2020年4月24日對於航天航空領域是個特殊的日子，因為在1970年4月24日，我們成功的發射了第一顆人造地球衛星“東方紅一號”，2016年時將每年4月24日設立為“中國航天日”。
2020年4月24日對於哈勃也是個特殊日子，因為哈勃太空望遠鏡將迎來30週歲的“生日”，在這30年的太空遨遊中，哈勃經歷了那些磨難呢，又是如何起死回生的呢，如今已經超期服役15載，它到底還能撐多久？今天我將為大家一一揭曉。
哈勃太空望遠鏡
哈勃太空望遠鏡的命名是為了紀念在20世紀初期發現宇宙膨脹的天文學家艾德溫·哈勃，它是人類第一座太空望遠鏡，總長度超過13米，質量為11噸多，運行在地球大氣層外緣離地面約600公里的軌道上，大約每100分鐘環繞地球一週。
哈勃太空望遠鏡的誕生可謂是一波三折，險些胎死腹中，在研發、設計、組裝之初就因資金短缺問題，多次擱淺，望遠鏡鏡片的口徑也由3米縮水為2.4米，發射計劃慘遭4次拖延，升空後遭遇5次維修續命，超期服役15載。
哈勃太空望遠鏡
1985年底，美國國家航空航天局（NASA）力排眾難，定於1986年10月份發射哈勃望遠鏡，然而在1986年1月28日，挑戰者號航天飛機發射73秒後，因其右側固體火箭助推器（SRB）的O型環密封圈失效，毗鄰的外部燃料艙在洩漏出的火焰的高溫燒灼下結構失效，使高速飛行中的航天飛機在空氣阻力的作用下發解體，機上7名宇航員全部罹難。
挑戰者號航天飛機成員
後排（從左到右）：任務專員Ellison S. Onizuka，太空參與者Sharon Christa McAuliffe，有效載荷專家Greg Jarvis和任務專員Judy Resnik。前排（從左到右）：迪克·斯科比指揮官邁克·史密斯飛行員和羅恩·麥克奈爾的任務專員。圖片：©NASA）
挑戰者號航天飛機的災難使得美國的太空計劃停滯不前，原定於1986年10月份升空的哈勃計劃也變得遙遙無期，迫使美國國家航空航天局（NASA）將哈勃空間望遠鏡及所有附件分門別類的儲藏在無塵室內，這也使得已經超支的總成本更為高漲。
還好，在經過32個月的修整後，“發現”號航天飛機於1988年9月28日成功升空，5名宇航員向太空中釋來放了一顆衛星，並完成了幾項科學實驗，這標誌著航天飛機項目重新走上正軌。
“發現”號航天飛機升空瞬間
受到“發現”號航天飛機升空的鼓舞，哈勃太空望遠鏡計劃也有所眉目，初步定於1990年內發射。在發射前的最後準備期，工作人員小心翼翼的用氮氣噴射鏡面，以除去可能因存放多年所累積的灰塵，並且對所有的系統進行了全面、仔細的檢測。
直到1990年4月24日，哈勃太空望遠鏡在經歷了20多年的波折考驗之後，“發現號”航天飛機終於將望遠鏡成功的送入計劃中的軌道。
其實在進入預定軌道之際， 哈勃望遠鏡的一個太陽能電池帆板沒能按照既定方案展開，在大氣層外離地面約600公里的衛星軌道上，宇航員準備走出宇宙飛船修復太陽能電池帆板。
幸運的是，哈勃望遠鏡只是和大家在太空中開了個玩笑，它身上的太陽能板最終自己展開了，避免了宇航員走出太空艙進行維修的風險。
但是，發射成功和運行成功完全是兩碼事，發射成功只是讓哈勃望遠鏡到達了預定的軌道，運行成功，才意味自己使命的開始。
哈勃太空望遠鏡的主要使命是：探測宇宙深空，解開宇宙起源之謎，瞭解太陽系、銀河系和其他星系的演變過程 。
