哈勃望远镜拍摄的10幅令人难以置信的照片

1. 哈勃望远镜拍摄的10幅令人难以置信的照片

几乎每个人都听说过哈勃望远镜。它只有不到3米长度，但已经为人类服务了30年，它不仅让我们对宇宙的运作有了很好的科学洞察力，而且还拍摄了一些最不可思议的照片。下面，你将看到我发现的十张最令人惊奇的照片。
  
 10.四重蚀
     
 土星有四个月亮；土卫二，狄奥尼，泰坦和米玛斯。
  
 这张照片拍摄于2009年；它清楚地显示了土星的四个卫星。从左至右，您可以看到两个小卫星，土卫二和狄奥尼，两个黑色的阴影落在土星的表面上。较大的橙色月亮泰坦，大约是我们月亮大小的两倍；而在地球的最边缘，就是冰冷的Mimas。
  
 9.射手座星云
     
 哈勃望远镜揭示了银河系中最古老的恒星。
  
 在将这张照片包括在文章中之前，我不得不检查了几个不同的网站，因为这看起来确实是不错的。哈勃望远镜注视着一个很小的，无尘的角落，让我们看到了银河系中最古老的恒星。这将使科学家能够更多地了解银河系的诞生和成长。 
  
 8.梅西耶104
     
 “ Sombrero星系”，处女座星团中最大的物体之一。
  
 Messier 104被昵称为“草帽星系”，位于处女座星系团中。距离地球2800万光年，跨度为50,000光年。它是处女座星团中最大的物体之一，亮度等于8000亿个太阳。有人认为其核心存在一个巨大的黑洞，并且该星团正以每秒700英里的速度远离我们。 
  
 7.NGC 6302
     
 虽然NGC 6302看上去很漂亮，但实际上它的“机翼”是气体爆炸造成的。
  
 取而代之的是NGC 6302，它位于我们自己的银河系中。它是在恒星死亡后诞生的，大约是我们太阳大小的五倍。天然气爆炸是华氏36,000度，每小时膨胀60万英里。这张照片是在2009年用广角相机拍摄的。 
  
 6.巨大的风车
     
 巨大的风车是银河系的两倍，拥有超过一万亿颗恒星。
  
 这个星系位于大熊座（Ursa Major），距地球约2100万光年，跨度约170,000光年。大约是银河系的两倍。据估计，这个银河系拥有超过一万亿颗恒星，其中约有1000亿颗恒星很像我们自己的太阳。
  
 5.泻湖星云
     
 泻湖星云是肉眼可见的仅有的两个星云之一。
  
 泻湖星云位于射手座，距离我们约有4,000-6,000光年，是北半球中纬度仅有的两个肉眼可见的星云之一。但是肉眼不会瞥见这张照片质量附近的任何地方。在这张照片中，您可以看到瓦斯和尘埃的破裂，使它看起来像沙质。
  
 4.R136
     
 R136，包括一些已知的最大的蓝色恒星。
  
 这是我们从哈勃望远镜获得的最详细的照片之一。这不仅是相对较年轻的恒星群，而且照片中看到的一些蓝色恒星也是我们所知道的最大恒星：有些比我们的太阳大100倍。该图像拍摄于2009年，跨度为100光年。
  
 3.欧米茄Centauri
     
 欧米茄半人马座是密密麻麻的恒星集合，距离地球17,000光年。
  
 这张2002年的照片显示了绕银河系运转的200个球状星团中最大的一个：半人马座。距地球约17,000光年。整个星团包含约1000万颗恒星-在此图中可以看到200万颗恒星。
  
  
 2.恒星尖塔
     
 恒星塔高约90万亿公里，是一座巨大的冷气和尘埃塔。
  
 这个尖塔位于鹰星云中，高度约9.5光年。柱子可能包含新生恒星：某些恒星在气体被重力压缩时形成，而其他恒星可能是由于邻近恒星产生的大量热量而形成的。
  
 1.银河
     
 多亏了两个最大的太空望远镜一起工作，这是有史以来最清晰的银河系核心照片。
  
 由于在其他所有条目中都提到了银河系，因此仅需以确切的照片结尾才有意义。这是我们银河系中心的合成图像。它是通过将哈勃望远镜的红外摄像机和多目标光谱仪与斯必泽太空望远镜的彩色照片结合在一起制成的。您在图像中看到的距离大约为20,000光年，跨度为300光年。

