太空望远镜

然而,望远镜造大了,理论上分辩率很高,但地面上的望远镜必须透过地球大气层,大气的扰动会破坏分辨率,让望远镜有劲使不出(参见图9说明)。为避免这个缺陷,人们就想把大型反射望远镜发射到太空里,没有大气的干扰分辨率就能更上一层楼。早在1923年,人们就开始张罗太空里的望远镜,但经费和技术直到1970年才搞定,美国的NASA和欧洲航天局联合支持了哈勃太空望远镜计划。哈勃这个名字是纪念上面提到的那位发现外星离得越远、红移越大的天文学家哈勃。哈勃的主反射镜口径达到2400毫米(图10)

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图10 夕阳中大气外的哈勃望远镜

1990年,航天飞机带着哈勃望远镜升空。然而开局不顺,望远镜传回的图像模模糊糊(图11)。原来,磨制主反射镜的工程师一时糊涂,用错了参数。这也太扯了,望远镜通过了无数测试、验收,承建人员中哪怕有一个夫琅和费那样的工匠,也不会等到望远镜上天后才发现。

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图11 哈勃的2.4米主镜片。误差只有头发丝的几十分之一

项目领导只能研究补救方案,要知道哈勃计划本身很不容易,光是搭载修补项目的航天飞机就出过两次机毁人亡的大事故。如果在天上还修不好,浪费的巨额资金还是小事,怕就怕给民众坏印象,让空间望远镜计划几十年翻不了身。

终于,在1993年,航天飞机带上去一个矫正镜片模块,才让哈勃达到了设计的分辨率。之后,哈勃不负众望,勤勤恳恳地工作了30年,传回大量让人惊艳的照片(图12),大大推进了人类对宇宙的认识。

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图12 哈勃图像的代表作 上为银河中的点点繁星;下为一个河外星系内星星诞生的过程(红色烟尘中大量蓝色的新星星),左下蓝色的烟圈是一个恒星死亡的时候抛出的大量气体。