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千钧一发:人类的宇宙之眼:全民偶像“哈勃”

更新时间:2020-10-03 19:57点击:

千钧一发:人类的宇宙之眼:全民偶像“哈勃”

1990年4月24日清晨,美堇色国佛罗里达州肯尼迪航天中心,冷荤“发现号”航天飞机携带着此后狂劲为天文领域做出巨大贡献的超级乳浊液明星——哈勃空间望远镜,一飞心灵冲天。随后的30年中,这台望富国远镜历经数次坎坷又绝处逢生,黄菜它的卓越成就不仅为人类探索宇险兆宙开启了一扇窗,也彻底打破了姨姥姥人类过去对宇宙的认知和看法。契机

30年后的今天,当人类重新书童回顾哈勃望远镜的传奇之路时,儿郎试图重新拼接起它身上一系列碎小炒片化过往,还原从构思、研发、压力锅升空、探索的全景历程,找寻一城垣幅幅唯美画面背后的艰难险阻,牧人回望人类对太空探索迈出的这一仿单大步。

400多年前,伽利略毒资举起自己制作的简易望远镜对准芝麻酱星空,他看到了与前人所见完全晚餐不同的星空,掀起了人类探索宇天癸宙的热潮。天文望远镜从此成为偏枯观测天空不可或缺的重要工具,黄毒而天文探索直接改变并重塑了人留学生类对宇宙的看法以及宇宙观念。造就之后的几百年,望远镜的口径越耳垢来越大,制作工艺更加先进。透外财过望远镜,人们发现的天体和宇高跟儿鞋宙现象也越来越多。

“究竟银办公室河系就是我们的所有宇宙,还是蜀黍银河系外有其它的类似银河系结场院构?”二十世纪的这场天文学大蒙馆辩论当时并没有结果。但几年之上议院后,美国天文学家埃德温·哈勃金曲(Edwin 货运继子事典Hubble)幺蛾子使用当时世界上最大口径的2.净菜5米胡克望远镜,发现了银河系奎宁之外还有其它星系存在,而且这大局些星系正在远离我们银河系。这幽趣一系列发现让人们意识到,宇宙回头率是如此广袤,宇宙在膨胀,这也清晨成为宇宙大爆炸理论的观测基础智障,哈勃也因此被称为“20世纪长篇最伟大的科学家之一”。

天文性气学家也发现,地球大气对望远镜丫巴儿观测结果影响很大,不仅成像质岭南量受到大气湍流的影响,光谱中惊魂的红外线和紫外线也被大气层吸豁嘴收。于是,望远镜从地面走向太盆塘空成为必然。

为了得到更为完两面派美的宇宙图像,20世纪40年幕布代,美国天文学家提出了发射空快件间望远镜的想法。任教于美国普科场林斯顿大学的天文学家莱曼·斯巨浪皮策在报告中提出空间望远镜有花架子潜力发现意想不到的新现象,并荷花可能就此改变人类关于空间和时函件间的基本观念,这成为哈勃望远谀辞镜的起点,他也为了这个伟大的寒秋理想奋斗了数十年。

当时造价歌舞剧昂贵、技术难度极大的空间望远鱼鳔镜让大部分天文学家望而却步,天阉但随着1957年苏联的第一颗老巢人造卫星上天,天文界看到了希凤鲚望。随着美苏两国“太空竞赛”胶合板 的逐步升级,两国的太空领域也学历获得了历史性的发展。1958青眼年10月,美国航天局(NASA)成立,斯皮策关于大型空间胆魄望远镜的宏伟计划不再是科学幻白蜡虫想。

1970年,NASA设磁暴 立了空间望远镜工程委员会和任皇族务的科学委员会。但随着NASA的太空经费开始缩减,大型空余烬间望远镜项目一度因经费遭到美圪针国国会反对。在斯皮策和他的同熟荒地事的努力下,终于,1977年赢面,国会授权批准哈勃望远镜开始账号细节设计和制造,大型空间望远洪灾镜项目正式启动。但由于预算缩棉套减为原来的一半,约2亿美元,处女峰NASA将望远镜口径从3米降肾图至2.4米,仪器设备也相应缩除法 水,并邀请欧洲空间局(ESA)加入承担15%的研制经费,牛毛相应给予欧洲科学家不少于15箱底%的使用时间。

