哈勃太空望远镜，1990年4月25日被发现号航天飞机成功送入轨道，正式成为太空望远镜的一员。
30年前的今天
最初，哈勃只是一个大型太空望远镜，它不平凡的名字注定是一个将铸造非凡成就的天文台。几十年后，它不仅是哈勃望远镜，而且已经成为了有史以来最著名的望远镜。
30年前的昨天，1990年4月24日，哈勃太空望远镜离开地球。这一趟旅程注定要载入史册。事实也正是如此，它改变了我们看待宇宙的方式。它在星系中心发现了超大质量黑洞的证据，首次观测到年轻恒星周围的圆盘，跟踪了气态巨行星上的风暴，揭示了宇宙正在加速膨胀，当然，还拍摄了令人难以置信的宇宙照片。
“我们经常看到哈勃的照片，人们真的很喜欢它们，而且它们非常棒，”为美国宇航局协调哈勃项目的太空望远镜科学研究所的行星天文学家海蒂·哈梅尔激动地表示，“希望人们能在那一刻好好想想成千上万为拍出这些照片而献身的人们。”
梦想起航
哈勃太空望远镜的故事始于发射前20年：美国宇航局于1970年开始重点计划这项任务。在当时的年代，虽然太空天文学是存在的，但从地面观测是一种更为常见的方法。因此当时，这个大型太空望远镜项目的想法遭到了一些反对。
“哈勃望远镜被认为不是一个好的选择，”
鲍勃奥戴尔说，他是哈勃望远镜发展过程中的项目科学家，现在是范德比尔特大学的天文学家。当时的地面天文学家是一个相当传统的群体，他们中的大多数人认为最好花3亿美元来建造这个当时世界上最大的望远镜，当时的哈勃可以收集直径200英寸的光。到2009年，美国航天局和合作伙伴已经在当时19岁的天文台上花费了100亿美元。
有了哈勃能做什么？鲍勃奥戴尔表示它可以着手进行两项关键的科学论证。第一个是天文学家在探索宇宙更远的地方时遇到的极限。因为研究人员观察到穿越太空需要时间的光，所以研究更遥远的物体可以让天文学家及时回首过去。为了更好地了解宇宙的巨大时间线，科学家们需要一台太空望远镜。
从太空观测可以大幅度提高能见度，这是因为570公里高度的轨道望远镜携带的天文仪器远远高于地球大气层，如果低于大气层会导致观测模糊，甚至阻挡某些类型的光。而在地球大气层之上，你能看到的东西大约是地球大气层的10倍，这会让我们发现一些更加神奇未知的东西。
但哈勃提出的地点并不是唯一让这个项目与众不同的地方。当时人们称之为大型太空望远镜的设计也一直在进行中，宇航员也将在太空中修复望远镜。对于那些观看美国国家航空航天局在轨道上建造一个完整实验室的人来说，这样的概念听起来可能并不奇怪，但对一个可用的太空望远镜的探索早在这样的建造之前就开始了。
最终，这种视觉和修复的结合成为了哈勃成功的基石，给了它一个广阔空间的全景图——也给了科学家一种将它与时间的蹂躏隔离开来的方法。正是这一点让哈勃获得了这么长时间的、多产的任期，并使其始终处于研究的前沿。
发射之路
但在哈勃望远镜能望见星尘之前，它必须搭乘美国宇航局的航天飞机飞往太空。当时，许多航天飞机的飞行都集中在部署商业通信卫星上，而这一次大型太空望远镜飞行任务则是提到首要日程，它的重要性不言而喻。但是它的难度也让人望而生畏，1986年挑战者号航天飞机失事，7名宇航员在发射后几秒钟死亡，这次飞行也被推迟。美国国家航空航天局花了两年时间调查航天飞机出了什么问题以及重新调整如何保护宇航员的过程。
而在哈勃发射之前，它的科学家和工程师们需要有信心，相信它能够实现其服务性的承诺。沙利文和她的同事，布鲁斯·麦克坎德莱斯，被派去执行这个项目和部署任务。“我们的工作归结为：你是最后两个直接接触哈勃的宇航员，亲自接触哈勃。“在那之后将进入轨道，”她说不管将来谁去维修哈勃望远镜，基本上你已经向他们保证他们所有的工具和设备都能工作，因为你已经在地面上用望远镜测试过了，“这对宇航员不仅要为他们自己的部署任务中可能出现的六件事负责，还要为未来宇航员在轨道上不知道更多潜在的问题负责。
