哈勃，渐行不渐远

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1990年4月， 当哈勃空间望远镜抵达轨道时，美国航空航天局以及科学界都对其抱有很大的希望。即便如此，哈勃在加深人类对宇宙的了解上，还是远远超出了科学家的预期。哈勃的成功并非轻而易举，而是经过了长期的探索，伴随着各种挫折、失望。

下面讲述的，就是有关哈勃的历史和未来的故事，还有哈勃拍摄的精彩绝伦的照片和最重要的发现。

在20世纪60年代后期，美国航空航天将建造轨道望远镜提上日程。而在20世纪70年代，当轨道望远镜项目开始实施时，遇到的却是一连串的失败，导致项目一度被取消。

后来，这一计划精简了项目，削减了预算，总算能再度立项。为了让空间望远镜成为现实，美国航空航天局与欧空局达成协议，共同开展空间望远镜工程。

哈勃空间望远镜需要用航天飞机来运送到轨道上，而在当时，航天飞机也刚刚处于起步阶段，哈勃的命运因而与航天飞机牢牢捆绑在一起。

最初，设计者计划让哈勃空间望远镜于1983年升空，但是因为技术和预算问题，不得不一再延期。到

1986年，哈勃还是没有进入太空。当年发生的“挑战者”号爆炸事件导致美国航空航天局停掉了所有的航天飞机升空计划。搭载哈勃的航天飞机直到4年后才得以升空。为了延长哈勃的工作寿命，工作人员进行了专门的设计，使得哈勃可以同时在太空中工作和升级系统。

“近视眼”哈勃

1990年4月24日，“发现”号航天飞机搭载哈勃空间望远镜进入太空。当科学家兴致勃勃地等待哈勃传回他们期待的惊人发现时，哈勃的第一批图像却让他们从头凉到了脚心——哈勃拍摄的图像远没有预想的那么清晰。随后的调查发现，哈勃配备的主镜片尺寸有问题。

经过数年的政治游说、技术攻关以及延迟发射，终于让哈勃进入太空后，才发现这架造价昂贵的望远镜居然不能聚焦。这对全世界的科学家来说，都是一件失望至极的事情。这是美国航空航天局历史上最低落的阶段。

给哈勃“戴眼镜”

1993年，一架航天飞机被派出执行修理哈勃的任务。在长达5天的时间里，经过一系列漫长、复杂的太空作业，宇航员终于为哈勃安装上了弥补主镜片缺陷的部件。通俗一点讲，他们给哈勃戴上了眼镜。

这一任务取得了两个层面的胜利：第一，哈勃终于恢复了“视力”，第二，美国航空航天局的声望得以重建。本次任务证明了美国航空航天局有实力在外太空执行大型修复和建设作业。美国航空航天局重建了公众对自己的信心，而接下来的工程，比如空间站的建设，看上去也有能力实现了。

哈勃拍摄了30000多个天体的照片，建立了50多万个影像档案。除了在科学方面的价值，这些气势恢宏的影像也激发了全世界观众对宇宙探索的热情和好奇心。哈勃不仅是20世纪最成功的科技成就之一，也成为美国航空航天局乃至整个太空科学树立公众形象的典范。

不可估量的科技突破

哈勃出名的原因，正是其拍摄的壮观的宇宙图片。在地面上，望远镜的观测能力受到天气、大气湍流、大气光（大气自身发出微弱的背景光的现象）等诸般因素的限制。哈勃不受这些因素影响，因此比地面望远镜看得更远、更清晰。哈勃甚至可以“看到”很多非可见光的光，比如紫外线和近红外线。

可以毫不夸张地说，哈勃重新塑造了我们对宇宙本质的认识。下面就讲讲哈勃是如何做到这一点的。

哈勃超深空场影像哈勃空间望远镜曾对准太空中微小到简直看不到的点，拍摄了一系列超长曝光的照片。这些图片包含10000多个星系，距离地球远近不一。这是人类有史以来对宇宙的最深入的观测。目前，科学家仍在研究这些照片，也许将建立起新的理论来阐释星系的形成和发展，以及它们在宇宙间的分布。

