哈勃空间望远镜升空30周年：宇宙不缺美，只是缺一双发现的眼睛。

1990年4月24日12：33：51，带着人类想要看清宇宙的美好愿望，哈勃空间望远镜（简称“哈勃”）搭乘发现号航天飞船(STS-31)，在美国肯尼迪航天中心发射升空。

然而，一上天哈勃就坏了。

3年来，哈勃拍摄的照片模糊不清。随着哈勃主镜片存在“球面像差光学缺陷”的消息被爆出，哈勃团队颜面扫地。

“12年，花费15亿美元，这群人却把它搞砸了！”

在美国各大ZZ性综艺秀节目中，NASA受到了前所未有的嘲讽。

为了挽回颜面，1993年12月2日凌晨4：27：00，一个7人小组授命登空，着手为哈勃进行一次为期5天的“配镜任务”。他们为哈勃带来一副“眼镜”，以修护哈勃模糊的视力。

这幅为了“矫正光学空间望远镜的轴向替换（Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement）”的巨大眼镜，简称COSTAR，由5对可移动的弯曲反射镜组成。它替换了原来的高速光度计（HSP）。

矫正后，第二代广域行星照相机（WFPC2）取代了第一代广域行星照相机（WFPC1），保留了原来的暗天体照相机(FOC)、暗天体光谱仪(FOS)和戈达德高分辨光谱仪(GHRS)。就结果来看，这次修护行动相当成功。

哈勃视力不再模糊了

事实上，哈勃作为一项大型的复杂创新工程，早期出现问题在所难免。如今在人类智慧的不断加持之下，哈勃已变得更加强大，并开启了“5眼神通”。为纪念“哈勃空间望远镜升空30周年”，今天就给大家介绍一下哈勃的“5眼神通”。

“黑洞眼”空间望远镜成像光谱仪

（Space Telescope Imaging Spectrograph，简称：STIS）

STIS对紫外线敏感，是一种功能强大的光谱器件，比第一代哈勃光谱仪收集的光谱数据多30倍，空间数据多500倍。1997年，STIS正式取代了FOS，成为了哈勃第一只升级后的“神通之眼”。

这只眼睛具有高灵敏度和高分辨率，极其擅长发现宇宙中的质量分布、寻找宇宙中的幽冥——超大质量黑洞。

右面的STIS光谱显示了星系中心的快速恒星运动，显示了一个超大质量的黑洞。

“透视眼”近红外摄像机与多目标光谱仪

（Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer，简称：NICMOS）

1997年，过时的GHRS也被换下，按上了更先进的NICMOS，通过观测红外线，哈勃可以透过星际尘埃一窥星系中心的神秘，并帮助我们探测遥远的宇宙，这是其他光学或紫外线设备所无法做到的。

NICMOS有三个照相机充当其复眼，通过捕捉红外光，NICMOS可以帮助天文学家回答关于恒星、太阳系、星系诞生的问题。

NICMOS剥去多层尘埃，以显示尘埃星云的内部区域。

由于这只眼睛捕捉的是红外线，所以容易积攒过多热量，还曾因为过热而“红眼”失效。

“深空眼”高级调查摄影机

（Advanced Camera for Surveys，简称：ACS）

2002年3月1日，在哈勃的第四次维修任务中，FOC被替换，哈勃换上了最重要的第三只眼：ACS，使哈勃的观测能力趋近顶峰。

ACS包含的先进技术，远超当时望远镜所能达到的技术，具有广阔的视野、高清的图像质量和非凡的灵敏度，增强了哈勃从可见光到远紫外线的观测能力。

我们在网上看到的那些美丽的哈勃深空场（Hubble Deep Field）照片大都依靠这只眼睛。它能捕捉到更多不同的光学数据，为我们绘制出了宇宙更多美丽的细节，揭开了宇宙最深和最远的奥秘。

ACS覆盖的面积是原来的两倍，锐度两倍，对光的敏感度五倍

至此，哈勃原来的FOC、FOS、GHRS全部被替换，通过换眼手术，哈勃再也不需要原来那副带着些许尴尬的巨大眼镜（COSTAR）了。

然而，哈勃的崛起之路远不止于此。

2009年5月11日的修护任务中，哈勃又进行了两大重要的升级，再次提升了其洞察宇宙的眼力。

“微视眼”宇宙起源光谱仪

（Cosmic Origins Spectrograph，简称：COS）

COSTAR的移除，意味着为安装新的科学仪器腾出了空间。COS填补了这个空间，为哈勃开启了第4项神通：看见星际气体云发出的微弱之光，感知遥远类星体光的变化。

COS只关注紫外线，是哈勃目前使用的最灵敏的紫外光谱仪。通过测量微光强度等信息，COS可以帮天文学家确定许多气体性质，包括化学成分、密度、温度等。分析恒星和类星体时，COS更能帮助揭示星云演化和对周围星系的影响。

上图COS观测来自遥远背景物体的光线在穿过史密斯云（Smith Cloud）时是如何受到影响的。这为测量史密斯云的化学成分提供了线索。通过这些星系间的取证，有天文学家将史密斯云的起源追溯到了我们银河系形成之初。

“暗域眼”广域摄像机

（The Wide Field Camera，简称WFC3）

当WFPC2被更先进的WFC3替换后，再次提升了哈勃对光线的捕捉能力，极大拓展了哈勃看不见的“暗域边界”。这只眼睛让哈勃从近红外线到远紫外线的频段都能看见，并且还拥有近距离和远距离的对焦功能。

史密斯云（Smith Cloud）一亿年的轨迹，它从银河系的平面上弯曲，然后像回飞一样返回。

由于这一特性，哈勃可以通过WFC3拍摄随时间推移的星际环境变化照片，而所有“暗能量”理论也都依赖这个眼睛，进行主要的视觉研究。

至此，哈勃已经比1990年发射时，强大了100倍。

除了5大神通眼，哈勃还有一大绝技。

要知道哈勃可是以时速约27200公里的高速，在距离地表570公里外绕地球公转。那为什么它不会转晕？它如何做到在这样的高速运动中还能紧盯目标的呢？

“转不晕”的诀窍：精密制导传感器

(Fine Guidance Sensors)

哈勃上有3个精密制导传感器。这三个传感器中有两个都在不断地对望远镜进行着微操。剩下一个传感器用于跟踪望远镜的位置，并根据需要对其进行调整，使其保证在飞行路径上，目不斜视。

正由于有这个传感器的存在，哈勃在太空中的对准度比地球上任何望远镜精确10倍。

同时传感器还能用于测量恒星的运动轨迹、距离，以及质量。传感器收集的大量数据，还能为测量宇宙提供一个距离尺度。

自1990年4月，哈勃空间望远镜进入轨道以来，为天文学发展带来了许多变革，最主要的科学贡献之一，是改变了天文学文化方式。

在此之前，天文学历史上曾出现过一段时间，人们为了维护自身的知识产权，直到得出研究成果之前，都不会将收集到的资料公布出来。

而哈勃团队改变了这一切，他们更愿意将发现向更多科研团体公布，而不是隐藏。这才有了如今已司空见惯的数据公开。正因如此，如今我们在网络冲浪时，才能看见这些美丽的高倍率的深空照片。每一张都是那么震撼人心，每一张都是那么充满故事。

韦斯特伦德-哈勃25周年纪念照片

鹰星云的“创生之柱”

“星系玫瑰”哈勃21周年纪念照片

极端星团爆发出生命

“气泡星云”哈勃26周年纪念照片

以上是哈勃100张震撼之作中的5张，更多的美照大家可以到哈勃官方网站上去欣赏。