哈勃太空望遠鏡遭遇第一次維修：
剛剛從哈勃太陽板展開陰影走出的天文學家和工程團隊，很快發現哈勃望遠鏡拍攝的第一批觀測資料圖像非常模糊，效果遠不如地面望遠鏡拍攝的圖片清楚。
經過美國國家航空航天局（NASA）專家調查分析，問題原因很快就被鎖定：哈勃望遠鏡在主鏡研磨製作過程中，主鏡的邊緣少了2微米，大約相當於頭髮絲的百分之一，這個看似微不足道的2微米誤差，引起來自鏡面邊緣的反射光不能聚集在與中央的反射光相同的焦點上，所以才會發生圖片模糊的現象。
大家本以為歷經千難萬阻的哈勃望遠鏡升入太空後大展身手，第一時間從太空中傳回清晰的宇宙圖片，沒想到竟然出師不利，一時間哈勃望遠鏡被人們諷刺為“睜眼瞎”。
由於這種失誤無法通過程序遠程修改參數改變成像效果，唯一的辦法就是宇航員再次乘坐航天飛機，來到哈勃望遠鏡附近，然後走出太空艙更換零件。
然而重上太空這件事情談何容易，於是哈勃進入一段長達3年的低谷期。
3年後，NASA經過嚴密論證，由奮進號於1993年12月的STS-61航次中派宇航員進入太空對哈勃望遠鏡進行第一次維修。
為了保證在太空中維修哈勃望遠鏡的順利進行，7位宇航員在地面進行了長期專業訓練，而宇航局則專門為維修哈勃開發了近百種專用工具。
第一次維修有4項主要內容：
①更換受熱不均的太陽能電池板，消除因此引發的輕微顫動
②更換照相機：
一個廣角照相機，一個恆星照相機
③更換其他設備：4個陀螺
④最為重要的一項維修任務是：
給望遠鏡的主鏡加一個像差改正鏡，相當於給人戴上一副眼鏡，使它的觀測能力基本達到設計要求。
此次維修花費了10天時間，1994年1月13日，美國宇航局對外宣佈：哈勃望遠鏡第一次維修非常成功。
宇航員在太空中給哈勃望遠鏡戴上的“眼鏡”，治好了它的“近視”，哈勃望遠鏡終於可以揚眉吐氣了，哈勃望遠鏡從“近視眼”變成了名副其實的“火眼金睛”。
哈勃望遠鏡1993年第一次維修後，美國宇航局分別於1997年、1999年和2002年，又先後對哈勃太空望遠鏡進行了3次較大規模的維修。
後續3次維修任務雖然沒有第一次維修那樣的戲劇化，但每一次太空大維修都像是為給哈勃太空望遠鏡續了一次“命”，大大提升了它的使用週期和能力。
從哈勃望遠鏡平均每3年維修一次推算，第5次維修應該在2005年左右，但是2004年，美國宇航局取消了對哈勃望遠鏡的最後一次維修。
最直接的原因是2003年哥倫比亞號航天飛機的爆炸解體造成7名宇航員逝世。
當然除了這個直接原因外，是美國政府把重返月球和登陸火星作為太空計劃的重點。
這意味著太空經費會更多地被用在這兩個項目上，而哈勃望遠鏡自然就成為了新太空計劃的第一個犧牲品。
第五次“驚天大維修”
放棄修理處於“帶病堅持工作”的哈勃望遠鏡，意味著哈勃的命運就此完結，按當時照哈勃望遠鏡的狀況，在不接受任何維修的情況下，在2007年和2009年之間，哈勃望遠鏡隨時可能停止運轉。
在哈勃望遠鏡最危難的時刻，美國宇航局新上任了一位局長，下定決心為停止維修7年之久的哈勃太空望遠鏡增加1次維修任務。
2009年5月11日，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機順利發射升空，它攜帶著7名宇航員，去營救“奄奄一息”的哈勃太空望遠鏡。
宇航員出艙維修現場
