點(diǎn)上而造成暈像，嚴重的減損了望遠鏡觀(guān)察暗天體或高反差的影像的能力。這意味著(zhù)幾乎所有對宇宙學(xué)的研究計劃都不能執行，因為她們都是非常暗弱的觀(guān)測對象。美國國家航空暨太空總署和哈勃空間望遠鏡成為許多笑話(huà)的箭靶，并且被認為是大白象（花費大而無(wú)用的東西）。 1、問(wèn)題的根源 從點(diǎn)源的圖像往回追溯，天文學(xué)家確定鏡面的圓錐常數是−1.0139，而不是原先期望的− 1.00229。通過(guò)分析珀金埃爾默的零校正器（精確測量拋光曲面的儀器）和分析在地面測試鏡子的干涉圖影像，也獲得了相同的數值。 由噴射推進(jìn)實(shí)驗室主任，亞倫領(lǐng)導的委員會(huì )，確定了錯誤是如何發(fā)生的。亞倫委員會(huì )發(fā)現珀金埃爾默使用的零校正器在裝配上發(fā)生了錯誤，它的向場(chǎng)透鏡位置偏差了1.3 mm。 在拋光鏡子的期間，珀金埃爾默使用另外二架零校正器，兩者都（正確的）顯示鏡子有球面像差。這些測試都是會(huì )確實(shí)消除球面像差而設計的，不顧品管文件的指導，公司認為這二架零校正器的精確度不如主要的設備，而忽略了測試的結果。 委員會(huì )指出失敗的主因是珀金埃爾默。由于進(jìn)度表頻繁更動(dòng)造成的損耗和望遠鏡制造費用的超支，造成了在美國航空暨太空總署和光學(xué)公司之間的關(guān)系極度的緊張。美國航空暨太空總署發(fā)現珀金埃爾默并不認為鏡子的制做在他們的業(yè)務(wù)中是關(guān)鍵性的困難工作，而美國航空暨太空總署也未能在拋光之前善盡本身的職責。在委員會(huì )沉痛的批評珀金埃爾默在管理上的不當與缺失的同時(shí)，美國航空暨太空總署也被非議未善盡品管的責任，與不該只依賴(lài)維一一架儀器的測試結果。 2、解決的設計 在望遠鏡的設計中原本就規畫(huà)了維修的任務(wù)，所以天文學(xué)家立刻就開(kāi)始尋找可以在1993年，預定進(jìn)行第一次維修任務(wù)時(shí)解決問(wèn)題的方案。以柯達為哈勃制作的備用鏡，在軌道上進(jìn)行更換是太昂貴和耗費時(shí)間，臨時(shí)要將望遠鏡帶回地面正修也不可能。取而代之的，鏡片錯誤的形狀已經(jīng)被精確的測量出來(lái)，因此可以設計一個(gè)有相同的球面像差，但功效相反的光學(xué)系統來(lái)抵消錯誤。也就是在第一次的維修任務(wù)中為哈勃配上一副能改正球面像差的眼鏡。 由于原本儀器的設計方式，必須要兩套不同的校正儀器。廣域和行星照相機的設計包括轉動(dòng)的鏡片和直接進(jìn)入兩架照相機的8片獨立CCD芯片的光線(xiàn)，可以用一個(gè)反球面像差的鏡片完全的消除掉它們表面上的主要變形。修正鏡被固定在替換的第二代廣域和行星照相機內（由于進(jìn)度和預算的壓力，只修正4片CCD而不是8片）。但是，其它的儀器就缺乏任何可以安置的中間表面，因此必須要一個(gè)外加的修正裝置。 3、COSTAR 設計用來(lái)改正球面像差的儀器稱(chēng)為"太空望遠鏡光軸補償校正光學(xué)（COSTAR）"，基本上包含兩個(gè)在光路上的鏡子，其中一個(gè)將球面像差校正過(guò)來(lái)，光線(xiàn)被聚焦給暗天體照相機、暗天體光譜儀和高達德高解析攝譜儀。為了提供COSTAR在望遠鏡內所需要的位置，必須移除其中一件儀器，天文學(xué)家的選擇是犧牲高速光度計。 在哈勃任務(wù)的前三年期間，在光學(xué)系統被修正到合適之前，望遠鏡依然執行了大量的觀(guān)測。光譜的觀(guān)測未受到球面像差的影響，但是許多暗弱天體的觀(guān)測因為望遠鏡的表現不佳而被取消或延后。盡管受到了挫折，樂(lè )觀(guān)的天文學(xué)家在這三年內熟練的運用影像處理技術(shù)，例如反折績(jì)（影像重疊）得到許多科學(xué)上的進(jìn)展。 