可以說我和哈勃望遠鏡是一起長大的。“哈勃” 一詞最早在是普林斯頓天文學家萊曼·斯皮策在 1946 年的一份報告中被提出，之後的 1951 年 10 月 3 日，我出生在新澤西州的帕特森。在我童年和少年時期，哈勃望遠鏡的設想一度被擱置甚至逐漸放棄，但後來，隨著新太空時代技術的成熟，斯皮策的設想成終於成為可能。巧合的是，我和哈勃幾乎同時開始了太空之旅，我被選為宇航員和哈勃被國會批准進行設計製造都發生在 1978 年。
製造哈勃望遠鏡是一項了不起的工程。哈勃與所有前代和後代望遠鏡最根本不同之處在於，它的設計初衷是讓兩名穿著笨重宇航服的宇航員可以在距地球數百英里的軌道上對其進行維護。這就像你穿著充氣相撲服和拳擊手套開車一樣，如果你鬆開手，你手上的工具就會飄走。
可維護性設計的原則很簡單，任何接觸過家居或汽車維修的人都很熟悉：當零件佈局簡單清晰，不動沒有問題的部件就能找到故障部件，緊固件和連接器非常標準，並且不需要什麼特殊工具時，維修就會很容易。可是一群從未進入過軌道和從未穿過太空服的人該如何理解微重力環境中“可維護”的含義，然後將所有這些都整合到望遠鏡的設計中呢？
在設計哈勃的早期階段，有兩項創新提供了富有創造性和工作嚴謹的良好範例。維修哈勃望遠鏡比較困難，所以簡化工具接口以提高效率和減少準備工作時間這兩點非常重要。
設計師亨利·福特（不是福特汽車那個福特）決定通過減少望遠鏡上緊固件的種類來解決第一個問題。他要找到一種儘可能小的螺栓，同時具有必要的高抗拉強度和合理的斷裂扭矩。簡單地說，這種螺栓需要足夠堅固，足以承受航天飛機發射時的作用力（那時航天飛機還在設計階段，所以沒有準確數據），但用扳手鬆開它也不會太難。找到了這種特殊的雙高度 7/16 英寸的高強度六角頭螺栓，福特與他的電子設備安裝團隊開始了探索。
這個團隊的工作是確保電子設備箱在安裝過程中絕不鬆動；他們從未想過要把軌道上的螺栓拆下來。經過幾輪爭論和分析後，團隊同意每個部分都能使用福特選擇的螺栓。接下來，福特去了負責太陽能陣列、天線鉸鏈和門閂的機械組，最後去了科學儀器組。他跑完這一趟之後，已經收集了必需的工程數據來證明這種螺栓適用於望遠鏡的全部系統，並確保了每個系統的首席工程師都會使用這種螺栓。NASA 後來把它作為航天飛機和空間站上的標準螺栓，用於任何可能在太空行走或艙外活動中需要修復的部位。
Tom Fisher 的發明則是針對望遠鏡工作點需要準備的時間。他比任何人都更瞭解望遠鏡上的 38 個艙外活動（EVA）工作點，他親手繪製了每個位置的精確而詳細的工程圖，以及適合宇航員接觸和操作所有維修配件的身體姿勢。Fisher 認為宇航員需要一種叫做腳部固定裝置的便攜式 EVA 工作平臺，這個平臺比 NASA 設想的簡單的工作平臺用途更廣。
便攜式腳部固定裝置對宇航員來說就像地心引力對地球力學一樣：它能讓宇航員固定住雙腳，這樣宇航員就可以對工具施加槓桿作用和力。如果沒有這個腳部固定裝置，又想在太空的微重力中轉動一個螺栓，你就會發現螺栓沒動，你自由漂浮的身體反而轉動了。早期的腳部固定裝置基本上是柱子上的板。它們被設計成直接從附著的結構中伸出來的樣式。踏板只能在一個軸上傾斜，使用時還不能調整。Fisher 想出了在踏板上安裝腳蹬的主意，這樣宇航員就可以用靴子輕敲腳蹬來旋轉他們的身體。從 1985 年開始，我們進行了一系列中性浮力測試來完善 Fisher 最初的概念，最終研發出一種用途廣泛的可以用於哈勃每次任務的裝置，現在國際空間站上也在使用這個裝置。
在這段太空之旅最初的 2 分 15 秒裡，整個過程非常顛簸並且充斥著噪音，就像置身於地震、搖滾音樂會和戰鬥機的瘋狂組合中。那種震動就像骨鳴一樣，我的後背一直被強大的推力推著。然後我感到火箭的推力越來越小，並且聽到查理報告說固體火箭如預期中的一樣快燃盡了，之後聽到砰的一聲，火箭徹底脫離。那個時候，整個旅程似乎很平靜，就像一列電動火車一樣平穩。六分鐘後，引擎熄火了，輕盈的四肢和飄浮的檢查表使我確信我又回到了軌道上。我立刻感到像回到家裡一樣。
我們興奮地結束了在軌道上的第一天。機械臂工作正常，望遠鏡沒有顯示出被強力發射破壞的跡象，我們的宇航服也沒有一點問題。
