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哈勃是什么 NASA科学家提议:建下一代哈勃望远镜

导语:NASA科学家提议建下一代哈勃望远镜,延续哈勃的探索之旅。该望远镜将比哈勃更强大,可探测更远的宇宙,寻找新的行星和未知的恒星。

目录导航:

  1. 哈勃是什么
  2. 巡天望远镜对比哈勃望远镜
  3. 为什么要建造太空望远镜
  4. 哈勃望远镜的结局
哈勃是什么

哈勃是一款被称为哈勃太空望远镜的科学仪器,它于1990年发射升空,是美国宇航局(NASA)的重要项目之一。哈勃太空望远镜能够在地球外观测天体,包括行星、恒星、星系、星云等,其高精度的光学系统可以帮助科学家们获取更加准确的天文数据和图像。哈勃太空望远镜的发现和探索为我们了解宇宙的起源、演化和性质提供了重要的线索和证据。

哈勃是一台被称为哈勃太空望远镜的天文观测设备,它被放置在地球轨道上,能够观测到几乎整个可见宇宙。哈勃太空望远镜可以捕捉到远古的星系和行星,探索黑洞、星云和行星的形成和演化等天文学问题。凭借其高分辨率和敏锐的探测能力,哈勃太空望远镜对天文学界的发展做出了巨大贡献,让我们更深入地了解宇宙的奥秘。

哈勃一般指哈勃望远镜

它是以著名天文学家哈勃命名的“哈勃”太空望远镜,是迄今人类送往太空的最大的望远镜。

哈勃望远镜总长12.8米,镜筒直径4.28米,主镜直径2.4米,连外壳孔径则为3米,全重11.5吨。这是一个完整的性能卓越的空间天文台,借助它可观测到宇宙中140亿光年远发出的光

它能够单个地观测到星群中的任一颗星,它能研究和确定宇宙的大小和起源,以及宇宙的年龄、距离标度,它还能分析河外星系,确定行星部、星系间的距离,它能对行星、黑洞、类星体和太阳系进行研究,并画出宇宙图和太阳系内各行星的气象图。

哈勃体积指的是退行速度达到光速的位置,139亿光年处。 可观测宇宙指的是光足够传递到地球的范围,460亿光年处。 两个不是一个概念。

哈勃是一种太空望远镜,以美国天文学家埃德温·哈勃的名字命名。它由美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)共同开发,于1990年发射升空。哈勃利用太空环境中的清晰无暇视野,可以观测到远离地球的天体,包括行星、星系、恒星和星云等。哈勃的观测数据被广泛应用于天文学、宇宙学、星际化学、行星科学等领域的研究,对人类对宇宙的认识和理解做出了巨大贡献。

巡天望远镜对比哈勃望远镜

巡天号光学舱这个名字,听起来不像是望远镜的名字。没错,因为在最初的计划中,它是属于我国空间站的一部分。根据当时的计划,空间站核心舱两侧还有两个舱,其中一个是实验舱,还有一个就是巡天舱。

但是,在后来的项目进行中,我国科学家考虑到空间站的运行以及内部航天员的活动、空间站与航天器的对接等活动都会导致附属于空间站的巡天舱受到微弱的振动,最终“失之毫厘,谬以千里”,导致观测上的巨大影响。因此,我国科学家最终决定,将这个巡天舱从空间站摘离出去,成为一个独立的观测设备。它可以与空间站采用相同的轨道,在距离地表400公里的位置上与空间站共轨飞行。由于暂时还没有重新命名,因此我们仍然称之为巡天舱。

二者的共轨飞行还有一个好处,那就是可以在必要的时候实现和空间站的对接,进行设备的维护、更新、补充。哈勃太空望远镜之所以能够长青30年并且依然是世界上最著名、最重要的太空望远镜,就在于它是目前唯一可以在太空中进行维护、更换设备的太空望远镜。发射至今,哈勃太空望远镜已经经历了5次更新,不断提升观测能力。甚至,如果它最初没有被设计成可更新的模式,那么可能在刚刚发射的时候,哈勃望远镜就要报废了(因为哈勃的主镜打磨出现了问题,这个我们介绍过,后来是通过安装了矫正的设备才达到了今天的观测能力)。

巡天号光学舱有自己独立的动力系统,不仅可以自主调整方向和位置,还可以自主飞行完成和空间站的对接。相比于NASA宇航员通过航天飞机的太空行走完成对哈勃望远镜的更新维护,我国宇航员未来将可以在空间站完成这些任务。而目前,由于航天飞机已经全部停飞,哈勃望远镜基本确定不可能再进行更新了。