維護任務(wù)和新儀器 [編輯本段] 1、第一次維護任務(wù) 在設計上，哈勃空間望遠鏡必須定期的進(jìn)行維護，但是在鏡子的問(wèn)題明朗化之后，第一次的維護就變得非常重要，因為航天員必須全面性的進(jìn)行望遠鏡光學(xué)系統安裝和校正的工作。被選擇執行任務(wù)的七位航天員，接受近百種被專(zhuān)門(mén)設計的工具使用的密集訓練。由奮進(jìn)號在1993年12月的STS-61航次中，于10天之中重新安裝了幾件儀器和其它的設備。 最重要的是以COSTAR修正光學(xué)組件取代了高速光度計，和廣域和行星照相機由第二代廣域和行星照相機與內部的光學(xué)更新系統取代。另外，太陽(yáng)能板和驅動(dòng)的電子設備、四個(gè)用于望遠鏡定位的陀螺儀、二個(gè)控制盤(pán)、二個(gè)磁力計和其它的電子組件也被更換。望遠鏡上攜帶的計算器也被更新升級，由于高層稀薄的大氣仍有阻力，在三年內逐漸衰減的軌道也被提高了。 在1994年的1月13日，美國國家航空暨太空總署宣布任務(wù)獲得完全的成功，并顯示出許多新的圖片。這次承擔的任務(wù)非常復雜，共進(jìn)行了五次航天飛機船艙外的活動(dòng)，它的回響除了對美國國家航空暨太空總署給予極高的評價(jià)外，也帶給天文學(xué)家一架可以充分勝任太空任務(wù)的望遠鏡。 后續的維修任務(wù)沒(méi)有如此的戲劇化，但每一次都給哈勃空間望遠鏡帶來(lái)了新的能力。 2、第二次維護任務(wù) 第二次維護任務(wù)由發(fā)現號在1997年2月的STS-82航次中執行，以太空望遠鏡影像攝譜儀（STIS）和近紅外線(xiàn)照相機和多目標分光儀（NICMOS）替換掉戈達德高解析攝譜儀（GHRS）和暗天體攝譜儀（FOS）；以一臺新的固態(tài)記錄器替換工程與科學(xué)錄音機，修護了絕熱毯和再提升哈勃的軌道。近紅外線(xiàn)照相機和多目標分光儀包含由固態(tài)氮做成的吸熱器以減少來(lái)自?xún)x器的熱噪聲，但在安裝之后，部分來(lái)自吸熱器的熱擴散卻意料之外的進(jìn)入光學(xué)擋板，這額外增加的熱量導致儀器的壽命由原先期望的4.5年縮短為2年。 3、第三次維護任務(wù)(3A) 在六臺陀螺儀中的三臺故障之后（第4臺在任務(wù)之前幾個(gè)星期故障，使望遠鏡不能勝任執行科學(xué)觀(guān)察），第三次維護任務(wù)仍然由發(fā)現號在1999年12月的STS-103航次中執行。在這次維護中更換了全部的六臺陀螺儀，也更換了一個(gè)精細導星傳感器和計算器，安裝一套組裝好的電壓/溫度改善工具（VIK）以防止電池的過(guò)熱，并且更換絕熱的毯子。新的計算器是能在低溫輻射下運作的英特爾486，可以執行一些過(guò)去必須在地面處理的與宇宙飛船有關(guān)的計算工作。 4、第四次維護任務(wù)(3B) 第四次維護任務(wù)由哥倫比亞號在2002年3月的STS-109航次中執行，以先進(jìn)巡天照相機（ACS）替換了暗天體照相機（FOC），并且查看了冷卻劑已經(jīng)在1999年耗盡的近紅外線(xiàn)照相機和多目標分光儀（NICMOS）。更換了新的冷卻系統之后，雖然還不能達到原先設計時(shí)預期的低溫，但已經(jīng)冷到足以繼續工作了。 在這次任務(wù)中再度更換了太陽(yáng)能板。新的太陽(yáng)能板是為銥衛星發(fā)展出來(lái)的，大小只有原來(lái)的三分之二，除了可以有效的減少稀薄大氣層帶來(lái)的阻力，還能多供應30%的動(dòng)力。這多出來(lái)的動(dòng)力使得哈勃空間望遠鏡上所有的儀器可以同時(shí)運作，并且因為較為柔軟，還消除了老舊的太陽(yáng)能板因為進(jìn)出陽(yáng)光照射區域會(huì )產(chǎn)生震動(dòng)的問(wèn)題。為了改正繼電器遲滯的問(wèn)題，哈勃的配電系統也被更新了。這是哈勃空間望遠鏡升空之后，首度能完全的應用所獲得的電力。其中影響最大的兩架儀器，先進(jìn)巡天照相機和近紅外線(xiàn)照相機和多目標分光儀，在2003至2004年間共同完成了哈勃超深空視場(chǎng)。 