1990年4月24日，发现号于从佛罗里达升空，搭载了5名宇航员和哈勃太空望远镜。最后，时间定格在这一天：1990年4月24日。
五名宇航员——一个小机组人员和所有在这个不寻常时代的资深宇航员——挤进了发现号航天飞机，离开了地球。”苏利文说：“当我登上轨道器时，我已经无法想象了。”这感觉就像是比我以前做过的任何事情都重要得多的具有历史意义的事情的一部分！
第二天，在轨道上，是时候把11110公斤的哈勃望远镜全部送走了。但仍有六个潜在的问题需要解决，而且部署是一个滴答作响的时钟。如果有什么东西减缓了这个过程，哈勃的电池可能会不可逆转地耗尽能量，最终导致望远镜被毁灭。
沙利文和麦肯德莱斯都做好了准备。”“在我们开始把哈勃从货舱里抬出来之前，我们已经做了一半的太空行走准备，”沙利文说他们基本上已经穿了一半，现在他们出去所需要做的就是穿上宇航服的外壳，预先呼吸一点氧气，以保证安全。
三名宇航员从发现号航天飞机内部监视哈勃的展开。正如哈勃小组所担心的那样，一个延迟出现了：尽管一个太阳能电池板顺利展开，另一个却卡住了。幸运的是，在他们出来之前，哈勃工程师通过远程解决了这个问题，并且部署工作继续顺利进行。
早期科学与图像问题
在阿拉巴马州的美国宇航局马歇尔航天飞行中心，宇航员在中性浮力模拟器中练习哈勃修复工作。
苏利文和她的同事们回家了，任务人员开始醒来，给哈勃望远镜加温。但很快，哈勃团队意识到出了问题。天文台的图像太暗了。当望远镜拍摄到一颗恒星时，图像的中心部分本来应该是清晰的，但却被眩光的光晕所包围。
哈勃望远镜的镜面形状非常精确，但是在用来校准形状的工具上发现了一点油漆。结果，镜子的形状很精确，但并不精确。据当时已不再是首席科学家，但仍在新教授职位上参与该项目的奥德尔说，预算和日程安排的问题是罪魁祸首。
他说，研究小组发现，天文台的指向控制系统出现了一个错误，这是一项全新的技术，在这个过程的后期，他们不得不重新设计这个系统。与此同时，另一个小组正在完成这面镜子，这面镜子是在先前工作的基础上建造的，但从未像现在这样这么大规模。没有人注意到用来确认镜子形状的工具上有一片油漆。
随后美国航天局追踪到了有故障的后视镜检查仪，该仪器自使用以来一直未被触及，并确认了错误。科学家们开发出了一种算法，可以将其扭曲的图像转换成更精确的宇宙视图，尽管比计划的要暗，但是已经比原来好多了。
哈勃的第一个发现之一是证实了猎户座星云中存在原行星盘，这一现象科学家曾预测过，但从未直接研究过，而哈勃望远镜把这一理论成为了现实！
如何修理太空望远镜
当然，从理论上讲，修理太空望远镜远非易事。哈勃团队的一个计划是，通过调整应用于各个仪器的镜片，也就是需要插入的镜片，可以扭转镜面误差。由于工程师们准确地知道了轨道上镜子的缺陷，这些矫正镜片可以抵消它。
虽然350英里外的验光是一项艰巨的任务，但维修却是大家熟悉的领域。我们的望远镜在地面上，我们不断地为它们服务，我们几乎每天都这样做，换句话说，我们足够了解它。
1993年人类完成了哈勃望远镜的首次服务任务，进行了为期五天的太空行走，以提高望远镜的视力。在那次飞行之后，在1997年至2009年间又执行了四次维修任务。哈勃的维修工作在2009年的STS-125航天飞机任务中结束。美国航天局的航天飞机机队在2011年进行了最后一次飞行，但由于退役，天文台与维修队失去了联系。
1993年哈勃太空望远镜首次执行维修任务时，美国宇航局宇航员在其上安装了一个新相机。
