哈勃，漸行不漸遠

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1990年4月， 當哈勃空間望遠鏡抵達軌道時，美國航空航天局以及科學界都對其抱有很大的希望。即便如此，哈勃在加深人類對宇宙的了解上，還是遠遠超出了科學家的預期。哈勃的成功并非輕而易舉，而是經過了長期的探索，伴隨著各種挫折、失望。

下面講述的，就是有關哈勃的歷史和未來的故事，還有哈勃拍攝的精彩絕倫的照片和最重要的發現。

在20世紀60年代后期，美國航空航天將建造軌道望遠鏡提上日程。而在20世紀70年代，當軌道望遠鏡項目開始實施時，遇到的卻是一連串的失敗，導致項目一度被取消。

后來，這一計劃精簡了項目，削減了預算，總算能再度立項。為了讓空間望遠鏡成為現實，美國航空航天局與歐空局達成協議，共同開展空間望遠鏡工程。

哈勃空間望遠鏡需要用航天飛機來運送到軌道上，而在當時，航天飛機也剛剛處于起步階段，哈勃的命運因而與航天飛機牢牢捆綁在一起。

最初，設計者計劃讓哈勃空間望遠鏡于1983年升空，但是因為技術和預算問題，不得不一再延期。到

1986年，哈勃還是沒有進入太空。當年發生的“挑戰者”號爆炸事件導致美國航空航天局停掉了所有的航天飛機升空計劃。搭載哈勃的航天飛機直到4年后才得以升空。為了延長哈勃的工作壽命，工作人員進行了專門的設計，使得哈勃可以同時在太空中工作和升級系統。

“近視眼”哈勃

1990年4月24日，“發現”號航天飛機搭載哈勃空間望遠鏡進入太空。當科學家興致勃勃地等待哈勃傳回他們期待的驚人發現時，哈勃的第一批圖像卻讓他們從頭涼到了腳心——哈勃拍攝的圖像遠沒有預想的那么清晰。隨后的調查發現，哈勃配備的主鏡片尺寸有問題。

經過數年的政治游說、技術攻關以及延遲發射，終于讓哈勃進入太空后，才發現這架造價昂貴的望遠鏡居然不能聚焦。這對全世界的科學家來說，都是一件失望至極的事情。這是美國航空航天局歷史上最低落的階段。

給哈勃“戴眼鏡”

1993年，一架航天飛機被派出執行修理哈勃的任務。在長達5天的時間里，經過一系列漫長、復雜的太空作業，宇航員終于為哈勃安裝上了彌補主鏡片缺陷的部件。通俗一點講，他們給哈勃戴上了眼鏡。

這一任務取得了兩個層面的勝利：第一，哈勃終于恢復了“視力”，第二，美國航空航天局的聲望得以重建。本次任務證明了美國航空航天局有實力在外太空執行大型修復和建設作業。美國航空航天局重建了公眾對自己的信心，而接下來的工程，比如空間站的建設，看上去也有能力實現了。

哈勃拍攝了30000多個天體的照片，建立了50多萬個影像檔案。除了在科學方面的價值，這些氣勢恢宏的影像也激發了全世界觀眾對宇宙探索的熱情和好奇心。哈勃不僅是20世紀最成功的科技成就之一，也成為美國航空航天局乃至整個太空科學樹立公眾形象的典范。

不可估量的科技突破

哈勃出名的原因，正是其拍攝的壯觀的宇宙圖片。在地面上，望遠鏡的觀測能力受到天氣、大氣湍流、大氣光（大氣自身發出微弱的背景光的現象）等諸般因素的限制。哈勃不受這些因素影響，因此比地面望遠鏡看得更遠、更清晰。哈勃甚至可以“看到”很多非可見光的光，比如紫外線和近紅外線。

