哈勃太空望远镜已经工作30年了,还能继续工作30年吗?

2024-05-18 20:52

1. 哈勃太空望远镜已经工作30年了,还能继续工作30年吗?

哈勃望远镜应该是人类探索太空宇宙最古老的一批望远镜了。他在远离地球轨道559千米的高度上持续工作了已经有30多年。轨道的转速为7.5km每秒。在他服役的这30年时间里,编为人类带来了很多的太空信息,帮助我们理解和研究太空中的未知。不过有人也担心,太空中的辐射是否会对哈勃望远镜造成一些永久性的损伤,最后他不得不在太空完成自己的退役。
其实这一点是无疑的,自从1990年的时候他被送到太空开始,其实就已经开始了自己的退役倒计时,只不过现在的他比当初设想的已经工作时间要长上很多。在93年的时候,哈勃望远镜迎来了自己的第1次维修,安装了一些修正装置,彻底治好了一直被人诟病的老毛病。从这次的修复之后,哈勃望远镜的观测能力大幅度的上升,在94年的时候存回来一组照片。当时的科学家看到这组照片之后,立刻被深深的吸引到了,原来我们所处的外太空竟然是如此的美丽。
到现在为止,哈勃望远镜已经在自己的工作岗位上勤勤恳恳的工作了30年的时间。在前一段时间刚刚过完自己的30岁生日,在这30年的时间里边,人类的太空探索从未停止,同时太空技术也有了很大的进步。在某些技术上,人类探索太空的工具早就超越了哈勃望远镜。但是没有任何一件产品可以替代哈勃望远镜对于人类的贡献。
认可哈勃望远镜并不意味着我们要把它作为一个里程碑。要知道他不万静也只是一个光学望远镜,在宇宙的深处还有很多他看不到的世界。现在的科学证明已经发现了引力波的存在,对于哈勃望远镜来说,他在工作数百年也发现不了这样的东西。所以美国宇航局预计让哈勃望远镜在2030年到2040年退役,到时候他很可能会自由落体坠落到南太平洋。

哈勃太空望远镜已经工作30年了,还能继续工作30年吗?

2. 哈勃太空望远镜已经运行30年,为什么作用还是如此之大?

因为科学家们对哈勃太空望远镜进来了多次维修和升级,这才让本来只能工作十年的哈勃太空望远镜一直正常运行,经过科学家的不懈努力,尽管过去了三十年,哈勃太空望远镜依然能够发挥它的作用。

科学家们在创造哈勃望远镜的时候便为它设置了可维修的功能,毕竟设计哈勃望远镜就用了数十年时间。重新设置一个具有同等功能的太空望远镜的成本是非常重大的,因此科学家们在设计哈勃太空望远镜的时候便想到设计它为可升级的太空望远镜,并且从那时候起就开始研究如何升级哈勃望远镜,毕竟太空的环境是非常恶劣的。
时代发展带功哈勃望远镜的发展,随着时代的发展,太空探测技术也随之提高,因此哈勃望远镜的探测技术也随之提高。太空探测技术的提高,让科学家们更容易发现哈勃望远镜在太空需要面对的问题,从而研究出相应的技术,并且派宇航员上去太空维修和升级哈勃望远镜,因此就算是过了三十年,哈勃望远镜依然对人类作用重大。

哈勃望远镜经过了五次的维修和升级 ,第一次升级是换掉了哈勃望远镜的第一代广角和行星照相仪,因为一代的技术过于落后,已经无法满足人们对太空探索的需求,而二代就提高了哈勃望远镜的功能。第二次升级是让哈勃望远镜具有深空观测和观察特殊区域的功能。第三次升级是更换了所有的陀螺仪、计算机和导星传感器。第四次升级是安装了测绘照相机,并且更换以前工作十年以上的机器。第五次升级是哈勃望远镜的电池,并且为哈勃望远镜安上了宽视场相机。哈勃望远镜每一次的升级和维修都让它能够紧跟时代的发展,因此在它生命耗尽之前,人类还是会继续使用它。

3. 哈勃望远镜已经30岁了,它还能工作多久?

哈勃望远镜到底是啥?