巡天号光学舱Vs哈勃太空望远镜

在其他方面,我们也可以将巡天号光学舱和哈勃太空望远镜进行对比:

据介绍,从分辨率上来讲,巡天号光学舱和哈勃太空望远镜不相上下。巡天号光学舱的口径为2米,相比之下,哈勃望远镜的口径为2.4米。

在视场方面,巡天号光学舱是哈勃太空望远镜的300倍以上,这意味着它将会有更加宽阔的视野。

当然了,毕竟哈勃太空望远镜是1990年发射升空的,而巡天号光学舱至今尚未研发成功,二者的对比显得有些不在同一个重量级上。不过,根据NASA的计划,他们的下一代宽视场望远镜——罗曼望远镜,同样也在研发过程中,其视场面积为哈勃望远镜的200倍。单从这个方面来讲,我国的巡天号光学舱还要略胜一筹。

而在观测对象方面,巡天号光学舱也将尝试新的突破——兼具巡天和查地功能,这样的设计和应用理念均为世界首创,也可以打破西方“天地观测不可兼得”定论。很多人好奇哈勃望远镜这样强大的观测能力,如果用来观测近的目标会看得多么清晰,或许我国的巡天号光学舱将可以满足大家的好奇心。

为什么要建造太空望远镜

对于天文观测来说,大气是令人讨厌的,它限制了人们的眼界。

人造地球卫星上天以后,天文学家和物理学家第一次看到了天文观测的新希望。因为人们把天文望远镜搬到地球大气之外的地球轨道上窥测天涯宇角,是完全可能的了。美国国家宇航局研制的空间望远镜是人类送上太空的最大的光学仪器。

空间望远镜全系统主要由望远镜、观测仪器和辅助系统三部分组成。观测仪器有天体微光照相机、广角照相机、天体摄谱仪等。望远镜所获得的图像、测量数据、光谱分析资料都可以在空间望远镜上直接转换成数字形式,经卫星再传送到地面的宇宙控制中心。

空间望远镜进入地球轨道以后,可以通过磁力扭矩和反动轮控制它的方位。磁力扭矩一经接通电流便立即磁化,望远镜的方位就完全按照地球的磁场方向自动调整。每隔5年,空间望远镜就得进行一次大修,那时技术人员乘坐航天飞机,在轨道上把它装进机内、带回地面;修好后,靠航天飞机再把它送回轨道。

空间望远镜的分辨本领要比地面上同样的望远镜强10倍以上,可以观测到暗50倍、远7倍的暗弱天体。无疑,太空中这台最大的望远镜用于天文观测,将获得更多的资料,对于研究恒星的诞生和死亡、星系的演化,以及揭示类星体、黑洞、宇宙射线大爆发等“宇宙之迷”的奥秘,将作出重大贡献。

被称为“人类观测宇宙的第一双眼睛”的哈勃望远镜已经为人类服役了30年了,但仍旧有很多人并不了解哈勃望远镜是干嘛的,以及为什么要把望远镜建立在太空中。

哈勃望远镜的出现

在哈勃望远镜出现之前,人类观测天空只能凭借着肉眼以及望远镜,虽然人类可以将望远镜的精度调整的更精准,以及把望远镜制造的更大,以便能够看到更远、更清晰的宇宙。但是只要望远镜安装在地球上,人类就无法准确知道宇宙的信息。

之所以会如此,是因为地球的干扰因素实在是太多了。首先,我们知道地球上有大气层,而大气层中的物质并不是均匀分布的,由于地球大气层的冷热不均,导致大气层中的物质分布也不均匀,以至于从地球上观测宇宙始终会出现晃动和模糊,就好像是躲在泡泡里面看外面的世界一样。

再加上,地球的大气层较厚,可以阻挡很多宇宙射线以及紫外线的通过。我们知道,大气层中的臭氧层会阻挡宇宙中的紫外线,造成能够到达地球表面的紫外线变少。

除此之外,乌云也会干扰望远镜的观测数据。

为了测量太阳系的尺度,科学家们找到了一种方法:观测进行凌日,然而金星凌日每隔243年才出现两次的金星凌日,一般第一次出现之后时隔8年就会出现第二次。18世纪时,科学家们刚好有两次观测金星凌日的机会。

但是这个科学实验并不能一人完成,而是需要数百位科学家分别在地球的不同地区,观测进行凌日现象。在金星凌日发生的前一年,一大批吃苦耐劳地科学家们都出发了,分别赶往自己要去的地点。

