超越哈勃 第4期

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇超越哈勃 第4期范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

自1990年4月24日，发现号航天飞机将哈勃空间望远镜送入地球轨道，作为一名忠实的侦察兵，哈勃望远镜赢得了“太空千里眼”的美誉。

然而岁月不饶人，哈勃望远镜在探索太空的道路上表现得越来越“老气横秋”。作为老式望远镜，哈勃望远镜的日常开支巨大，计算机运算能力也已经落后，更为先进的地基望远镜和更为强大的空间望远镜则显出咄咄逼人的气势。

哈勃望远镜：劳苦功高

空间望远镜的概念最早出现在1940年，当时的目标是建立一个能够长期在太空中进行观测的轨道天文台。在70年代和80年代，美国航宇局一直在与欧空局合作，进行空间望远镜的设计与建造工作。1990年，世界上第一台空间望远镜问世了，设计者们用美国天文学家埃德温・哈勃(1889～1953)的名字为其命名，这就是哈勃空间望远镜。

哈勃空间望远镜自升空后，一直运行在距地面600千米的高空，摆脱了地球大气对天文观测的一切干扰，因此它的威力远远超过地面上的所有地基光学望远镜。在长达12年孤独的太空旅行中，哈勃对近20000个天体进行了研究，向地球发回了数万亿字节的数据。这些信息为已发表的3000多篇科学论文提供了依据。在“哈勃”的帮助下，人类加深了对星系形成的了解，大致确定了宇宙诞生的年龄，增加了对恒星演化历程的知识，并通过对遥远的类星体的研究，探查了宇宙的结构。

“哈勃”在12年的太空旅行中可谓多灾多难。从升空伊始，“哈勃”就患上了“近视眼”――由于磨镜时发生了1.3毫米的误差，导致望远镜不能正确对焦。直到1993年，航天员才在一次太空行走中矫正了“哈勃”的视力。1999年11月，哈勃望远镜上的6枚陀螺仪中的4枚发生故障而停摆，所有的科学观测工作全部中断。于是，航天员们又紧急升空，为“哈勃”更换了陀螺仪。

由于“哈勃”的耐久性与精密度限制约为两年半，因此美国航宇局和欧空局每隔三年就得对“哈勃”进行一次维护。如此频繁的维护频率费力费财，令技术人员有些不堪重负的感觉。美国航宇局预计，这种在轨道上进行的维护工作最多只能让“哈勃”工作到2010年。随着时间的推移，天文学家明显感觉到：“哈勃”已经老了。

地基望远镜：新秀辈出

曾几何时，“哈勃”作为空间望远镜，具有地基望远镜无法比拟的优势。在过去的半个世纪内，加利福尼亚州帕洛马山上的海尔望远镜曾经号称是世界上功能最强的地基科研望远镜，但与“哈勃”相比，海尔望远镜还是相形见拙。

海尔望远镜的5米反射镜只能看到暗至23等的星星，相当于看到3千米以外的一枝蜡烛的亮度；而“哈勃”的口径虽然只有2.4米，却能观测到暗至29等的暗弱天体，相当于看到500千米以外的一枝蜡烛的烛光。更为重要的是，“哈勃” 提供的图像比地面观测到的清晰10倍。

然而在过去的几年中，科技的进步已经使海尔望远镜在地球上的地位被别的望远镜所取代，这些新型的地基望远镜还可望从功能上超越遨游在太空的哈勃望远镜。

在美国莫纳克亚火山上，现在座落着口径超过8米的昴望远镜(Subaru)和北双子座望远镜，以及这座山上的望远镜之王――两台凯克望远镜，它们具有惊人的采光能力，口径都达到10米。此外，在亚利桑那州、得克萨斯州以及南非的高山上，也座落着功能强大的天文望远镜。在智利北部的安第斯高山上，还有5台直径超过8米的望远镜已经完工或接近完工。这些望远镜体积巨大、运转平稳，它们中的任何一台都可以获得能与哈勃望远镜媲美的清晰度，在合适的条件下，其清晰度甚至可能达到更高的水平。