這也是至1990年4月24日發射以來的第5次維修，至今最後一次維修，由於這次維修要經歷5次出艙活動，每次出艙都在6個小時以上，外界將這次維修評論為風險最高、投入最大的太空“眼科手術”。
這次修復活動如果取得成功，末來4年，哈勃望遠鏡的性能將達到頂峰，它的觀測性能將比1990年剛發射時提升90倍。
不過，一旦修理任務失敗，號稱天文學“皇冠上的寶石”，只能變成一塊價值60多億美無的太空垃圾。
所以，第五次維修註定是一場牽動億萬人心的“驚天大維修”。
這次維修經歷了11天， 宇航員為哈勃安裝了兩套全新的儀器：宇宙起源光譜儀（COS）和寬視場相機3，對望遠鏡的另外兩臺儀器——高級巡天相機（ACS）和太空望遠鏡成像光譜儀（STIS）進行了現場維修。
此外，還用新電池更換了哈勃使用了18年的之久的舊電池，安裝了6個負責望遠鏡指向的新陀螺儀，並添加了一套全新的精細制導系統來幫助望遠鏡指向正確的方位 。
其中，宇宙起源光譜儀的科學目標之一是探測“宇宙網絡”，即在暗物質的引力作用下形成的宇宙大尺度結構，並探索這一結構幾十億年來的演化及其在星系形成和演化中的作用。
大視場相機3將是哈勃望遠鏡的首個“全色”照相機，它能清晰地拍攝多種顏色的大視場圖像，是對其他照相設備的有力補充。
科學家利用了第五次的維修及升級的成果，發現宇宙的膨脹速度正在加快，認清了一種被稱為暗能量的神秘排斥力的推測，暗能量佔了宇宙的70％，這一發現為三位科學家贏得了2011年諾貝爾物理學獎。（美國加州大學伯克利分校天體物理學家薩爾·波爾馬特、美國/澳大利亞物理學家布萊恩·施密特以及美國科學家亞當·里斯）
2018年10月5日，哈勃太空望遠鏡上又傳了一個壞消息，它身上其中一個陀螺儀發生了故障，儘管仍然可以工作，但是效率會大大的降低。
時至今日，30週歲的哈勃空間望遠鏡已經算得上是一個長壽“老人”了，它還能堅持多久，也許連它自己都不知道吧！
不過不少天文愛好者還是希望它能堅持下去，繼續為人類探索宇宙做出更多的貢獻！
歷經30年的哈勃太空望遠鏡何去何從？
原本在設計之初，哈勃望遠鏡的使用壽命只有15年，但是歷經了1993、1997、1999、2002、2009年5次“貼身”維護大修之後，哈勃望遠鏡相當於超期服役了15年，本來計劃2017年10月正式退役。
但是由於經費、航天飛機全部退役等等現實問題，哈勃的繼任者“詹姆斯·韋伯太空望遠鏡”（James Webb Space Telescope）遲遲不能升空接替哈勃，至於能否撐到接替那一天，還真的聽天由命了！
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡渲染圖
雖然天文學家和普通天文愛好者都希望儘量延長它的使用年限，但由於哈勃是在太空工作，受到宇宙輻射的影響，其設備老化很快，再加上哈勃望遠鏡超負荷的工作，對它的各個設備也是不小的考驗。
說道哈勃望遠鏡最終的歸宿，其實2009年，亞特蘭蒂斯號飛船在進行最後一次的維護任務時，就已經埋下了伏筆。
當時在進行的第五次維修時，宇航員在哈勃身上安裝了一枚小型推進裝置，以便讓失去利用價值的哈勃能夠受控墜入大氣層完成悲壯的一生。
在哈勃望遠鏡發射30週年紀念日來臨之際，讓我們記住人類第一座太空望遠鏡的名字吧！
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