我們在一段早就想不起來的起床曲中開始了圍繞哈勃望遠鏡的日常工作：穿衣服，吃點早餐，查看早晨的信息包，更新航天飛機的導航數據，並確保我們所有的中甲板實驗都在正常運行。但是當史蒂夫開始把望遠鏡抬出貨艙時，我們精心設計的部署計劃開始出現問題。接下來，部署望遠鏡附件（太陽能陣列和天線）的計劃開始瓦解。計劃的每一步都顯示出，太空望遠鏡操作控制中心的地面控制小組沒有充分認識到哈勃系統的複雜性，並且正在努力應對真實的太空飛行操作的速度和壓力。
幾周後，當全世界都知道剛剛送入軌道的價值數十億美元的太空望遠鏡竟然視野模糊時，我們對哈勃望遠鏡首次拍攝壯觀圖像的希望破滅了。查理和史蒂夫擔心了好幾個星期，是不是在他們小心翼翼地把望遠鏡抬出航天飛機的貨艙時，不小心撞到了它，從而導致現在這種情況。他們一定是地球上唯二兩個因為知道哈勃直徑 96 英寸的主鏡形狀不對而感到寬慰的人。它 0.0001 英寸的周長太扁平了，大約是人類頭髮直徑的 1/25，或者是精裝書厚度的 1/40。
這個消息令人難以置信，這是個不可思議的錯誤。震驚和痛苦席捲了 NASA 和哈勃科學界。國會和媒體對此義憤填膺。向公眾宣佈這一消息的 NASA 官員們蒼白的臉上清楚地寫著悲痛二字。
雖然我們的計劃一直是在部署望遠鏡兩到三年後才進行第一個維護任務，但沒有人想到哈勃的壽命會在第一次任務就岌岌可危。
通常情況下，找到解決方案的訣竅是重設問題。鏡頭本身真的需要修理嗎？如果我們假設真正的挑戰是校正反射到儀器上的光呢？結果令人感動，這個假設是有可能的，如果沒有這唯一的一個小小的好消息，哈勃任務可能變成一個非常可怕的失敗計劃。鏡子的形狀確實是錯的，但是恰恰因為它是錯的，工程師們可以非常精確地計算出它的實際形狀和預期形狀之間的差異。這些信息可以用來計算校正望遠鏡視野，就像驗光師決定一副眼鏡所需鏡片的形狀一樣。
10 月，團隊已經有了恢復計劃的大致框架。哈勃尾部的四個大型科學儀器中的一個將被替換成一個相同的盒子，盒子裡裝著矯正光學儀器——在哈勃這個情況中盒子裡面裝的是小鏡子，而不是透鏡。這些鏡子將為望遠鏡的制導傳感器和剩下的三個儀器提供合適的聚焦光線。類似的鏡子被安裝到哈勃的主要成像設備——寬視場/行星照相機的替換單元中，而該設備正在建造中。
接下來的 16 年裡，有另外 4 名航天飛機機組人員加入了哈勃任務。每一個維修任務都改進了原有方法，併發明瞭新設備以處理更加複雜的維修工作，但所有這些都嚴重依賴於原小組生產的工具和設備。到第四次任務時，維修團隊做了一些我們在 1990 年從未想過的事情，比如把安裝在主鏡下方几英尺的精密科學儀器的蓋子拿掉，以便更換單獨的電路板。
在五次維護任務中，16 名太空漫步者總共花費 165.8 個小時（差 6 分鐘就是七天）騎在航天飛機的機械臂上或爬上望遠鏡。由於這些任務的完成，今天的望遠鏡比我們在 1990 年 4 月 25 日首次部署的那個要好得多。航天飛機機組人員用更先進的固態元件取代了 20 世紀 70 年代的老式電子產品，所以哈勃的可靠性、數據存儲和數據傳輸速度都有所提高。
提高了三倍的靈敏度可以讓它看到宇宙深處。現在哈勃的照相機要比當初好 100 倍，它的攝譜儀也比當初好 10 倍。所有這些進步使哈勃能夠測量宇宙的膨脹率，即哈勃常數，它的結果比飛行前的設計目標精確五倍，並被認為是有史以來最多產的天文臺。
我們在 1990 年帶上去的哈勃望遠鏡基本上只剩下兩面鏡子和支撐它們的計量桁架，黃色的 EVA 扶手和腳部固定裝置底座，以及閃亮的銀色外殼，它曾經讓這架宏偉的飛行器在暮色中從頭頂飛過時很容易被發現。但現在與 1985 年 4 月我第一次看到哈勃望遠鏡時相比，那銀色的外殼變得暗淡多了。褪色的主要原因是惡劣的太空環境。所有的衛星都會不斷受到微流星體、太空碎片、強烈輻射和太陽風中帶電粒子的侵蝕。只有哈勃會受到另一種侵蝕力的影響：人類的接觸。在執行重要任務時，維護望遠鏡的太空漫步宇航員在望遠鏡的外殼上留下了他們的手印。
這些可見的手印就像冰山一角，強烈暗示著一個看不見的更加龐大的群體。對我來說，它們象徵著無數在地球上工作的手，那些科研人員設計瞭望遠鏡的可維護性，製造了實現在軌服務所需的工具和設備，訓練了機組人員，並像宇航員一樣不辭辛勞地完成每一項任務。這些默默無聞的人都有理由說他們也在哈勃上留下了自己的手印。
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