哈勃太空望远镜

哈勃太空望远镜(4 张) 编辑本段原理简述
大气层中的大气湍流与散射，以及会吸收紫外线的臭氧层，这些因素都限定了地面上望 远镜做进一步的观测。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。
空间望远镜的概念最早出现上个世纪 40 年代，但一直到上个世纪 90 年代，哈勃空间望 远镜才正式发射升空，并观测迄今。
携带哈伯空间望远镜进入轨道的航天飞机升空。 在发射时，哈勃空间望远镜携带的仪器如下： 广域和行星照相机（WF/PC） 戈达德高解析摄谱仪（GHRS） 高速光度计（HSP）) 暗天体照相机（FOC） 暗天体摄谱仪（FOS） WF/PC 原先计划是光学观测使用的高分辨率照相机。由 NASA 的喷射推进实验室制造， 附有一套由 48 片光学滤镜组成，可以筛选特殊的波段进行天体物理学的观察。整套仪器使 用 8 片 CCD，做出了两架照相机，每一架使用 4 片 CCD。"广域照相机"（WFC）因为视野较 广，在解像力上有所损失，而"行星照相机"（PC）以比 WFC 长的焦距成像，所以有较高的 放大率。 GHRS 是被设计在紫外线波段使用的摄谱仪，由哥达德太空中心制造，可以达到 90,000 的光谱分辨率，同时也为 FOC 和 FOS 选择适宜观测的目标。FOC 和 FOS 都是哈勃空间望远 镜上分辨率最高的仪器。这三个仪器都舍弃了 CCD，使用数位光子计数器做为检测装置。FOC 是由欧洲航天局制造， FOS 则由 Martin Marietta 公司制造。 最后一件仪器是由威斯康辛麦迪逊大学设计制造的 HSP，它用于在可见光和紫外光的波 段上观测变星，和其他被筛选出的天体在亮度上的变化。它的光度计每秒钟可以侦测 100,000 次，精确度至少可以达到 2%。 哈勃空间望远镜的导引系统也可以做为科学仪器，它的三个精细导星传感器（FGS）在 观测期间主要用于保持望远镜指向的准确性， 但也能用于进行非常准确的天体测量，测量 的精确度达到 0.0003 弧秒 编辑本段广域照相 用于光学观测的高分辨率照相机。由 NASA 的喷射推进实验室制造，附有 48 片光学滤 镜，可以通过筛选特殊的波段进行天体物理学的观察。 广域照相机（WFC）视野较广，因此在解像能力上有所不足，但可对光度微弱的天体进 行全景观测。而行星照相机每个画素的解析力为 0.043 弧秒，可以与广域照相机互补，用于 高分辨率的观测。 在 1993 年 12 月 STS-61 的维修任务中，广域和行星照相机被新的第二代替换，为了避 免混淆，通常 WFPC 就是第一代的广域和行星照相机，新机称为 WFPC-2。 WFPC-2 本身也将在第四次维修任务中被在 1997 年开始研发的 WFC-3 替换。 戈达德高解析摄谱仪 戈达德高解析摄谱仪是被用于紫外线波段的摄谱仪，由戈达德太空中心制造，可以达到 90,000 的光谱分辨率。它舍弃了 CCD,使用数位光子计数器作为检测装置。在 1997 年 2 月的 哈柏维护任务中被太空望远镜影像摄谱仪（STIS）取代。 高速光度计
1980 年，建造中的哈勃望远镜。 在 1983 年，空间望远镜科学协会（STScI）在经历 NASA 与科学界之间的权力争夺后成 立。空间望远镜科学协会隶属于美国大学天文研究联盟 （AURA），这是由 32 个美国大学和 7 个国际会员组成的单位，总部坐落在马里兰州巴尔地摩的约翰?霍普金斯大学校园内。 空间望远镜科学协会负责空间望远镜的操作和将数据交付给天文学家。美国国家航空航
天局(NASA)想将之做为内部的组织，但是科学家依据科学界的做法将之规划创立成研究单位， 由 NASA 位在马里兰州绿堤，空间望远镜科学协会南方 48 公里，的哥达德太空飞行中心和 承包厂商提供工程上的支援。哈勃望远镜每天 24 小时不间断的运作，由四个工作团队轮流 负责操作。
空间望远镜欧洲协调机构于 1984 年设立在德国邻近慕尼黑文学家提供相似的支援。 仪器
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。
哈勃望远镜帮助科学家对宇宙的研究有了更深的了解。然而，由于美国航空航天局将哈 勃 SM4 确定为最后一次维修任务，因此，哈勃的退役在即，而它新的继任者詹姆斯?韦伯太 空望远镜（JWST）将发射升空，并逐步接替哈勃太空望远镜的工作。 编辑本段发展历史 规划设计和准备工作
哈勃望远镜 哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为 HST），是以天文学家爱德温?哈勃（Edwin Powell Hubble）为名，在轨道上环绕着地球的望远镜。它的位置在地球的大气层之上，因此 获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散 射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于 1990 年发射之后，已经成为天文 史上最重要的仪器。它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题， 对天文物理有更多的认识。哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的） 的光学影像。 目录 原理简述 发展历史 广域照相 维护改进 数据处理 哈勃成就 后继有人 作品欣赏 原理简述 发展历史 广域照相 维护改进 数据处理 哈勃成就 后继有人 作品欣赏 展开
