人类的第三只眼：“近视眼”哈勃望远镜，戴上眼镜，超长服役30年

天文学史上的两个“哈勃”

如果我们回首20世纪的天文学，就会发现在众多的发现当中，天文学家爱德温·哈勃发现的星系红移是整个人类文明史一次里程碑式的重大发现。

所谓星系红移，指的就是银河系外的大多数星系都在离我们远去，而且距离我们越远，远离的速度就越快。这个发现不仅让爱因斯坦主动承认自己关于静态宇宙的错误看法，而且还成为了宇宙大爆炸的关键证据，拉开了现代宇宙学发展的序幕。

除了爱德温·哈勃，在天文学史上，还有另外一个“哈勃”也为人类探索宇宙做出了巨大的贡献，这个“哈勃”就是大名鼎鼎的哈勃空间望远镜。

1990年4月24号是哈勃空间望远镜服役的日子，今天是哈勃服役30周年的日子。在过去的30年里，哈勃为我们带来许多珍贵的照片，帮助科学家攻克了一个又一个的科学难题。可你知道吗？

哈勃其实是一个近视眼，这30年来，它带着一副眼睛，勤勤恳恳地工作，别人“996”就受不了，可它完全就是“007”，全天无休地在巡天。那具体是咋回事呢？

大型轨道天文台计划

首先，我们要从天文观测说起。早期人类观测宇宙其实是通过肉眼。具体的原理其实是宇宙中的电磁波来到地球，进入到观测员的眼睛当中。电磁波其实有一个很完整的频段，而肉眼只能观测到一部分，这部分也被叫做可见光频段。可见光频段其实只是整个光谱中很小的部分，这就意味着人类看不到很多光，这就有点类似于色盲。

自从伽利略用望远镜来观测天象，人类的天文学水平就有了突飞猛进的发展。由于人类只能在地球上观测宇宙，地球的环境其实对天文观测是有很大影响的。这些因素主要有地面的振动，其他的电磁波的污染，即便没有这些，大气层本身也对天文观测造成严重的干扰。

由于大气层是冷热不均的，在地球表面上观测时，看到的景象就会发生晃动和模糊，就好像散光了一样。不仅如此，大气层和地磁场还会屏蔽掉许多宇宙射线，导致科学家无法观测到X射线波段，伽马射线。所以，即便是我们有能够接收这些射线的仪器，但由于地球环境，我们还会有部分接收不到。这某种程度上加深了人类的“色盲”问题。

一直以来，科学家就想要攻克这两个问题。1946年，天文学家莱曼·斯皮策就提出一个大胆的想法，把望远镜搬到天空当中，这样就可以避免地球的影响。

1970年，美国和欧洲的航天局就发起了一个“大型轨道天文台计划”。在这个计划中，有希望解决上述的两个问题，首先把望远镜搬到天空中，解决散光的问题；其次，利用四台空间望远镜覆盖电磁波的全频段，这样就可以解决色盲的问题。这四台空间望远镜分别是：

哈勃空间望远镜：可见光和近紫外波段。康普顿伽玛射线天文台：伽玛射线波段，硬X射线波段。钱德拉X射线天文台：软X射线波段。斯皮策空间望远镜：红外波段。

“近视眼”哈勃空间望远镜

哈勃望远镜是这四个空间望远镜中，第一个被送往太空的。是迄今为止最长寿的，到现在为止已经完成了100多万次的拍摄，可以说是最成功的空间望远镜。虽然它的业绩十分辉煌，但真的应了中国的那句老话：好事多磨。

一开始，美国国会不愿意批准哈勃项目的预算，但是当时的科学家想了很多办法来游说国会，最终得到了一半的计划经费，这导致只能给原计划进行瘦身。

其次，由于哈勃用到的主镜面对于工艺的要求特别高，导致制造商迟迟无法按时交货，前前后后推迟了三次。等到准备好时，又遇到了1986年挑战者号的事故。

于是，哈勃空间望远镜的发射计划又被推迟了。直到1990年4月24号，哈勃在才正式发射，这距离哈勃完工已经过去了7年的时间。

可是在发射时，太阳能电池板差点就没打开，差点造成发射失败。这还不是最遭的，在哈勃的导航系统中，一共有6个陀螺仪，其中有四个坏了，然后磁力计和动力系统也都出了问题。最严重的是打磨主镜面的时候，成品比标准厚了2微米，这就使得哈勃对焦不准，说白了就是哈勃成了近视眼。

戴眼镜的哈勃

出现这样的意外，对于美国航天局而言无疑是巨大的灾难。不过，科学家们没有放弃，而是决定一雪前耻。他们计划给哈勃“戴副眼镜”，来矫正这个2微米的误差。经过三年的努力，1993年，宇航员乘坐着奋进号航天飞机，前往哈勃的的轨道，对哈勃进行维护。

宇航员不仅给哈勃戴上了眼镜，还更换了陀螺仪和太阳能电池板。戴上了眼镜的哈勃拍摄到的照片不再模糊，它开始正常地运作，不断地拍摄照片。

这些照片拥有巨大的科研价值，那都有哪些重大发现呢？

我们可以简单列举几个。

测定宇宙年龄证实了星系中心存在黑洞发现了宇宙加速膨胀的证据观测到了许多系外行星……

哈勃观测到的图象精度远远好于地面上的望远镜，可以说是大幅度地促进了天文学的发展。

哈勃的继任者

按照原来的计划，哈勃应该服役到2005年。不过，它的服役时间远远超过了原计划。时至今日，科学家一共对哈勃进行了4次维修。最后一次是安排在了2009年，当时计划是倾尽全力给哈勃来一次大的维护和升级，从那之后就不再对它进行维护，由于这次升级的技术要求极高，导致存在着很高的风险。宇航员在亚特兰提斯号航天飞机前往哈勃轨道维护时，奋进号航天飞机就一直在待命状态，随着准备上天营救。

最后的这维护后，科学家指望着哈勃能够继续使用5年的时间，服役到2014年。应该说，哈勃真的是空间望远镜的劳模，到了2014年时，还可以继续超期服役，一直到今年，距离它当初发射已经30年的时间，依然勤勤恳恳。

虽然如此，但是科学家也不打算再对哈勃进行维护了，毕竟哈勃的技术已经太落后。于是，科学家不得不采用技术水平更高的新设备。

这个哈勃的继任者就是詹姆斯·韦伯空间望远镜。

它的口径是6.5米，而哈勃只有2.4米，因此它的性能要远远优于哈勃，也就是说它能看得比哈勃更远，更详细。詹姆斯·韦伯空间望远镜目前已经在筹备当中，相信在不久的将来就会发射。

哈勃已经等了这位继任者足足15年的时间，它已经圆满地完成了自己的任务。虽然它只是一台设备，但是它大大拓宽了人类的视野。因此，哈勃无疑是人类文明史的英雄。