追溯过去

遥望太空即追溯过去。太阳系之外的天体距离我们如此遥远，乃至光也要行走100年、1000年。我们看到的、距离我们100光年的天体的图片， 实际上不是它现在的样子，而是100年前的景象。

哈勃观察过距离地球130亿光年的天体，展示给我们宇宙大爆炸发生大约4亿年之后的宇宙的样子。因此，在追溯宇宙过往时，哈勃也达到了前所未及的程度。

哈勃传回的数据资料帮助科学家精确地推算出星系膨胀的速率，并据此推算出宇宙的年龄在130亿至140亿岁之间。

暗能量和暗物质

科学家原本认为，宇宙的膨胀速率要么是稳定的，要么在逐渐放缓，但哈勃拍摄的结果显示，宇宙的膨胀在不断加速，原因至今不明。部分科学家推测，这种加速是由宇宙中普遍存在的不明能量造成的。这

种至今尚未明晰的能量形式被

称为暗能量。

同时，天文学家注意到，大型天体如恒星、星系还有星团，经常以他们无法解释的方式在太空中位移。这些天体似乎受到了未知引力的影响。

由于引力与质量相关，一些天文学家就推测，也许宇宙中看不到的物质远远多于可以看到的。这种看不到的物质被称为暗物质，可能就是未知引力的源泉。暗物质尚未被证实，但是哈勃传回来的数据支持暗物质理论。

超大质量黑洞

哈勃协助证明了超大质量黑洞的存在。这些黑洞的质量大过太阳百万倍，一般盘踞在星系的中心位置。哈勃还发现，黑洞的大小和星系的形状存在直接关系，这有助于科学家更好地了解星系的组成和演化。太阳系外行星

在太阳系外，哈勃不但帮助科学家发现了围绕其他恒星旋转的行星，还使对这些行星的大气进行化学分析成为可能。除此之外，它还拍下了首张太阳系外行星围绕恒星运转的照片。这一行星叫北落师门b，以其围绕的恒星北落师门而得名。

哈勃还拍下了尘埃和气体组成的星盘，这种星盘被认为是行星诞生的摇篮。此类星盘遍布银河系，也暗示着行星的形成没有多么了不起，其实是件寻常事儿。

太阳系内的观测

哈勃的新发现并不都局限于百万光年之外，它同样提高了我们对自己所在天体周边的认识。比如说，在哈勃的帮助下，天文学家可以追踪穿过太阳系的彗星的踪迹。1994年，“苏梅克- 列维9”号彗星和木星相撞，哈勃及时将这些壮观的场面回传过来。

哈勃还对冥王星降级为矮行星起了作用。在太阳系中，作为行星，冥王星的个头甚至小过月亮。哈勃发现，在太阳系的边缘，有很多天体和冥王星差不多大小，或者更大。国际天文联合会没有把这些天体都升格为行星，而是改变了对行星的定义，为小一点的天体创建了新的分类——“矮行星”，冥王星就位列其中。

哈勃的未来

数年来，哈勃空间望远镜已被维修了5次，一些老化的零件得以更换，使它至今还在工作。在其生命耗尽之时，哈勃也许会被回收，或者直接遗弃，不会重蹈高层大气研究卫星失控之后坠入大气层的覆辙。

哈勃空间望远镜引领了天文学领域的革命。当它结束自己的使命后，更新、更先进的空间望远镜将取代它的位置。詹姆斯· 韦伯空间望远镜已经开始服役，ATLAST 空间望远镜也正在设计和建造中。

正如哈勃曾经做到的那样，这些新的空间望远镜也将改变我们对宇宙的了解，以我们不曾想到的方式。