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04/25 - 天文觀測史上的傳奇角色「哈伯望遠鏡」部署進入軌道

哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope,HST)是一架運行於地球軌道的太空望遠鏡。由於它位在大氣層之上,因此與設在地面的望遠鏡相比,攝出的影像不受氣流的影響而遠為清晰。 1990 年 4 月 24 日正式升空後,25 日 HST 部署進入軌道,並已持續服役了超過 25 年,期間證實了許多懸宕已久的天文理論、探測出無數的遙遠宇宙風景,可說是天文觀測史至今最重要的儀器。

圖片來源:NASA
圖片來源:NASA

1990 年 4 月 25 日這天,執行 STS-31 飛行任務的太空員,拍下哈伯望遠鏡被懸掛在距離地球 332 海里遠的照片。這時候正在進行部署前的準備,由太空艙內的太空人控制遠端操作系統的機械手臂,才得以舉起巨大的哈伯望遠鏡。

1990 年太空梭帶著哈伯望遠鏡升空。 圖片來源:Wikipedia
1990 年太空梭帶著哈伯望遠鏡升空。 圖片來源:Wikipedia

最早可追溯至 1946 年,天文學家 Lyman Spitzer 就已經提出了關於設置太空望遠鏡的構想,然而受限於技術以及資金,一直到了 1970 年代 NASA 才正式設置委員會開始籌備實際的研發、設計及製造計畫。

HST 的命名是為了紀念在 1920 年代發現了宇宙膨脹的天文學家 Edwin Hubble。HST 原先預計 1983 年就要發射升空,但在製造過程中進度不斷延宕、預算不停膨脹,1986 年又碰上了挑戰者號意外事件,最終拖到 1990 年才順利起飛,整體花費也從起初預估的 4 億美金暴漲到超過 25 億美金。

不只如此,HST 甫一升空,馬上被檢測出望遠鏡內的主鏡片有著 2.2 微米的球面誤差,這個細微的設計瑕疵卻會對其觀測能力造成巨大的影響。NASA 在 1993 年的維修任務之中,根據測量出的誤差為 HST 設計了一套效果相反的光學系統來抵銷錯誤。換句話說, NASA 緊急為 HST 配了一副眼鏡。至此,HST 輝煌的觀測生涯總算正式展開。

2003 年由哈伯望遠鏡所拍攝的「草帽星系(Sombrero Galaxy)」。圖片來源:NASA
2003 年由哈伯望遠鏡所拍攝的「草帽星系(Sombrero Galaxy)」。圖片來源:NASA

到目前為止,HST 已經為人們首次見證了恆星的誕生,也透過其對於宇宙深處的觀測讓天文學家們重新修正了對宇宙年齡的估計(約 137 億年),並讓我們在對於太陽系外行星的發現上有了重大的進展。 1994 年,HST 更捕捉到了約 1000 年才會發生一次的彗星撞擊木星影像。另外,長期以來天文學家們推測在每個星系的中央星系核都存在著黑洞,靠著 HST 清晰的影像也讓此一學說成為了受證實的普遍認知。

哈伯望遠鏡於 2005 年拍攝的「蟹狀星雲 Crab Nebula」。圖片來源:NASA
哈伯望遠鏡於 2005 年拍攝的「蟹狀星雲 Crab Nebula」。圖片來源:NASA
哈伯望遠鏡最著名的相片之一,於 2014 年攝向宇宙深處的 「哈伯深領域 Hubble Ultra Deep Field 」。相片中的每一光點都是一整個星系。 圖片來源: NASA
哈伯望遠鏡最著名的相片之一,於 2014 年攝向宇宙深處的 「哈伯深領域 Hubble Ultra Deep Field 」。相片中的每一光點都是一整個星系。 圖片來源: NASA

最近, 由於 HST 上許多零件已在其長年的任務中損壞,NASA 也宣布將逐漸中止對於 HST 的維修計畫,準備在後繼的詹姆斯韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,JWST)升空以後讓 HST 正式退休。 JWST 目前預計將於 2018 年發射。

 

參考資料:

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Seliao

PanX 實習編輯。

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