在所有的地基望远镜新秀中，凯克望远镜是其中的佼佼者。凯克望远镜的研究半径已经达到100亿光年，而且望远镜系统中还配备了一些特制的仪器，这些仪器可以帮助研究人员获得比哈勃空间望远镜更清晰的图像。科学家曾利用凯克望远镜上的一台红外电子照相机透过宇宙中的尘埃，看到银河系核心完美的图像。

但是刚刚崭露头角的凯克望远镜已经感受到了来自新型地基望远镜的压力。由6国合建的欧洲南方天文台的“甚大望远镜阵”于1998年安装了4台直径为8.2米的望远镜并投入运行。同年9月，“甚大望远镜阵”的第四台望远镜投入使用。现在，这组望远镜已在从事一线的研究工作――来自瑞典、意大利、丹麦和德国的天文学家正在使用其中的一台望远镜帮助他们解决天文学中的“宇宙年龄之争”。

目前，望远镜设计师还在构思下一代超级地面望远镜，这类望远镜的口径将达到30～100米。同时，新一代的自适应光学系统正在开发之中，在这种技术的辅助下，未来的天文望远镜将轻易超越“哈勃”，从而再次使天文学发生一场革命。

新型空间望远镜：呼之欲出

除了地基望远镜形成了百花齐放的竞争局面外，新一代空间望远镜的研制工作也在紧张地进行中。美国麻省理工大学正与美国航宇局进行合作，设计一种体积很小、但清晰度比“哈勃”更高的新型空间望远镜。这种空间望远镜名叫“球体”。其实是由三颗排球大小的微型人造卫星组成的，然后借助计算机技术使它们按照一定的队列在太空中飞行，可以同时观测同一方向。

科学家们解释说，望远镜的分辨率是由其镜头的口径所决定的，镜头的口径越大，分辨率也就越高。但是，由于镜头的口径不可能无限制地增大，所以望远镜的分辨率也就不可能无限提高。为了解决这一问题，可以利用三颗彼此相距甚远的微型人造卫星从不同的角度对同一天体进行观测，然后把这三个人造卫星得到的数据进行处理，这样相当于把观测镜头扩大了许多倍，也就间接地扩大了望远镜的分辨率。据计算，当三颗小卫星之间的距离达1千米时，其分辨率就可以提高至哈勃空间望远镜的500倍。

球体空间望远镜体积小的特征还能够避免恶劣的太空环境可能带来的意外损伤。科学家们可以将这些小卫星放在航天飞机或国际空间站内飞行。2000年6月，球体空间望远镜已经在美国航宇局的一架KC-135飞机上进行了微重力环境实验。

此外，欧洲下一代红外天文望远镜“赫歇尔空间天文台”也将于2007年2月升空。继“红外天文望远镜”之后，继续在宇宙的空隙中找水，同时研究海王星轨道外的柯依伯带彗星及小行星，进一步了解宇宙中各星系和恒星最初是怎样形成的。

与此同时，美国航宇局和欧空局还计划设计一台“巨型”望远镜――新一代空间望远镜”(NGST)，它将配备一块直径6.5米的反射镜，进入轨道后再张开。而“哈勃”配备的反射镜只有2.4米。NGST的灵敏度将比哈勃空间望远镜高100倍。科学家们计划将它放在距地球150万千米的L2拉格朗日点上。他们希望借助这台望远镜可以回溯到第一个星系、第一颗恒星刚形成时的开始时刻，直至“大爆炸”的开端。

虽然哥伦比亚号的又一次升空，将哈勃空间望远镜的分辨率提高了10倍之多。但随着各种新型空间望远镜的升空，人类的视野必将拓展到更深更远的宇宙深处，也许到那时，垂垂老矣的“哈勃”就真的该退休了。

(曲国斌)