在为太空行走提供服务的过程中，宇航员更换了电池和陀螺仪，使哈勃望远镜能够稳定地指向同一个宇宙点，延长了天文台在恶劣太空环境中的寿命。他们对仪器进行了升级，将哈勃离开地球很久后发展起来的技术融入其中。
在1995年的第一次维修任务中拍摄的一张照片，左边是月球，右边是哈勃太空望远镜。
30年的科学生涯
哈勃的持续科学证明了这一点。正如我们所说，哈勃望远镜在许多方面改变了教科书，因此很难概括它主要的成就。
比如哈勃告诉科学家，宇宙的膨胀正在加速，而他们本以为宇宙会变慢。这一认识反过来有助于指出神秘的暗能量，天文学家仍在努力解决这一现象。天文台还追踪了星系中心附近物质的运动，勾勒出了超大质量黑洞在它们心中的模样。
哈勃在1997年和1998年拍摄了这张蚂蚁星云的照片。
哈勃望远镜给了我们一个深刻的视角，让我们看到宇宙是如何在数十亿年的时间里发展成为现在的宏伟。哈勃对最早星系的描绘显示了一些形状奇特的小星系，它们在与邻近星系碰撞之前并没有持续多久，这一过程形成了像我们这样结构更为复杂的星系。类似地，它看到恒星中的元素散布在太空中，形成更重的化合物，就像我们星球上（和我们身体里）的化合物。
哈勃望远镜发射前，科学家们从未想过要进行观测。当哈勃离开地球时，天文学家怀疑系外行星存在，但从未发现过。现在，望远镜是详细研究如此遥远的世界的重要工具，科学家已经完全离不开它。
未来的宇宙
哈勃望远镜已经提供了几十年的外行星大气观测，每年的天气周期持续了几十年。它观察到木星的大红斑缩小，并追踪到海王星表面的风暴。哈勃望远镜操作机构的行星天文学家哈梅尔说，该望远镜在运行期间将会继续进行这些观测。
在过去的几年里，哈勃与天文学家们一起，争先恐后地研究穿越太阳系的奇异天体：首先是2017年10月发现的“乌穆阿穆亚”，然后是2019年9月确认为闯入者的鲍里索夫彗星。”怀斯曼说：“这些是来自其他恒星系统的信使，如果我们能掌握它们的形状和组成，我们就会知道它们来自哪些恒星系统。”。
哈勃太空望远镜最近观测到了第一颗已知的星际彗星鲍里索夫。
即使哈勃明天关闭，它数十年的观测数据仍将继续推动科学发展。引用哈勃数据的研究中，约有一半是利用其存档的观测数据，而不是专门为该项目收集的数据。有了这个强大的档案库，我们在某种意义上可以获得更加富有价值的研究意义。
展望未来
美国航天局正寄希望于哈勃的长远发展，该机构说哈勃的状况仍然良好。但这并不是停止建造新望远镜的理由。最后一次维修任务是2009年的STS-125，目的是将哈勃的寿命延长到2014年，并将延长时间作为一个延伸目标。美国航天局正在进行扩建，并表示该设施应能持续到十年中期。
这次任务的继任者，詹姆斯韦伯太空望远镜，计划在2021年3月发射，尽管有无数的延迟和超限。但是，虽然韦伯也将作为一个伟大的天文台和解决一系列科学问题。
哈勃望远镜的科学家们致力于尽可能多地利用望远镜，不管它什么时候需要退役。因为研究人员正在收集紫外线观测数据，这是其他望远镜无法替代的：哈勃望远镜完成后，紫外线天文学将遭受真正的打击。
研究小组还致力于通过将哈勃望远镜的观测结果与其他仪器配对来放大它的潜力。例如，怀斯曼指出与美国宇航局朱诺号探测器围绕木星的协调。朱诺在那里直接研究这颗巨大行星的磁场，来自地球的哈勃望远镜提供了木星磁场产生的极光的观测结果。类似地，哈勃在紫外天文学、钱德拉X射线天文台和最近退役的斯皮策空间望远镜（一个红外天文台）方面也表现出色，它们填补了天文学家可以研究的光谱。
天文学不仅仅只有哈勃望远镜。只有哈勃太空望远镜，天文学是不可能存在的，它是一个非常强大的工具，这个工具可以帮助我们理解最深处的宇宙，未来也是如此！
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