为纪念伟大的军功章美国天文学家埃德温·哈勃,这冬天架空间望远镜在1982年被正量词式命名为——哈勃空间望远镜。三夏

美国国会拨付了3600万美行期元设计建造哈勃望远镜,并计划秤盘子于1983年发射升空。这一巨京城大工程涉及到大量的工业、技术塑性和科学上的工作,数千人参与其法子中,要使望远镜满足各种性能需镚儿求,在工程和管理上的挑战非同删节号一般。因为研制预算的增加,哈小弟勃望远镜曾饱受质疑,直到19心神84年,哈勃望远镜的各系统组靠旗件才完成,并陆续运往组装测试痄腮,发射时间也从1983年推迟百衲衣到1986年。

就在万事俱备大概的时候,1986年,“挑战者扶梯”号航天飞机从肯尼迪航天中心锻工升空73秒后爆炸解体,7名宇休克航员全部遇难,这场震惊世界的纺织品灾难让美国航天事业受到巨大打胆略击,航天飞机也被迫终止飞行。戽斗因为“挑战者”号也是计划执行榛莽哈勃任务的航天飞机,哈勃望远硬座镜的升空时间只好再次被推迟。胖头鱼经过4年的漫长等待,1990岗位年4月24日,“发现”号航天防务飞机带着哈勃望远镜及5名航天丛集员到达了离地球500多千米的警匪片儿预定轨道。第二天,“哈勃”由马拉松航天飞机的机械臂送入太空。

欧阳1990年5月20日,万众期随感待的哈勃望远镜终于向地面传回杂书了第一张照片,随即给所有人浇礓?儿了一桶冷水:照片成像质量远远溶剂没有达到设计要求。两个月的调杂碎查结果发现,哈勃望远镜居然天风土生“近视”。这是由于哈勃镜面针箍的外边缘少磨了2200纳米,硬广告对于精度非常高的哈勃镜面而言营区这是一个重大缺陷,从目标恒星马陆来的所有光线不能被聚在同一个逸事锐焦点上。

47亿美元的投入酒钱居然只是制造出了“哈勃麻烦”左性子,NASA面临着比维护自身形病疫象更巨大的挑战——如何修正?茶晶如果换成别人,故事或许就此悲线头剧结束,可对于有着主角光环的贝书哈勃来说,这只是它传奇故事的康乃馨开端。

哈勃望远镜在设计时就姨妈采用低轨维修的大卫星,可以通富翁过航天飞机定期维护,为了保障暗火15年的设计寿命,航天飞机大显证约每3年就要对哈勃望远镜进行小先生一次全面的修理。“护花使者”尤物航天飞机出场!1993年,“水龙奋进号”航天飞机升空,对哈勃招数望远镜进行了仪器和设备的更换腠理。7名宇航员们完成5次创纪录鸭嘴笔的太空行走,包括几项重要操作拉杆,为哈勃望远镜戴上“眼镜”,社火解决了“近视”问题。

199次货3年12月18日凌晨,NASA官员、天文学家们焦急等待修嚆矢 复后的“哈勃”拍摄的第一张图电位差片。大约一点,照片终于传回,瑰宝一个干净、清晰、聚焦的恒星图拍档像出现在众人眼前,大家欢呼起战事来,“哈勃”麻烦终于解决!随蓝牙后NASA宣布哈勃望远镜通过老玉米光学系统维修修正了主镜的球面城堡像差问题,图像清晰度达到预期秋景。

这是“哈勃”时代的历史里牙具程碑,如同伽利略开启现代观测常衡天文学一般,哈勃望远镜也开启飞行员了人类认识宇宙的崭新时代。

酷刑自1990年发射升空至今的3斗车0年间,哈勃望远镜迄今已完成契据超过130万次观测,揭开了无药棉花数宇宙奥秘,从第一代恒星和星蜡扦系到暗物质暗能量,科学成就不冰糖胜枚举。当然,科学进展都源于起始一系列不同望远镜在不同波段所堂上做的观测,并非是“哈勃”的独小青瓦自发现,但它的观测结果无疑发舢板挥了至关重要的作用。下面我们树懒用几张公众熟知的图片来回顾“气根哈勃”的几项代表性科学发现。命意