2. “哈勃望远镜”拍出的照片好看不？

3. 只有看过哈勃望远镜拍下的所有照片，才能知道哪张最美

哈勃太空望远镜是在地球大气层外运行的一台天文望远镜，它的工作原理与现代光学天文望远镜的原理是一样的，都是通过镜头，接收来自远处的光信号，转化成电信号后储存的存储器内，再转换成图像。
我们知道，要拍摄到远处的图像，一是要求光信号要足够强，二是信号源要稳定。哈勃太空望远镜能够拍摄到清晰的深空图像，主要有两个原因。一是它是在大气层外工作，影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，因而图像非常清晰，不会有地面望远镜拍摄像片时无法避免的光源扩散现象。二是不论是拍摄还是图像的多次传送和转换，都是用数字化信号，避免了电信号的衰减和失真。因此，图像的清晰度比地面上所有的光学天文望远镜都要好。
至于哈勃太空望远镜为什么能够“看”得那么深远，原因还是不受大气层的影响。在没有大气层影响时，哈勃太空望远镜的镜头能够长时间定位于某一片空间，接收并积累远处的光信号，直到形成足够亮度的图像。在地面上，虽然也可以长时间定位曝光，但由于大气湍流扰动和光线通过大气层时的衰减，光源太弱时，地面天文望远镜是无法拍摄到清晰的深空图像的。勉强拍摄，也只是一片光斑，看不清细节。而在真空环境中，光线再弱，也不会有散射、折射和衰减，理论上可以用无限长的曝光时间，拍摄到无限远处天体的影像。所以虽然哈勃太空望远镜的镜头口径只有6.5米，比不上地面天文望远镜的镜头口径，但拍摄效果却是再大的地面天文望远镜也无法达到的。

4. 哈勃望远镜如何拍摄图像的？

我们见过的精美宇宙照片，基本上都是哈勃望远镜拍摄的。之宏大之精美，简直就是上帝的手绘图，不过我们看见的这些图都是宇航局工作人员“修”过的。
  
 图：马头星云
  
 哈勃望远镜是科学家为了克大气干扰，而研发的空间望远镜。将望远镜放置于大气层外的高轨道上面，没有大气的干扰，获得的图像比地表望远镜清晰10倍以上。
  
 图：轨道上的哈勃望远镜
  
 哈勃望远镜是天文学家的眼睛，而且是无与伦比的眼睛，可以说造就了现代天文学，可这眼睛来的并不顺利。最开始发射后的主镜片厚度问题，到后来的5次大修及仪器更换，耗尽了地面工作人员的心血。以至于后来的高额维修费用宇航局负担不起，在后来的全美天文协会，及科学家的联名请求下才重修哈勃。
  
 图：哈勃拍摄的隐藏的新星团
  
 哈勃的成像是卡塞格林系统，2.4米的主镜，将光反射到前面直径30cm副镜，该副镜为凸面镜，将提前聚焦的光延长焦距，反射到主镜后的光学分析系统，从主镜中间的孔洞中穿过，孔洞与副镜之间还有一段柱状的消杂光的副消光圈，主镜筒还有主消光圈，在主镜后聚焦形成焦平面。
  
 图：哈勃成像光结构
  
 图：哈勃望远镜内部结构
  
 在焦平面前面还有半反射镜的分光系统，将光一部分反射到上面的光学分析系统进行分析，一部分反射到下面进行成像处理。哈勃望远镜不仅仅是可见光波段，还包含紫外波段和近红外波段。
  
 还配备行星相机、广角相机、光学巡天相机、3个高精度导星陀螺仪、广域相机、以及最开始的精度问题安装的光学矫正镜（眼镜），有1600万的黑白ccd相机，一般都是黑白图像，通过所观测天体的元素分布，进行滤镜成像，再把不同滤镜成像的图像叠加，形成彩色图像，这些彩色图像在经过工作人员的“修饰”后在发布在官网上。
  
 图：哈勃原图
  
 图：叠加
  
 图：工作人员修饰
  
 哈勃望远镜1997年发射，已经超期服役10多年了，预期还能服役到2020年。到时由它的继任者詹姆斯—韦伯望远镜接替它继续工作，韦伯望远镜口径达到6.5米是哈勃的5倍，科学家称能看见宇宙时间的尽头。
  