此时此刻,在559千米高度的低地球轨道上,有一架已经连续工作了30年的天文望远镜,重达11吨,轨道速度为7.5km/s,只需96分钟就能绕地球飞行一圈,它就是以星系天文学之父埃德温.哈勃名字命名的,哈勃空间望远镜。
“在地球以外进行天文观测”,一直以来就是天文学家的梦想,因为相较于地面天文台,在太空中运行的望远镜,可以无视地球大气扰动,并且还能观测到原先被大气吸收的红外线和紫外线。
总之一句话


在太空中假设天文望远镜,其观测能力和上限,都将碾压地面上所有天文台。
就这样,在NASA的支持和全体天文学家的游说下,哈勃望远镜正式立项并开始制作,并准备按照原计划于1986年10月升空,但可惜天有不测风云。
1986年1月28日,挑战者号航天飞机在第十次发射任务中,升空73秒便发生了剧烈爆炸,7名宇航员无一生还。


挑战者号的失败,给NASA蒙上了一层浓重的阴影,原定于同年10月升空的哈勃望远镜,也因为这次失败而推迟发射。
但谁也没想到,这一推迟就是4年
1990年4月24日,在无尘室中等待了4年的哈勃望远镜被组装完毕,由发现号航天飞机承运,成功送上计划轨道。


按照天文学家的设想,入轨后的哈勃望远镜应当马上投入天文观测,以弥补“失去的时间”,但天文学家们怎么也没想到,命运像4年前一样,又跟他们开了一个玩笑。
之所以这么说,是因为哈勃望远镜传回的第一组照片,虽然和地面天文台相比有很大提升,但成像质量远低于最初的期望,最严重之处在于,哈勃主镜边缘的平整度,和需要的平整度相比,差了2.2毫米,这意味着,哈勃在拍摄深空天体和其他星系时,光线会弥散开来,导致最终的成像模糊不清。


以上的误差和故障公诸于世后,哈勃望远镜立刻成了许多笑话的靶子,人们纷纷讥讽它中看不中用。为了自己的面子,更为了已经花出去的20多亿美元,NASA在哈勃望远镜第一次维修任务开始之前,设计了一个光路修正装置,来矫正原先因为误差而弥散的光线。
1993年12月,担任哈勃望远镜维护人员的两名航天员,身穿舱外宇航服在10天之内,安装了包括“修正装置”在内的若干件仪器,理论上彻底治好了哈勃的“毛病”


1994年1月13日,恢复视力的哈勃望远镜又传回了一组照片,这次的照片完全发挥了哈勃强大的深空天体捕捉能力,让人类世界第一次看到了清晰的河外星系,也是从这一刻开始,好事多磨的哈勃望远镜正式成为了天文学家观测宇宙强有力的工具。


2020年4月25日,哈勃望远镜将正式迎来它的30岁生日,但随着30年间天文学的飞速发展,在未来的日子里,哈勃望远镜能做的将越来越少,毕竟归根结底,它也只是一架以光学为主的望远镜而已。
可见光波段之外,是哈勃永远都看不见的广阔电磁世界,所以说哈勃望远镜在当下,是有很大局限性的,而这也意味着它终将被淘汰。


按照计划,2030年到2040年哈勃望远镜就将正式除役,届时它将化作流星坠落南太平洋,还是另有安排,目前尚不得而知。
但不论怎样,人类都感谢哈勃望远镜,感谢它让人类开眼看宇宙

哈勃望远镜已经30岁了,它还能工作多久?

4. 为何说我们已经达到了哈勃望远镜的极限?

因为任何天文望远镜,甚至强大的哈勃太空望远镜也是如此,他们其实都只能看到有限的东西。
2020年为止,哈勃太空望远镜已经给了人类对宇宙最深刻的理解,它揭示了它比任何其他天文望远镜都能观察到的更远的恒星、星系和星系团更暗,更年轻,进化程度更低。1990年的时候,哈勃发射升空,进入半径为 540 公里的轨道,绕地球运行。29 年后的今天,哈勃仍然是我们探索宇宙最远地方的最伟大的工具。

哈勃受到镜子尺寸、仪器质量、温度和波长范围以及天文观测的任何固有限制因素的限制: 时间。在过去的几年里,哈勃发布了一些人类见过的最令人震惊的宇宙照片。但是哈勃不太可能做得更好,它已经达到了它的绝对极限,这其实也是哈勃的优势而已。哈勃望远镜是天体物理学中最伟大的旗舰天文台,但它比即将推出詹姆斯 · 韦伯更小,更弱。