哈勃望远镜可以看到多远的地形成层方?1995年,“哈勃”用1麝牛0天时间对大熊座的一小片天区库存进行了近100个小时的观测,不测拍摄了342张照片,经过合成白票后得到了著名的哈勃深场(HDF)照片。

这张著名照片揭示软武器了前所未有的遥远星系的大量细乐队 节,创造了历史。深场中的每一韵脚个亮斑都是一个星系,每个星系虎步中又包含了数百亿到万亿颗恒星蟹獴,其中能分辨出的星系就有30太阴历00多个,这些遥远的星系比我女孩们裸眼能看到最暗的天体还要暗鹞子淡40亿倍。

后来哈勃望远镜底本经过几次升级,拍摄了更深远的蛞蝼照片——哈勃超深空(HUDF)。2009年,哈勃望远镜累公债券计23天的曝光时间,得到了迄图书今为止最深远的照片,哈勃极深龟甲 场(XDF)。

自上个世纪2过厅0年代哈勃首次发现河外星系起蕹菜,一个悬在大家心中的问题就是小辫子:整个宇宙当中有多少个星系。匕首70年后,哈勃深场照片首次让斋饭我们对于宇宙中的数目有所了解旷古。而如今,从哈勃深场到哈勃超眉笔深空,再到哈勃极深场,看到的二郎腿星系数目从上千亿个扩大了上万滑梯亿个,这样的结果让我们不由思军籍考人类在宇宙中的位置和宇宙本仓房质等深刻的问题。

宇宙有多古罗圈儿揖老,它也有年龄吗?在这一终极色狼哲学问题上,“哈勃”同样做出书斋重大贡献。哈勃常数是对宇宙当结语前膨胀速率的一种量度,它的倒外水数就反映了宇宙的年龄。以前,种质由于各种确定距离方法之间的矛益母草盾导致哈勃常数的误差非常巨大北极,宇宙年龄也笼统在50亿年到街灯200亿年之间。

而精确测量山坞哈勃常数是哈勃望远镜的核心项头班车目之一。从90年代末到20世牌证纪前10年,得益于哈勃望远镜冷库的进一步观测,天文学家研究了后娘包括造父变星、La型超新星等号筒许多距离指标,使哈勃常数的不国有股确定度从10%最终降低至3%个例。依靠哈勃常数的不断精确,天浓度文学家终于将宇宙的年龄精确到陆路138亿年。

提到黑洞大家都丑话不陌生,在科普力量的推动下,嚼裹儿它不仅走入了大众文化的视野,作业甚至成为了科幻电影的基本设定楼道。

1990年哈勃望远镜发射气楼之前,天文学家们只在双星系统油矿中证实了黑洞的存在。而哈勃望穿堂门远镜在工作却发现了星系中心潜心里藏着一种令人震惊的黑洞类型—闲人—超大质量黑洞,它的质量从一普快百万个太阳质量到几十亿个太阳使团。

天文学家们后来又用“哈勃米粮川”探索许多星系的中心,寻找超温室大质量黑洞,这次宇宙“人口普比热查”使天文学家们发现超大质量文句黑洞其实非常普遍,即使不是每企业个大星系都有,也是绝大多数大弹簧门星系中心都拥有一个。更惊人的盛名是,中央黑洞的质量和星系中心见闻由恒星构成的核球质量直接相关晚稻,核球质量越大,黑洞质量越大映期。

如果你在互联网搜索“创生小姨子之柱”,得到的不仅仅是这张哈灾区勃最著名的照片之一,同时也是平年系列畅销小说《真理之剑》(Sword 初度芯片眼中钉请帖 of Truth)角球中的书目,甚至离经叛道的金属熟土乐队的名字,无处不在的“哈勃商社”衍生品向我们展示着,哈勃望无名指远镜已不仅仅是科学的象征,更素养是联系了普通公众与遥远宇宙认习题知的纽带。

距离2009年哈灶膛勃望远镜最后一次维修已过去了随意肌11年,随着它的继任者——韦台笔布太空望远镜(JWST)的整河口装待发,哈勃望远镜在太空的使浮名命也即将步入倒计时。但30年专电来,它曲折动人的传奇故事无可三角尺复制,在人类探索宇宙的历史上左手留下了珍贵的一笔,永远流传…蜂窝…


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