 韦伯望远镜由于资金削减，口径已经减到需要的最小口径的极限。预计在2021年发射升空，将望远镜置于一直处于地球的阴影中，拉格朗日点的引力平衡点，抵御太阳的辐射，主要为红外波段，主镜表面镀了黄金，黄金的红外反射率最高，所以韦伯的望远镜主镜看上去是金色的。主镜下面为5层辐射挡板，为了抵挡来自地球的辐射干扰，看起来像“战舰”一样。

5. 哈勃望远镜拍的真实照片是什么样的？它的工作原理是什么？

不用说哈勃望远镜拍的照片，天文台所有的彩色深空照片都是多通道合成的！当然，大口径望远镜拍摄的明亮发射星云的照片仍然会有一些颜色，但由于光损伤的影响，背景与目标天体的对比度很差，因此需要天文摄影LRGB多通道，还需要暗场，暗场还需要拍摄前、中、后三组，要求高的还有亮平场！当然，在太空工作的哈勃望远镜不必担心光损伤，因为没有光损伤会影响它。唯一要考虑的是目标天体、太阳和月球在地球周围运行时的相对位置！因为位置的不时变化会影响持续曝光！

如果真正拍摄的颜色是这样的，即使在超级望远镜下，哈勃也无法逃脱诅咒，宇宙的颜色非常苍白，即使你能看到颜色，也是所有的颜色！因此如果要满足彩色照片需求的话，最低也要有RGB三个通道的颜色，如果加上其他波段的颜色，如红外线和紫外线，颜色会更丰富，甚至是射电波段的照片叠加，天体的范围可能明显超出你的想象！为什么原始图像是黑白的？因为如果哈勃望远镜想要拍摄彩色图片，光探测器必须在同一区域放置红色、绿色和蓝色元素，以影响图片的分辨率。

哈勃可以通过拍摄黑白照片来捕捉更多的细节。更困难的是使用红外线或紫外线滤光器。红外线和紫外线是看不见的光，肉眼看不见。因此，如果天文学家想让哈勃拍摄的图片反映光谱上所有波长的光，他们必须着色。哈勃望远镜在拍摄太空照片时，为了提高灵敏度，会使用黑白相机，然后配合适当波长的滤镜进行曝光处理，然后再把不同波长的曝光信息，合成到不同的色彩通道中，从而得到一张彩色照片。我们可以看到，X射线望远镜主要显示恒星的信息。

这是因为X射线的穿透力很强，能穿透星云中的星际气体，而可见光和红外波段则看不到这些恒星的细节。如果把这张X射线望远镜、红外线和哈勃望远镜的照片可以增加更多的细节。因此，我们通常在互联网上看到的哈勃望远镜拍摄的大部分图片都是后期合成的效果。颜色取决于合成过程中的处理方法，这与您在太空中使用可见光望远镜的实际观察效果不同。至于为什么哈勃望远镜从一开始就不直接拍彩色照片？因为这样做会影响图像的分辨率。在这种情况下，拍摄黑白照片会记录更多细节，这对科学研究非常有价值。

6. 哈勃望远镜的

哈勃空间望远镜（英语：Hubble Space Telescope，缩写：HST）[1]是以著名天文学家、美国芝加哥大学天文学博士爱德温·哈勃为名，在地球轨道上并且围绕地球的太空空间望远镜，它于1990年4月24日在美国肯尼迪航天中心由“发现者”号航天飞机成功发射。
哈勃空间望远镜的位置在地球的大气层之上，因此影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线，是天文史上最重要的仪器之一。
它成功弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。此外，哈勃的超深空视场则是天文学家目前能获得的最深入、也是最敏锐的太空光学影像。
哈勃空间望远镜和康普顿γ射线天文台、钱德拉X光天文台、斯皮策空间望远镜都是美国国家航空航天局大型轨道天文台计划的一部分[2]。哈勃空间望远镜由NASA和ESA合作共同管理。
哈勃太空望远镜拍到了蝴蝶状星云“Twin Jet Nebula”，这一星云有两片闪闪发光的“彩虹翅膀”，仿佛一只美丽的蝴蝶在展翅飞翔。
2016年3月4日，人类宇宙观测距离记录再次被哈勃望远镜刷新，成功捕捉到了距离地球达134亿光年的GN-z11星系发出的微光。这个名为GN－z11的星系是一个异常明亮的“婴儿星系”，位于大熊星座方向。换句话说，人们现在观测到的是它在宇宙大爆炸后4亿年时的样子。

