为什么要把哈勃望远镜送入太空

责任编辑:张玮     2017-11-27 20:06:44        来源:科普中国网

    

    2001年11月27日,美国航天员通过哈勃太空望远镜,首次直接探测到太阳系以外的一个拥有大气的行星。那么,为什么要将哈勃望远镜送入太空呢?

    以美国天文学家哈勃命名的太空望远镜——哈勃太空望远镜于1990年4月25日,由美国“发现号”航天飞机送入太空。哈勃太空望远镜的主要任务是:探测宇宙深空,解开宇宙起源之谜,了解太阳系、银河系和其他星系的演变过程。

    哈勃太空望远镜耗资达21亿美元,从初步构想的提出、设计到建造完成,时间跨度达40多年。其实,地球上有许多质量很高的天文望远镜,为什么一定要耗费如此巨大的精力和财力,把一台天文望远镜送人太空呢?

    我们知道,宇宙深空的天体离地球非常非常遥远,所以要使用分辨率很高的大型望远镜才能观测清楚。分辨率要高到什么程度呢?要能看清10千米以外的一枚1角硬币!

    可是,在地球表面,即使望远镜本身制造得再好,也难以达到这个要求。

    首先,地球表面有“讨厌”的大气层。它不仅把0.3纳米以下的紫外线统统阻挡在地球外面,而且会产生模糊效应,使得再好的大型望远镜的分辨率也难以接近光学上的所谓的衍射极限。而把同样的大型望远镜放到处在真空环境的太空,分辨率可提高10倍。

    其次,地球上有“讨厌”的引力。大型望远镜需要巨大的光学透镜,地球的引力会使大透镜制造时产生微小的形变,而微小形变会使望远镜分辨率大大降低。哈勃太空望远镜刚刚升空时,就因为望远镜的主镜的边缘在地面加工时多磨去了2微米(大约只有头发丝的1/50),而无法使用。结果,“奋进号”航天飞机只能上天,派出航天员给哈勃太空望远镜“戴上”称为“光学矫正替换箱”的“眼镜”,才使“哈勃”的“视力正常”。

    再有,就是“讨厌”的震动。无论是人类活动产生的震动还是地球内部产生的震动,都会影响望远镜对宇宙深空的观测。

    要找一个没有任何干扰、“与世隔绝”的环境,那么就只好把哈勃太空望远镜搬到太空中去了。

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