在 20世纪30年代计划的四大任务中,卢瓦伊尔是目前为止最雄心勃勃的,通过检测宇宙中较弱的物体、更高的分辨率和更宽的波长范围,我们可以以前所未有的方式提高对宇宙的理解。当时地面望远镜的实际分辨率小于 0.5-1.0 角秒,一秒为 3600 的千分之一。

当哈勃望远镜的缺陷得到纠正后,它会立即将分辨率降低到理论衍射极限: 0.05 角秒。几乎在一瞬间,我们对宇宙的观察比以往任何时候都更加清晰,望远镜的视觉使你能够观察更多的物体和你能探测到的波长范围,因为观察到的光的波长取决于物体到你的距离,关于以上问题就介绍到这里。

5. 哈勃望远镜20年 如何?

http://baike.baidu.com/view/27714.htm#6

数据处理
数据接收
  哈勃空间望远镜得到的数据首先被储存在航天器中。在哈勃空间望远镜最开始发射时,储存数据设施是老式的卷带式录音机。但这些设备在之后的维修任务中得到了替换。每天哈勃空间望远镜大约分两次将数据传送至地球同步轨道跟踪与数据中继卫星系统,然后数据再被继续发送至位于新墨西哥的白沙的白沙测试设备,通过位于白沙测试设备的60英尺(18米)直径的高增益微波电线之一,信息最后被传送到戈达德太空飞行中心和太空望远镜科学研究所处存档。
数据处理
  传送来的数据必须要经过一系列处理才能为天文学家所用。空间望远镜研究所开发了一套软件,能够自动地对数据进行校正。然后空间望远镜研究所将利用STSDAS (Space Telescope Science Data Analysis System) software来选取所需要的数据。编辑本段哈勃成就
宇宙年龄
  哈勃空间望远镜对造父变星的观测为哈勃常数的精确测量提供了保证。哈勃的精细导星传感器对造父变星进行了直接的视差测量,大大削减了用造父变星周光关系推算距离的不确定性。在哈勃空间望远镜之前,观测得到的哈勃常数有1-2倍的差异,但是在有了新的造父变星观测之后宇宙距离尺度的不确定性猛然下降到了大约只有10%,从而对宇宙的扩张速率和年龄有更正确的认知。
恒星形成
  哈勃空间望远镜还有助于研究诸如猎户星云之类的恒星形成区。通过哈勃空间望远镜对猎户星云的早期观测发现,其中聚集了许多被浓密气体和尘埃盘包裹的年轻恒星。尽管已经从理论上和甚大天线阵的观测中推测出来了这些盘的存在,但是直到哈勃所拍摄的高分辨率照片才第一次直接揭示出了这些盘的结构和物理性质。
恒星死亡
  哈勃的观测还在超新星爆发和γ射线暴之间建立起了联系。通过哈勃对γ射线暴余辉的观测,研究人员把这些暴发锁定在了河外星系中的大质量恒星形成区。由此哈勃望远镜也令人信服地证明了这些剧烈的爆发和大质量恒星死亡的直接联系。
黑洞
  哈勃空间望远镜最早的核心计划之一就是要建立起由黑洞驱动的类星体和星系之间的关系。之后,通过它们对周围恒星的引力作用,针对“哈勃”所获得的近距星系光谱的动力学模型证实了黑洞的存在。这些研究也导致了对十几个星系中央黑洞质量的可靠测量,揭示出了黑洞质量和星系核球质量之间极为紧密的联系。
宇宙学
  由于宇宙学的研究对象主要来自天文观测,而这也是唯一能在宇宙演化和结构的基础上测量宇宙距离和年龄的办法。哈勃空间望远镜能够通过对造父变星距离的测量来测定哈勃常数,而这与宇宙在今天的膨胀速度有关。此外,通过对超新星的测定,可以帮助研究人员来限制超新星的亮度,从而进一步限制宇宙早期膨胀的属性,从而为暗能量模型提供一个强有力的限制。

哈勃望远镜20年 如何?

