什么是哈勃望远镜?

2024-05-13

1. 什么是哈勃望远镜?

哈勃望远镜是人类历史上第一架空间望远镜,也是目前最先进的空间望远镜。


空间望远镜的概念最早出现在1940年,19世纪70年代和80年代,美国航空航天局与欧洲航天局合作,设计与建造空间望远镜。1990年,世界上第一台空间望远镜问世了,设计者们用美国天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃(1889~1953)的名字为其命名。


1990年4月22日,“发现号”航天飞机将哈勃望远镜送入地球轨道,哈勃望远镜开始运行于距离地面600千米的高空,摆脱了地球大气对天文观测的干扰,因此它的威力远远超过地基光学望远镜。哈勃望远镜总重约11吨,焦距57.6米,分辨率为0.005,为地面大望远镜的100倍,观测波长从紫外的120纳米到红外的1200纳米,造价15亿美元。在哈勃望远镜的帮助下,人类加深了对星系形成的了解,大致确定了宇宙诞生的年龄,增加了对恒星演化历程的知识,发现了黑洞存在的证据,并通过对遥远的类星体的研究,探察了宇宙的结构。

什么是哈勃望远镜?

2. 为什么望远镜也被叫做哈勃望远镜?

被称作“全人类观察宇宙空间的第一双眼睛”的哈勃望远镜现已为全人类投入使用了30年了,在哈勃望远镜产生以前,全人类观察夜空只可以凭借其人眼及其天文望远镜。
尽管全人类可以将天文望远镜的精密度调节的更精确,及其把天文望远镜生产制造的更高,便于可以看得见更远、更清楚的宇宙空间。可是只要是天文望远镜安装使用在地球上,全人类就没法精确了解宇宙空间的信息内容。之所以能够会那样,是由于地球上的影响要素确实是太多了。
也正是因为地球环境的影响要素过多,因此我们要想在没有自然环境影响的区域创建一个观测点,而外太空那样一个区域。1970年着手,美国和欧洲科学家着手准备了大型的空间轨道天文台,来到1982年,这一工程项目才拥有相对比较正规的名称:哈勃空间天文望远镜。可是哈勃望远镜的产生,也差点儿毁了NASA的名誉。当时在修建哈勃空间天文望远镜时,美国众议院就因费用预算太高而不准许,以后天文学家开展游街抵抗,才最后获得了美国国会的允许,但这些人只审批了一部分的经费预算。
因为哈勃望远镜的主镜面玻璃主要参数打磨抛光不正确,比原标准规定厚了2微米,也就是1/50发丝的薄厚,造成 哈勃自动对焦始终不准确,观察宇宙空间时十分模糊不清。以后,NASA在1993年派了7名宇航员为哈勃空间天文望远镜“矫正视力”,总共开展了11个零部件的拆换,才最后让“近视眼”的哈勃还原了正常视力。哈勃总共开展了4次更新检修,更新检修以后的哈勃空间天文望远镜投入使用时间一次又一次增加,计划在2005年就退休的它,直到如今仍在全力以赴地运行着,并持续有新的关键发现。

3. “哈勃”望远镜有什么特点?

“哈勃”望远镜有八台超高精密的科学仪器,有大型光学接收系统,有视野宽广的行星摄像机、暗弱天体摄像机、天体摄谱仪、高分辨率分光摄像仪、高速光度计及精密导向系统及设备等等。
“哈勃”太空望远镜能捕捉到亮度十分微弱的发光天体,其灵敏度比地面上最好的望远镜还高100倍。科学家们用它来拍摄清晰的宇宙图像和照片。测定宇宙物体的质量、大小、寿命、形状及其他广泛的数据资料。观测太空中的类星体、银河星系、气态星云和变光星体,以及太阳系内行星大气、物理现象和征兆,打开研究宇宙天体能量变化过程和宇宙起源的大门。同时利用太空望远镜研究行星围绕其他星体运行情况,用获得的数据证实宇宙中所存在的基本物理变化过程,探测多种电磁波的波谱,寻找地球人类以外的智慧生命。

“哈勃”望远镜有什么特点?

4. “哈勃”望远镜有什么特点?

