本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。
著名的哲学家康德曾经说过,世界上有两件东西能够震撼人的心灵,一件是人类心中崇高的道德标准,另一件就是头顶上灿烂的星空。
那片星空不仅是给我们在夜空下消遣时候看的自然美景,更多的是勾起人类的好奇心,鼓舞人类走出地球,踏入更远的宇宙星空,地球只是我们的家园而已,它在宇宙中渺小如沧海一粟。
哈勃望远镜承担了人类的梦想,它身上背负着人们的期望。1990年4月24日,发现号航天飞机携带哈勃望远镜升空,顺利进入575公里的轨道上。哈勃望远镜以美国天文学家哈勃名字来命名,以纪念他对于天文学发展所作出的贡献。
在哈勃望远镜拍回来的首张照片中,科学家发现哈勃望远镜存在一个重大问题,那就是主镜存在球面像差,这样的缺陷导致拍回来的照片无法达到预期的效果,而造成这一结果的原因是在地面上对主镜的打磨不到位,有2.2微米的厚度误差,这么点的误差也是致命的,它使得地面上的工作人员不得不设法维修这个问题。
经过紧张的讨论之后,确定了三个方案:
第一:派遣宇航员上天维修,然而这个方案最后讨论无法实施,因为主镜系统上没有预留的空间来实施维修操作。
第二:派遣航天飞机再入太空,将哈勃望远镜从轨道上拽回来,回到地面上重新修正主镜,最后也没有通过这个方案,因为这个方案实施周期太久,还需要重新送上太空,太麻烦。
第三:给哈勃望远镜装一套光学改正系统,最后也就是用了这个方案,算是装了一个矫正系统,当然这个方案也动用了航天飞机,7名宇航员驾驶航天飞机携带8吨器材,前往太空给哈勃维修。
经过这次维修,科学家与工程师们说,维修之后的哈勃望远镜的分辨率比之前预想的还要好,超出了原先设计之初预想的极佳效果,这次维修是极有意义的。
自1993年这次维修之后,哈勃望远镜进入到正常的工作中来,三十年来的发现,亮点不断。
哈勃望远镜的主要成果
哈勃望远镜的主要科学目标是测量宇宙的大小与年龄,现在所得到的宇宙年龄的结果要比哈勃望远镜上天之前要精确地多。
通过对造父变星的观测以及测定造父变星的距离,改善哈勃常数的测量值,让误差更小一些,哈勃常数对于研究宇宙学来说是极为重要的。
在上世纪六十年代初期,天文学界一直有这样的猜测,“黑洞可能存在于星系核心”,八十年代时,科学家才找到了一批星系中心可能是黑洞的候选者,哈勃望远镜的升空,大量的观测数据表明,“星系的中心是黑洞”这一现象在宇宙中是很普遍的,同时也验证了之前的猜想。
哈勃的超深空场是一项尤为重要的成就,它所展示的是迄今为止人类看到的最远的深空星系图片,对于宇宙学的研究有重要意义,向大家揭示了婴儿期宇宙的演化图景。
哈勃望远镜找到了暗物质存在的有力证据,根据对超新星的观测,发现遥远的超新星亮度比预期的弱很多,这表明宇宙间星体的距离更大,宇宙正在加速膨胀,由此引出了暗能量的概念,宇宙加速膨胀的幕后黑手很可能就是暗能量。
哈勃望远镜还为我们带来了一幅幅精美的星空图片,唤醒大家对宇宙的好奇。哈勃望远镜的成果远不止这么点,自哈勃望远镜升空以来,在这三十年中,科学家根据哈勃望远镜的数据发表了数万篇科学论文,可以这么说,哈勃望远镜是现代天文学发展过程中最重要的科学仪器。
如今,哈勃望远镜已“垂垂老矣”,它的重任将交由它的继任者来完成。