6. 哈勃望远镜重新开始工作

哈勃太空望远镜在原有有效载荷计算机关闭一个多月后恢复运行。美国宇航局说,他们已经开始把哈勃望远镜从"安全模式"成功地切换到其备用计算机-虽然使系统重新上线的过程十分缓慢。
  
 哈勃望远镜的副项目经理詹姆斯·耶利蒂奇告诉NPR,当时有消息说美国宇航局已经设法恢复了有效载荷计算机"控制中心里一片欢呼声"
  
 哈勃望远镜本周末可能会恢复科学工作
  
 6月13日,当控望远镜的有效载荷计算机突然关闭,太空望远镜停止收集图像和其他数据一个多月后,大家松了一口气,终于高兴起来。
  
 几周来,美国宇航局的科学家们一直研究出可能的解决方案来恢复有效载荷计算机,但这些想法都没有奏效。
  
 最初的系统测试很难隔离这个问题——这个过程因哈勃团队由于与计算机和其他组件相隔数百英里而变得复杂。但是,因为每个系统都可能存在一些老毛病,团队开始认为应该只要解决一个关键的小故障就可以拯救整个望远镜:电源控制单元,它向所有硬件发送电力。
  
 为了解决这个问题,研究小组研究了几十年前哈勃望远镜的主要机载计算机,是一台英特尔486电脑,当宇航员在世纪之交升级系统时,其25兆赫的速度是最佳可用速度(并用于太空旅行的额定值)。
  
 这些组件在当今的计算机市场上将被视为过时或完全过时,却负责将150多万次星云、星系和星团的观测结果送回地球表面。

7. 哈勃望太空望远镜工作多少年了?有什么重大发现?

哈勃望远镜的大小只有一辆校车,重量也像两只大象一样重,但哈勃望远镜离地面约547公里,绕地球公转需要97分钟。这张摄于2014年的照片展示了哈勃著名的“创造之柱”形象。它的高度约为5光年,距地球约6500光年。美国航天局宣布天文学家用哈勃望远镜找到了迄今所知的最远和最古老的星系,距地球132亿光年,新发现的星系在大爆炸后约5亿年后诞生。

哈勃望远镜的重大发现和研究几乎涵盖了所有前沿,包括黑洞在银河系中间、宇宙的扩张和加速速度、大爆炸后早期银河系形成、围绕其他恒星运转的行星使人类居住的可能性等。“哈勃鼓舞了全世界!”曾是美国航空航天局科学项目理事会主管和宇航员的约翰格伦斯菲尔德(JohnGrunsfeld)表示:“哈勃望远镜的各种发现改变了科学的轨迹,揭示了宇宙的真正深度和美丽。”哈勃今后将继续解开宇宙之谜。“NASA认为哈勃望远镜至少工作5年,可以继续为人类提供一流的宇宙照片。

哈勃望远镜除了向研究人员提供超过一百万的观测资料和相应的数据外,还激发了人们对宇宙的敬畏和对天文学的兴趣。哈勃望远镜回答了从银河系记录恒星诞生和毁灭到绘制暗物质等棘手的科学问题,并创造了更多的研究,扩大了许多天文学家和天体物理学家的认知边界。美国物理研究所承认并祝贺哈勃太空望远镜发射30周年的历史时刻。宇宙飞船发现号发射的哈勃太空望远镜成功地进入美国航天局宇航员小组制定的轨道,开始执行太空观测任务。双星HD96755是位于距地球约1300光年的避难星团中的第一张照片。

从此,相隔数十亿光年的银河系、黑洞和最近观察到的外星行星的许多照片使全世界眼花缭乱,丰富了我们对浩瀚宇宙的认识。“自1990年哈勃太空望远镜发射以来,这个伟大的天文台不断拓展我们观测浩瀚宇宙的视野,预示着天文学、天文物理学、行星科学的新纪元的到来。哈勃望远镜拍摄的影像装饰着各级学生的寝室和科学殿堂的墙壁。”天文影像处理部(AIP)副执行官、国际公认的行星科学专家史蒂夫麦克威尔(SteveMackwell)表示。

哈勃望太空望远镜工作多少年了?有什么重大发现?

8. 从制造完成到发射升空,哈勃望远镜为什么用了4年?


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