7. 哈勃望远镜

哈勃望远镜 百科内容来自于: 哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST），是以天文学家哈勃为名，在轨道上环绕著地球的望远镜。1990年4月24日，哈勃太空望远镜发射升空。 
简介
哈勃空间望远镜 哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST），是以天文学家哈勃为名，在轨道上环绕著地球的望远镜。他的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。他已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。哈柏的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，其观测能力等于从华盛顿看到1.6万千米外悉尼的一只萤火虫。 


起源哈勃太空望远镜哈勃空间望远镜从1946年的原始构想开始，直到发射为止，建造太空望远镜的计划不断的被延迟和受到预算问题的困扰。在他发射之后，立即发现主镜有球面像差，严重的降低了望远镜的观测能力。幸好在1993年的维修任务之后，望远镜恢复了计划中的品质，并且成为天文学研究和推展公共关系最重要的工具。哈勃空间望远镜和康普顿γ射线天文台、钱卓X光天文台、斯必泽空间望远镜都是美国宇航局大型轨道天文台计划的一部分 。哈勃空间望远 镜由NASA和ESO合作共同管理。 
哈柏的未来依靠后续的维修任务是否成功，维持稳定的几个陀螺仪已经损坏，2007年，连备用的也已经耗尽，而且另一架用于指向的望远镜功能也在衰减中。陀螺仪必须要以人工进行维修，在2007年1月30日，主要的先进巡天照相机（ACS）也停止工作，在执行人工维修之前，只有超紫外线的频道能够使用。另一方面，如果没有再提升来增加轨道高度，阻力会迫使望远镜在2010年重返大气层。自从2003年哥伦比亚号航天飞机不幸事件之后，由于国际空间站和哈柏不在相同的高度上，使得太空人在紧急状况下缺乏安全的避难场所，因而NASA认为以载人太空任务去维修哈柏望远镜是不合情理的危险任务。NASA在从新检讨之后，执行长麦克格里芬在2006年10月31日决定以亚特兰大进行最后一次的哈柏维修任务，任务的时间安排在2008年9月11日， 基于安全上的考量，届时将会让发现号在LC-39B发射台上待命，以便在紧急情况时能提供救援。计划中的维修将能让哈勃空间望远镜持续工作至2013年。如果成功了，后继的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）应该已经发射升空，可以衔接得上任务了。韦伯太空望远镜在许多研究计划上的功能都远超过哈柏，但将只观测红外线，因此在光谱的可见光和紫外线领域内无法取代哈柏的功能。


1999年4月，利用哈勃望远镜拍摄的深空图像，美国纽约州立大学斯托尼布鲁克分校的研究人员发现了宇宙边缘附近有一个距离地球130亿光年的古老星系，这是迄今为止人类所发现的最遥远的天体；利用全新的近红外仪器，透过茫茫的星际，人们发现了“皮斯托”星，这是至今发现的最大的一个天体。利用哈勃望远镜的宽视场和行星摄像机，科学家获取了第一张伽玛射线爆发的光学照片；哈勃望远镜上的超级摄谱仪又向人们揭示了超新星的化学成分。 

哈勃望远镜所收集的图像和信息，经人造卫星和地面数据传输网络，最后到达美国的太空望远镜科学研究中心。利用这些极其珍贵的太空图像和宇宙资料，科学家们取得了一系列突破性的成就。沉寂多年的天文学领域，正发生着天翻地覆的变化。 

哈勃望远镜预计2010年“退休”。21世纪的太空望远镜研制计划正紧锣密鼓地在全世界范围内展开。21世纪初叶，将有数台大型天文观测设备送入外层空间，这将是继哈勃望远镜取得的辉煌成就之后的，人类探测太空的又一次大手笔。

观念理论
太空望远镜之父莱曼·斯必泽。
企划和前置作业
哈勃空间望远镜的历史可以追溯至1946年天文学家莱曼·斯必泽所提出的论文：《在地球之外的天文观测优势》。在文中，他指出在太空中的天文台有两项优于地面天文台的性能。首先，角分辨率（物体能被清楚分辨的最小分离角度）的极限将指受限于衍射，而不是由造成星光闪烁、动荡不安的大气所造成的视象度。在当时，以地面为基地的望远镜解析力只有0.5-1.0弧秒，相较下，只要口径2.5米的望远镜就能达到理论上衍射的极限值0.1弧秒。其次，在太空中的望远镜可以观测被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。 
斯必泽以太空望远镜为事业，致力于太空望远镜的推展。在1962年，美国国家科学院在一份报告中推荐太空望远镜做为发展太空计划的一部分，在1965年，斯必泽被任命为一个科学委员会的主任委员，该委员会的目的就是建造一架太空望远镜。

