哈勃太空望远镜:突破地球限制,探索宇宙之谜
哈勃太空望远镜,以天文学家哈勃命名,于1990年4月25日被“发现号”航天飞机送入太空。这台望远镜的主要任务是探测宇宙深空,解开宇宙起源之谜,了解太阳系、银河系和其他星系的演变过程。哈勃太空望远镜的制造耗资达21亿美元,从初步构想的提出、设计到建造完成,时间跨度达40多年。
然而,为什么一定要耗费如此巨大的精力和财力,把一台天文望远镜送入太空呢?原因在于,宇宙深空的天体离地球非常遥远,因此需要使用分辨率很高的大型望远镜才能观测清楚。在地球表面,即使望远镜本身制造得再好,也难以达到这个要求。地球表面有大气层。它不仅阻挡了波长0.3微米以下的紫外线进入地球,而且会产生模糊效应,使得再好的大型望远镜的分辨率也难以接近光学上的衍射极限。而把同样的大型望远镜放到处在真空环境的太空,分辨率可以提高10倍。
1、地球有引力。大型望远镜需要巨大的光学透镜,地球的引力会使大透镜制造时产生微小的形变,而微小形变会使望远镜分辨率大大降低。哈勃太空望远镜刚刚升空时,就因为望远镜的主镜边缘在地面加工时多磨去了2微米(大约只有头发丝的1/50),而无法使用。结果,“奋进号”航天飞机只能派出航天员给哈勃太空望远镜“戴上”称为“光学矫正替换箱”的“眼镜”,才使“哈勃”的“视力正常”。
2、地球上有各种震动。无论是人类活动产生的震动还是地球内部产生的震动,都会影响望远镜对宇宙深空的观测。为了寻找一个没有任何干扰、“与世隔绝”的环境,科学家们决定把哈勃太空望远镜送入太空。
在太空中,哈勃太空望远镜展现了惊人的观测能力。它不仅探测到了宇宙深空中的各种天体,还揭示了宇宙的起源和演化过程。哈勃太空望远镜的观测数据表明,宇宙诞生于约138亿年前的大爆炸,并在之后的数十亿年中逐渐演化形成现在的宇宙景象。
3、哈勃太空望远镜还帮助科学家们解决了许多重要的天文学问题。例如,它观测到了遥远星系中的黑洞吞噬物质的现象,揭示了黑洞的成长和演化过程。哈勃太空望远镜还拍摄到了太阳系外行星的照片,为研究行星的形成和演化提供了宝贵的数据。
哈勃太空望远镜的成功证明了将大型望远镜送入太空的必要性。它的观测数据不仅揭示了宇宙的奥秘,还推动了天文学的发展。在未来,随着技术的进步和人类对宇宙的深入探索,我们期待着更多的突破和创新,以进一步揭示宇宙的奥秘。