大氣層中的大氣湍流與散射,以及會吸收紫外線的臭氧層,這些因素都限定了地面上望遠鏡做進一步的觀測。太空望遠鏡的出現(xiàn)使天文學(xué)家成功地擺脫地面條件的限制,并獲得更加清晰與更廣泛波段的觀測圖像。
空間望遠鏡的概念最早出現(xiàn)上個世紀(jì)40年代,但一直到上個世紀(jì)90年代,哈勃空間望遠鏡才正式發(fā)射升空,并觀測迄今。
哈勃空間望遠鏡屬于美國航空航天局(NASA)與歐洲航天局(ESA)的合作項目,其主要目標(biāo)是建立一個能長期在太空中進行觀測的軌道天文臺。它的名字來源于美國著名天文學(xué)家埃德溫·哈勃。
1990年4月25日,由美國航天飛機送上太空軌道的“哈勃”望遠鏡長13.3米,直徑4.3米,重11.6噸,造價近30億美元。它以2.8萬公里的時速沿太空軌道運行,清晰度是地面天文望遠鏡的10倍以上。同時,由于沒有大氣湍流的干擾,它所獲得的圖像和光譜具有極高的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
哈勃空間望遠鏡得到的數(shù)據(jù)首先被儲存在航天器中。在哈勃空間望遠鏡最開始發(fā)射時,儲存數(shù)據(jù)設(shè)施是老式的卷帶式錄音機。但這些設(shè)備在之后的維修任務(wù)中得到了替換。每天哈勃空間望遠鏡大約分兩次將數(shù)據(jù)傳送至地球同步軌道跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng),然后數(shù)據(jù)再被繼續(xù)發(fā)送至位于新墨西哥的白沙測試設(shè)備,通過位于白沙測試設(shè)備的60英尺(18米)直徑的高增益微波電線之一,信息最后被傳送到戈達德太空飛行中心和太空望遠鏡科學(xué)研究所處存檔。
傳送來的數(shù)據(jù)必須要經(jīng)過一系列處理才能為天文學(xué)家所用??臻g望遠鏡研究所開發(fā)了一套軟件,能夠自動地對數(shù)據(jù)進行校正。然后空間望遠鏡研究所將利用STSDAS(Space Telescope Science Data Analysis System)軟件來選取所需要的數(shù)據(jù)。
哈勃望遠鏡幫助科學(xué)家對宇宙的研究有了更深的了解。然而,由于美國航空航天局將哈勃SM4確定為最后一次維修任務(wù),因此,哈勃的退役在即,而它新的繼任者詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)將發(fā)射升空,并逐步接替哈勃太空望遠鏡的工作。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,縮寫JWST)是計劃中的紅外線觀測用太空望遠鏡。作為將于2010年結(jié)束觀測活動的哈勃太空望遠鏡的后續(xù)機,計劃于2011年發(fā)射升空。但因為制造方面的問題,不得不延遲到2013年升空,因此,哈勃望遠鏡也不得不冒險進行修補以繼續(xù)服役。因為費用已經(jīng)升到了80億美元,鏡片也已經(jīng)從原計劃的8米縮水為6.5米。這視為觀察宇宙最遙遠的地方,也就是宇宙大爆炸的第一縷光線的最低要求了。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-地球的第二拉格朗日點。
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