但是有些科学家遇到了战争,有的到达目的地后发现仪器损坏了,有些因为疾病死亡了。最倒霉的要数纪晓姆.让蒂,他提前一年从法国前往印度,结果就在金星凌日的那一天,政府不让船靠岸,而海浪的翻涌又使得他无法稳定观测器械,以至于无法观测。

后来,他就待在印度等了8年,并建立了一个一流观测站,结果就在第二次进行从太阳表面经过时,一朵乌云挡住了太阳,并停留了3小时14分7秒。等到乌云散开,金星凌日已经结束了。

正是因为地球环境的干扰因素太多,所以人们想要在没有环境干扰的地方建立一个观测点,而太空这样一个地方。

1970年开始,美国和欧洲科学家开始筹备了大型空间轨道天文台,到了1982年,这个项目才有了比较正式的名字:哈勃空间望远镜。

但是哈勃望远镜的出现,也差点毁了NASA的声誉。当初在建造哈勃空间望远镜时,美国国会就因预算太高而不批准,后来天文学家进行游行反抗,才最终赢得了国会的同意,但他们只批复了一半的经费。

哈勃空间望远镜的主镜面对精准度要求非常高,以至于原计划1983年上天的哈勃,直到1990年4月24日才成功发射。

由于哈勃望远镜的主镜面参数打磨错误,比原标准厚了2微米,也就是1/50头发丝的厚度,导致哈勃对焦一直不准,观测宇宙时非常模糊。

后来,NASA在1993年派了7名宇航员为哈勃空间望远镜“矫正视力”,一共进行了11个部件的更换,才最终让“近视眼”的哈勃恢复了正常视力。

哈勃一共进行了四次升级维修,升级维修之后的哈勃空间望远镜服役时间一再延长,原计划在2005年就退役的它,直到现在还在努力地工作着,并不断有新的重要发现。

哈勃空间望远镜的意义

哈勃空间望远镜出现之后,大大加快了人类观测宇宙的速度。在哈勃空间望远镜出现之前,人类只能凭借着肉眼以及望远镜观测天体,由于能够观测的尺度有限,所以只能观测到离地球较近的超新星爆炸, 以至于很多天文学家终其一生只发现了1-2颗。

而哈勃空间望远镜的出现,加快了人们寻找超新星爆炸的速度,在短短十几年的服役时间中,就已经观测到了几十颗超新星爆炸。

再者,哈勃空间望远镜的出现,证明了每个星系中心存在着质量较大的黑洞。在此之前,科学家从数据中推算出来地球中心应该有较大的黑洞,但一直没有实际观测到,哈勃的观测数据,直接证明了科学家们的猜测。

除此之外,科学家还通过哈勃空间望远镜,观测到了在地球上无法看到的宇宙景色,这些都可以帮助我们更好地探索宇宙,揭开宇宙更多的秘密。

哈勃望远镜的结局

1. 哈勃望远镜目前工作正常,但是它将在未来被取代或废弃,因为它已经使用超过了原本计划的30年寿命,设备过于陈旧、需要定期维修且维护成本很高。
2. 在哈勃望远镜下达归属的时间里,它发现了许多行星和恒星,帮助天文学家们更好的理解了宇宙中的物理现象,为现代天文学做出了杰出的贡献。
3. 未来的太空探索将组建更为先进的望远镜和探测器卫星,并开始对外星生命做出更深入的探索和研究,让人更深刻地了解自己所在的宇宙,进而促进人类科技和文化的发展。

尚未确定,但其服务年限将在未来数年到数十年内结束。
原因是随着时间的推移,哈勃望远镜逐渐老化,需要进行更多的维护和修复。
此外,随着科技的发展,新的观测设备不断涌现,也会取代哈勃望远镜的地位。
然而,哈勃望远镜所发现的众多宇宙奥秘将会持续影响着我们对宇宙的认知和探索,我们将会继续从其数据中获得启示和发现。

哈勃望远镜自1990年4月24日发射升空后已经在轨运行了25年。但哈勃望远镜不可能无限期服役,总有一天要面临退役。

科学家通过哈勃望远镜确认了宇宙加速膨胀的奥秘、发现潜伏在星系中央的超大质量黑洞等,这些成果改变了人类对宇宙的认识。在未来几年内,哈勃望远镜仍然会给我们带来更大的发现,其至少能够运行到2020年,甚至更长的时间,但美国宇航局仍然要为哈勃望远镜未来的命运做好准备。

“哈勃”最终结局或坠入大气层烧毁。

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