安置望远镜和仪器的太空船是主要工程上的另一个挑战。它必须能胜任与抵挡在阳光与 地球的阴影之间频繁进出所造成的温度变化，还要极端的稳定并能长间的将望远镜精确的对 准目标。以多层绝缘材料制成的遮蔽物能使望远镜内部的温度保持稳定，并且以轻质的铝壳 包围住望远镜和仪器的支架。在外壳之内，石墨环氧的框架将校准好的工作仪器牢固的固定 住。
空间望远镜之父莱曼?斯必泽。 哈勃空间望远镜的历史可以追溯至 1946 年天文学家莱曼?斯必泽（Lyman Spitzer, Jr.）所 提出的论文：《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）的极限将只受限 于衍射，而不是由造成星光闪烁、动荡不安的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，相较下，只要口径 2.5 米的望远镜就能达到理论上衍射 的极限值 0.1 弧秒。其次，在太空中的望远镜可以观测被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。 斯必泽以空间望远镜为事业，致力于空间望远镜的推展。在 1962 年，美国国家科学院 在一份报告中推荐空间望远镜做为发展太空计划的一部分，在 1965 年，斯必泽被任命为一 个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，科学家利用发展火箭技术的同时，曾经小规模的尝试过以太空为 基地的天文学。在 1946 年，首度观察到了太阳的紫外线光谱。英国在 1962 年发射了太阳望 远镜放置在轨道上，做为亚利安太空计划的一部分。1966 年 NASA 进行了第一个轨道天文台 （OAO）任务，但第一个 OAO 的电池在三天后就失效，中止了这项任务了。第二个 OAO 在 1968 至 1972 年对恒星和星系进行了紫外线的观测，比原先的计划多工作了一年的时间。 轨道天文台任务展示了以太空为基地的天文台在天文学上扮演的重要角色，因此在 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），预计在 1979 年发射。这个计划强调须要有人进入太空进 行维护，才能确保这个所费不贷的计划能够延续够长的工作时间；并且同步发展可以重复使 用的航天飞机技术，才能使前项计划成为可行的计划。 资金需求 轨道天文台计划的成功，鼓舞了越来越强的公众与论支持大型空间望远镜应该是天文学 领域内重要的目标。在 1970 年 NASA 设立了两个委员会，一个规划空间望远镜的工程，另 一个研究空间望远镜任务的科学目标。在这之后，NASA 下一个需要排除的障碍就是资金的 问题，因为这比任何一个地面上的天文台所耗费的资金都要庞大许多倍。美国的国会对空间 望远镜的预算需求提出了许多的质疑，为了与裁军所需要的预算对抗，当时就详细的列出了 望远镜的硬件需求以及后续发展所需要的仪器。在 1974 年，在裁减政府开支的鼓动下，杰 拉尔德?福特剔除了所有进行空间望远镜的预算。 在康涅狄格州丹柏立的 Perkin-Elmer 公司抛光中的哈勃主镜 为回应此，天文学家协调了全国性的游说努力。许多天文学家亲自前往拜会众议员和参 议员，并且进行了大规模的信件和文字宣传。国家科学院出版的报告也强调空间望远镜的重 要性，最后参议院决议恢复原先被国会删除的一半预算。 资金的缩减导致目标项目的减少，镜片的口径也由 3 米缩为 2.4 米，以降低成本和更有 效与紧密的配置望远镜的硬件。原先计划做为先期测试，放置在卫星上的 1.5 米空间望远镜 也被取消了，对预算表示关切的欧洲航天局也成为共同合作的伙伴。欧洲航天局同意提供经 费和一些望远镜上需要的仪器，像是做为动力来源的太阳能电池，回馈的是欧洲的天文学家 可以使用不少于 15%的望远镜观测时间。在 1978 年，美国国会拨付了 36,000,000C 元美金，
哈勃空间望远镜属于美国航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)
哈勃望远镜的太空图 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 万公里的时速沿太空轨道运行，清晰度是地面
有一段时间用于安置仪器和望远镜的太空船在建造上比光学望远镜的组合来得顺利，但 洛克希德仍然经历了预算不足和进度的落后，在 1985 年的夏天之前，太空船的进度落后了 个月，而预算超出了 30%。马歇尔太空飞行中心的报告认为洛克希德在太空船的建造上没有 采取主动，而且过度依赖 NASA 的指导。 地面支持
让大型空间望远镜开始设计，并计划在 1983 年发射升空。在 1980 年初，望远镜被命为哈勃， 以纪念在 20 世纪初期发现宇宙膨胀的天文学家艾德温?哈勃。 设计与制造