在第二次世界大战时，科学家利用发展火箭技术的同时，曾经小规模的尝试过以太空为基地的天文学。在1946年，首度观察到了太阳的紫外线光谱。英国在1962年发射了太阳望远镜放置在轨道上，做为亚利安太空计划的一部分。1966年NASA进行了第一个轨道天文台（OAO）任务，但第一个OAO的电池在三天后就失效，中止了这项任务了。第二个OAO在1968至1972年对恒星和星系进行了紫外线的观测，比原先的计划多工作了一年的时间。

轨道天文台任务展示了以太空为基地的天文台在天文学上扮演的重要角色，因此在1968年NASA确定了在太空中建造直径3米反射望远镜的计划，当时暂时的名称是大型轨道望远镜或大型太空望远镜（LST），预计在1979年发射。这个计划强调须要有人进入太空进行维护，才能确保这个所费不贷的计划能够延续够长的工作时间；并且同步发展可以重复使用的航天飞机技术，才能使前项计划成为可行的计划。


对资金的需求
1979年5月，在康涅狄格州丹柏立的Perkin-Elmer公司抛光中的哈柏主镜轨道天文台计划的成功，鼓舞了越来越强的公众与论支持大型太空望远镜应该是天文学领域内重要的目标。在1970年NASA设立了两个委员会，一个规划太空望远镜的工程，另一个研究太空望远镜任务的科学目标。在这之后，NASA下一个需要排除的障碍就是资金的问题，因为这比任何一个地面上的天文台所耗费的资金都要庞大许多倍。美国的国会对太空望远镜的预算需求提出了许多的质疑，为了与裁军所需要的预算对抗，当时就详细的列出了望远镜的硬件需求以及后续发展所需要的仪器。在1974年，在裁减政府开支的鼓动下，杰拉尔德福特剔除了所有进行太空望远镜的预算。 

为回应此，天文学家协调了全国性的游说努力。许多天文学家亲自前往拜会众议员和参议员，并且进行了大规模的信件和文字宣传。国家科学院出版的报告也强调太空望远镜的重要性，最后参议院决议恢复原先被国会删除的一半预算。

资金的缩减导致目标项目的减少，镜子的口径也由3米缩为2.4米，以降低成本和更有效与紧密的配置望远镜的硬件。原先计划做为先期测试，放置在卫星上的1.5米太空望远镜也被取消了，对预算表示关切的欧洲航天局也成为共同合作的伙伴。欧洲航天局同意提供经费和一些望远镜上需要的仪器，像是做为动力来源的太阳能电池，回馈的视欧洲的天文学家可以使用不少于15%的望远镜观测时间。在1978年，美国国会拨付了36,000,000C元美金，让大型太空望远镜开始设计，并计划在1983年发射升空。在1980年初，望远镜被命为哈勃，以纪念在20世纪初期发现宇宙膨胀的天文学家艾德温·哈勃。

8. 哈勃望远镜的资料?

哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST），是以天文学家爱德温·哈勃（Edwin Powell Hubble）为名，在轨道上环绕着地球的望远镜。它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。


大气层中的大气湍流与散射，以及会吸收紫外线的臭氧层，这些因素都限定了地面上望远镜做进一步的观测。太空望远镜的出现使天文学家成功地摆脱地面条件的限制，并获得更加清晰与更广泛波段的观测图像。 　　空间望远镜的概念最早出现上个世纪40年代，但一直到上个世纪90年代，哈勃空间望远镜才正式发射升空，并观测迄今。 

哈勃空间望远镜属于美国航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)  哈勃望远镜的太空图
的合作项目，其主要目标是建立一个能长期在太空中进行观测的轨道天文台。它的名字来源于美国著名天文学家埃德温·哈勃。 

1990年4月25日，由美国航天飞机送上太空轨道的 “哈勃”望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元。它以2.8万公里的时速沿太空轨道运行，清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。同时，由于没有大气湍流的干扰，它所获得的图像和光谱具有极高的稳定性和可重复性。 　　哈勃望远镜帮助科学家对宇宙的研究有了更深的了解。然而，由于美国航空航天局将哈勃SM4确定为最后一次维修任务，因此，哈勃的退役在即，而它新的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）将发射升空，并逐步接替哈勃太空望远镜的工作。