5、 最后的維護任務(wù) 最后一次的哈勃維修任務(wù)已經(jīng)安排在2008年9月11日，航天員將更換新的電池和陀螺儀。更換精細導星傳感器（FGS）并修理太空望遠鏡影像攝譜儀（STIS）。他們也將安裝二架新的儀器：宇宙起源頻譜儀和第三代廣域照相機，但是可能不會(huì )重置或替換先進(jìn)巡天照相機。 科學(xué)上的成就 [編輯本段] 哈勃幫助解決了一些長(cháng)期困擾天文學(xué)家的問(wèn)題，而且導出了新的整體理論來(lái)解釋這些結果。哈勃的眾多主要任務(wù)之一是要比以前更準確的的測量出造父變星的距離，這可以讓我們更加準確的定出哈勃常數的數值范圍，這樣才能對宇宙的擴張速率和年齡有更正確的認知。在哈勃升空之前，哈勃常數在統計上的誤差估計是50%，但在哈勃重新測量出室女座星系團和其它遙遠星系團內的造父變星距離后，提供的測量值準確率可以在10%之內。這與哈勃發(fā)射之后以其它更可靠的技術(shù)測量出來(lái)的結果是一致的。 哈勃也被用來(lái)改善宇宙年齡的估計，宇宙的未來(lái)也是被質(zhì)疑的問(wèn)題之一。來(lái)自高紅移超新星搜尋小組和超新星宇宙論計劃的天文學(xué)家使用望遠鏡觀(guān)察遙遠距離外的超新星，發(fā)現宇宙的膨脹也許實(shí)際上是在加速中。這個(gè)加速已經(jīng)被哈勃和其它地基望遠鏡的觀(guān)測證實(shí)，但加速的原因目前還很難以理解。 由哈勃提供的高解析光譜和影像很明確的證實(shí)了盛行的黑洞存在于星系核中的學(xué)說(shuō)。在60年代初期，黑洞將在某些星系的核心被發(fā)現還只是一種假說(shuō)，在80年代才鑒定出一些星系核心可能是黑洞候選者的工作，哈勃的工作卻使得星系的核心是黑洞成為一種普遍和共同的認知。哈勃的計劃在未來(lái)將著(zhù)重于星系核心黑洞質(zhì)量和星系本質(zhì)的緊密關(guān)聯(lián)上，哈勃對星系中黑洞的研究將在星系的發(fā)展和中心黑洞的關(guān)連上產(chǎn)生深刻與長(cháng)遠的影響。 蘇梅克-列維九號彗星在1994年撞擊木星對天文學(xué)家是一件很意外的事，幸運的事發(fā)生在哈勃完成第一次維護修好光學(xué)系統之后的幾個(gè)月。因此，哈勃所獲的的影像是自從1979年航海家二號飛掠木星之后最為清晰的影像，并且很幸運的對估計數個(gè)世紀才會(huì )發(fā)生一次的彗星碰撞木星的動(dòng)力學(xué)事件，提供了關(guān)鍵性的學(xué)習機會(huì )。它也被用來(lái)研究太陽(yáng)系外圍的天體，包括矮行星冥王星和厄里斯。 |
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4. 回答人: 匿名 |
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| 每天都要拍照。即使這樣都忙不過(guò)來(lái)。每天都有大量的天文工作人員根據自己科研的需要，向太空望遠鏡的管理者提出自己的觀(guān)測申請，太空望遠鏡的管理者們根據申請的內容來(lái)決定太空望遠鏡的工作日程。這些日程可是排的滿(mǎn)滿(mǎn)的。即使申請上了，也要排很長(cháng)時(shí)間的隊。 | |
5. 回答人: 匿名 |
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| 太空望遠鏡不是每天都拍照,也是定期的。美國天文局的人不是說(shuō)過(guò)一句話(huà)嗎，雖然我們花了上百億的錢(qián)，可我們只能監視3%的天空，他忙不過(guò)來(lái)的。老虎也有打盹的時(shí)候,更何況是個(gè)長(cháng)期處于如此惡劣環(huán)境的機器. | |
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