“哈勃”望远镜自1990年由“发现号”航天飞机释放到地球大气层外太空以来,它已为人类立下了不少功劳,它已拍摄了上千万幅照片。由于初期设计上的误差,“哈勃”曾患“近视病”,聚焦不佳,图像清晰度不够,后来(1996年)经过修复,功能大大提高,图像清晰度也有所改善。修复后的“哈勃”在前段时间拍到了宇宙深穹中清晰的类星体照片,并且还拍到了在太阳系边缘处的隐形生命体——人类形像的气状生命体照片,这是十分了不起的一项功劳。因为这类照片可以作为E.T.研究中认为宇宙中存在高能高智隐形生命体的证据。
最近,“哈勃”望远镜再立新功,它又发现了超黑洞的存在和发现新的绚丽璀璨的新星体。这给天文界带来了新的喜讯。
1997年2月,美国“发现号”航天飞机上的两名宇航员通过太空行走,为“哈勃”太空望远镜加了近红外照相和多目标分光仪、太空望远镜图像摄谱仪等11件总值3亿美元的新设备。这些新设备对12日公布的新发现起到了至关重要的作用。
例如,由于通过红外光线观察,新安装的近红外照相和多目标分光仪要比通过可见光观察的其他望远镜更为优越。它可以穿透星际尘埃,“看到”著名的猎户座星云。在这个星云里,正在孕育大量新星体。近红外照相和多目标分光仪拍下的猎户座星云照片显示,无数绚烂夺目、奇形怪状的物质从一些正在形成中的巨大星体“新生命”中喷射而出。
科学家们还通过近红外照相和多目标分光仪观察了另一个距地球3000光年的星云。在那个星云里,有一颗“垂死”的恒星,不断地爆发出气体和尘埃。安装近红外照相和多目标分光仪的主管科学家罗杰?汤普森说:“通过‘哈勃’拍摄的图像,我们得以了解星体从诞生到死亡的一系列景象。”
另一个新设备——太空望远镜图像摄谱仪也立下了大功,在处女座发现了一个至少是太阳质量3亿倍的大黑洞。由于黑洞会将周围的任何东西——包括光线本身都吸进去,故我们通常并不能拍下黑洞本身的照片。但是,太空望远镜图像摄谱仪通过分析光谱不同部分代表的不同物质,展现了以很快的速度围绕黑洞旋转的物质的Z型光谱曲线,这种曲线是黑洞存在的重要证据。自1990年由“发现”号航天飞机释放到太空中以来,“哈勃”为期15年的设计寿命已过大半。但经修复更新后的“哈勃”以更卓越的功能正在为人类掀开宇宙层层神秘的面纱!今后按计划通过定期更新功能,哈勃一定会给人类带来更多的福音和惊奇!
并且,美国科学家目前正在研制性能更高的新的太空望远镜,以进一步揭示宇宙之谜。

5. 哈勃望远镜的由来是什么?

哈勃望远镜是人类历史上第一架空间望远镜,也是目前最先进的空间望远镜。
空间望远镜的概念最早出现在1940年,19世纪70年代和80年代,美国航空航天局与欧洲航天局合作,设计与建造空间望远镜。1990年,世界上第一台空间望远镜问世了,设计者们用美国天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃(1889~1953)的名字为其命名。
1990年4月22日,“发现号”航天飞机将哈勃望远镜送入地球轨道,哈勃望远镜开始运行于距离地面600千米的高空,摆脱了地球大气对天文观测的干扰,因此它的威力远远超过地基光学望远镜。哈勃望远镜总重约11吨,焦距57.6米,分辨率为0.005,为地面大望远镜的100倍,观测波长从紫外的120纳米到红外的1200纳米,造价15亿美元。在哈勃望远镜的帮助下,人类加深了对星系形成的了解,大致确定了宇宙诞生的年龄,增加了对恒星演化历程的知识,发现了黑洞存在的证据,并通过对遥远的类星体的研究,探察了宇宙的结构。

哈勃望远镜的由来是什么?

6. 哈勃望远镜是什么样的望远镜?

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,于1990年4月25日由美国航天飞机送上高590千米的太空轨道。哈勃望远镜以时速2.8万千米沿寂静的太空轨道运行,默默地窥探着太空的秘密。哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜。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。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。

7. 哈勃望远镜是什么原理?

与其他望远镜一样,哈勃望远镜有一个一端开口的长筒,内设的镜子可以采集光线,并将其传送到“眼睛”聚集的焦点。哈勃望远镜有几种类型的“眼睛”,也就是各种仪器。正如某些动物可以看到不同类型的光(如昆虫可以看到紫外光,而人类能看到可见光),哈勃望远镜必须能够观测到从天空洒下的各种光线。正是这些各式各样的科学仪器造就了哈勃望远镜这一神奇的天文工具。然而,哈勃望远镜不仅是一台配备了科学仪器的望远镜,同时也是一架航天器。因此,它需要动力以便在轨道中运行。为了兼具望远镜和航天器的功能,哈勃望远镜配有以下系统:
望远镜功能
光学设备
主镜
副镜
矫正光学设备
科学仪器
宽视野行星照相机2号(WFPC2)
近红外照相机和多天体光谱仪(NICMOS)
太空望远镜成像光谱仪(STIS)
高级巡天照相仪(ACS)
精密制导传感器(FGS)
航天器系统
动力系统
通讯系统
操纵系统
计算系统
结构

哈勃望远镜是什么原理?

8. 哈勃 望远镜最大贡献是什么?

维护任务1 
更换设备后所拍摄的清晰影像,远比更换前清楚许多。第一个任务名为STS-61,它于1993年12月增添了不少新仪器,包括: 
以COSTAR取代高速光度计(HSP)。 
以WFPC2相机取代WFPC相机。 
更换太阳能集光板。 
更换两个RSU,包括四个陀螺仪。 
改变轨道 
该任务于1994年1月13日宣告完成,拍得首批清晰影像并传回地球。 
维护任务2 
第二个任务名为STS-81,于1997年2月开始,望远镜有两个仪器和多个硬件被更换。 
维护任务3A 
任务3A名为STS-103,于1999年12月开始。 
维护任务3B 
任务3B名为STS-109,于2002年3月开始