哈勃空间望远镜：揭开宇宙奥秘

“哈勃”空间望远镜，如图2.40 所示，其历史可以追溯至1946年天文学家莱曼·斯必泽（Lyman Spitzer，Jr.）所发表的论文《在地球之外的天文观测优势》。在文中，他指出在太空中的天文台有两项优于地面天文台的性能。首先，角分辨率（物体能被清楚分辨的最小分离角度）的极限会只受限于衍射，而不是由大气所造成的视象度。在当时，以地面为基地的望远镜解析力只有0.5～1.0 弧秒，而口径2.5 米的望远镜就能达到理论上衍射的极限值0.1 弧秒。

斯必泽以空间望远镜为事业，致力于空间望远镜的推展。1962年，美国国家科学院在一份报告中推荐空间望远镜作为发展太空计划的一部分，1965年，斯必泽被任命为某科学委员会的主任委员，该委员会的目的就是建造一架空间望远镜。在第二次世界大战时，科学家研究火箭技术的同时，曾经小规模的尝试过以太空为基地的天文学，并于1946年首度观察到太阳的紫外线光谱。

1968年NASA 确定了在太空中建造直径3 米反射望远镜的计划，当时暂时的名称是“大型轨道望远镜”或“大型空间望远镜”（LST），并于1979年发射。大气层中的大气湍流与散射，以及会吸收紫外线的臭氧层，这些因素都限制了地面上望远镜的性能。太空望远镜的出现使天文学家成功地摆脱地面条件的限制，并获得更加清晰与更广泛波段的观测图像。

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图2.40　“哈勃”望远镜

空间望远镜的概念最早出现于20 世纪40年代，但一直到20 世纪90年代，“哈勃”空间望远镜才正式发射升空。“哈勃”空间望远镜属于美国航空航天局（NASA）与欧洲航天局（ESA）的合作项目，其主要目标是建立一个能长期在太空中进行观测的轨道天文台。它的名字来源于美国著名天文学家埃德温·哈勃。1990年4 月25 日，由美国航天飞机送上太空轨道的“哈勃”望远镜长13.3 米，直径4.3 米，重11.6 吨，造价近30 亿美元。它以2.8 万千米的时速沿太空轨道运行，清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。同时，由于没有大气湍流的干扰，它所获得的图像和光谱具有极高的稳定性和可重复性。

“哈勃”空间望远镜得到的数据首先被储存在航天器中。在“哈勃”空间望远镜最开始发射时，储存数据设施是老式的卷带式录音机。但这些设备在之后的维修任务中得到了替换。每天“哈勃”空间望远镜大约分两次把数据传送至地球同步轨道跟踪与数据中继卫星系统，然后数据再被继续发送至位于新墨西哥的白沙测试设备，通过位于白沙测试设备的60 英尺（18 米）直径的高增益微波天线，信息最后被传送到戈达德太空飞行中心和太空望远镜科学研究所处存档。

传送来的数据必须要经过一系列处理才能为天文学家所用。空间望远镜研究所开发了一套软件，能够自动地对数据进行校正。然后空间望远镜研究所利用STSDAS 软件来选取所需要的数据。“哈勃”望远镜帮助科学家对宇宙的研究。“哈勃”新的继任者“詹姆斯·韦伯”太空望远镜发射升空，并逐步接替“哈勃”太空望远镜的工作。