可以毫不夸張地說，哈勃重新塑造了我們對宇宙本質的認識。下面就講講哈勃是如何做到這一點的。

哈勃超深空場影像哈勃空間望遠鏡曾對準太空中微小到簡直看不到的點，拍攝了一系列超長曝光的照片。這些圖片包含10000多個星系，距離地球遠近不一。這是人類有史以來對宇宙的最深入的觀測。目前，科學家仍在研究這些照片，也許將建立起新的理論來闡釋星系的形成和發展，以及它們在宇宙間的分布。

追溯過去

遙望太空即追溯過去。太陽系之外的天體距離我們如此遙遠，乃至光也要行走100年、1000年。我們看到的、距離我們100光年的天體的圖片， 實際上不是它現在的樣子，而是100年前的景象。

哈勃觀察過距離地球130億光年的天體，展示給我們宇宙大爆炸發生大約4億年之后的宇宙的樣子。因此，在追溯宇宙過往時，哈勃也達到了前所未及的程度。

哈勃傳回的數據資料幫助科學家精確地推算出星系膨脹的速率，并據此推算出宇宙的年齡在130億至140億歲之間。

暗能量和暗物質

科學家原本認為，宇宙的膨脹速率要么是穩定的，要么在逐漸放緩，但哈勃拍攝的結果顯示，宇宙的膨脹在不斷加速，原因至今不明。部分科學家推測，這種加速是由宇宙中普遍存在的不明能量造成的。這

種至今尚未明晰的能量形式被

稱為暗能量。

同時，天文學家注意到，大型天體如恒星、星系還有星團，經常以他們無法解釋的方式在太空中位移。這些天體似乎受到了未知引力的影響。

由于引力與質量相關，一些天文學家就推測，也許宇宙中看不到的物質遠遠多于可以看到的。這種看不到的物質被稱為暗物質，可能就是未知引力的源泉。暗物質尚未被證實，但是哈勃傳回來的數據支持暗物質理論。

超大質量黑洞

哈勃協助證明了超大質量黑洞的存在。這些黑洞的質量大過太陽百萬倍，一般盤踞在星系的中心位置。哈勃還發現，黑洞的大小和星系的形狀存在直接關系，這有助于科學家更好地了解星系的組成和演化。太陽系外行星

在太陽系外，哈勃不但幫助科學家發現了圍繞其他恒星旋轉的行星，還使對這些行星的大氣進行化學分析成為可能。除此之外，它還拍下了首張太陽系外行星圍繞恒星運轉的照片。這一行星叫北落師門b，以其圍繞的恒星北落師門而得名。

哈勃還拍下了塵埃和氣體組成的星盤，這種星盤被認為是行星誕生的搖籃。此類星盤遍布銀河系，也暗示著行星的形成沒有多么了不起，其實是件尋常事兒。

太陽系內的觀測

哈勃的新發現并不都局限于百萬光年之外，它同樣提高了我們對自己所在天體周邊的認識。比如說，在哈勃的幫助下，天文學家可以追蹤穿過太陽系的彗星的蹤跡。1994年，“蘇梅克- 列維9”號彗星和木星相撞，哈勃及時將這些壯觀的場面回傳過來。

哈勃還對冥王星降級為矮行星起了作用。在太陽系中，作為行星，冥王星的個頭甚至小過月亮。哈勃發現，在太陽系的邊緣，有很多天體和冥王星差不多大小，或者更大。國際天文聯合會沒有把這些天體都升格為行星，而是改變了對行星的定義，為小一點的天體創建了新的分類——“矮行星”，冥王星就位列其中。

哈勃的未來

數年來，哈勃空間望遠鏡已被維修了5次，一些老化的零件得以更換，使它至今還在工作。在其生命耗盡之時，哈勃也許會被回收，或者直接遺棄，不會重蹈高層大氣研究衛星失控之后墜入大氣層的覆轍。

哈勃空間望遠鏡引領了天文學領域的革命。當它結束自己的使命后，更新、更先進的空間望遠鏡將取代它的位置。詹姆斯· 韋伯空間望遠鏡已經開始服役，ATLAST 空間望遠鏡也正在設計和建造中。

正如哈勃曾經做到的那樣，這些新的空間望遠鏡也將改變我們對宇宙的了解，以我們不曾想到的方式。