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浓密的大气层对于地球上一切生物的存在来说都是必不可少的,但对天文观测来说,却是一个很难对付的“敌人”。来自宇宙的紫外线、红外线、X射线等各种电磁辐射不是被大气层吸收得一干二净,就是被反射得无影无踪,仅仅只有可见光和射电波能够到达地面。
由于大气抖动的存在、城市烟雾的影响以及气候条件的限制,使得光学观测的效果很不理想。我们的天文学家多么希望能在地球大气层外进行天文观测啊!
天文学家的这种愿望终于实现了。1976年,美国宇航局拟订了一项研制太空望远镜的宏伟计划。可是,1986年挑战者号航天飞机的意外失事,迫使太空望远镜的发射延迟了数年。随着航天技术的发展,1990年,“发现号”航天飞机终于将哈勃望远镜成功地送入计划中的太空轨道。
太空望远镜是太空中最大的望远镜。它由光学部分、科学仪器、辅助系统三大部分组成,全长13.1米,直径4.7米,重9100公斤。
光学部分采用卡塞格伦式反射系统,主径口径为2.4米,仅次于美国威尔逊山上的254厘米口径的反射镜,能接收到波长为115毫微米~1毫米的电磁辐射。
太空望远镜上的科学仪器比较齐全,主要包括两台互为补充的照相机(一台广角照相机和一台微弱天体照相机);测量辐射源能量波长的两台光谱摄谱仪;一台用于高速测光的红外光度计;两个用以测定星系的位置和运动情况的精空敏感器。所有设备都是插入式的,更换非常方便。如果进行新的实验需要特殊的仪器,也可用航天飞机直接运送后添加或更换。
太空望远镜的辅助系统包括电源、通信、数据处理和环境控制及遥测等部件。整个系统皆由两块对称的太阳电池帆板供电,总功率为1500瓦左右。
太空望远镜的外形与地面望远镜极为相似,光入射到尾部的主镜上,再把图像投射到前端的副镜上,形成光速,最后返回尾部的科学仪器上。太空望远镜所提供的图像十分清晰,通过遥测设备就能传送到地面。
由于太空望远镜是在数百公里以上的地球轨道上运行,基本摆脱了地球大气层对天文观测的干扰,因此,它的威力远远超过地面上的光学望远镜,这主要表现在图像分辨率高、观测距离远、处理资料速度快三个方面。
拿美国帕洛玛山天文台上的海尔望远镜来比较。海尔望远镜口径达5米,能观测到20亿光年距离的天体,太空望远镜的口径虽然只有2.4米,却能观测到140亿光年之遥的天体,且分辨能力比在地面观测提高了10倍;海尔望远镜只能观测到23等星,而太空望远镜却能观测到29等的暗弱天体。也就是说,海尔望远镜能观测到相当于在3公里之外点燃一支蜡烛的亮度,而太空望远镜则可以在500公里高处的夜间观察到在地球上点燃的一支蜡烛的亮度。
目前,天文学家正期盼通过太空望远镜了解一些长期困扰他们的问题:宇宙有多大?年岁有多老?有没有起始和终结?对黑洞或类星体的观察会不会揭示出物理学上的新定律?在外层空间是否还有未知的其他生命天体?太阳系以外是否还有和太阳系类似的星系?
太空望远镜所摄取的光和其他辐射,都是几百万年甚至几十亿年前从遥远的星系到达近地空间的,因此,利用太空望远镜观察,就等于把人类带到若干世纪以前的时代。千万不要忘了,它所获得的一切信息都是几百万年甚至几十亿年以前星系活动的真实记录。
类星体、中子星以及可能存在的黑洞也是令人困扰的“宇宙之谜”。就拿类星体来说吧,它是一种非常奇特的天体,看起来很像恒星,但在射电区域却能释放巨大的能量。科学家们试图借助太空望远镜揭开这个能量之谜,帮助人类找到解决地球能源危机的途径。
另外,高分辨率的太空望远镜也有可能帮助我们探测到距地球30光年之内、约80颗恒星周围的行星系统。这对于探究整个宇宙的演化过程,尤其是揭开地外文明的奥秘,会有很大的推进作用。
由于大气抖动的存在、城市烟雾的影响以及气候条件的限制,使得光学观测的效果很不理想。我们的天文学家多么希望能在地球大气层外进行天文观测啊!
天文学家的这种愿望终于实现了。1976年,美国宇航局拟订了一项研制太空望远镜的宏伟计划。可是,1986年挑战者号航天飞机的意外失事,迫使太空望远镜的发射延迟了数年。随着航天技术的发展,1990年,“发现号”航天飞机终于将哈勃望远镜成功地送入计划中的太空轨道。
太空望远镜是太空中最大的望远镜。它由光学部分、科学仪器、辅助系统三大部分组成,全长13.1米,直径4.7米,重9100公斤。
光学部分采用卡塞格伦式反射系统,主径口径为2.4米,仅次于美国威尔逊山上的254厘米口径的反射镜,能接收到波长为115毫微米~1毫米的电磁辐射。
太空望远镜上的科学仪器比较齐全,主要包括两台互为补充的照相机(一台广角照相机和一台微弱天体照相机);测量辐射源能量波长的两台光谱摄谱仪;一台用于高速测光的红外光度计;两个用以测定星系的位置和运动情况的精空敏感器。所有设备都是插入式的,更换非常方便。如果进行新的实验需要特殊的仪器,也可用航天飞机直接运送后添加或更换。
太空望远镜的辅助系统包括电源、通信、数据处理和环境控制及遥测等部件。整个系统皆由两块对称的太阳电池帆板供电,总功率为1500瓦左右。
太空望远镜的外形与地面望远镜极为相似,光入射到尾部的主镜上,再把图像投射到前端的副镜上,形成光速,最后返回尾部的科学仪器上。太空望远镜所提供的图像十分清晰,通过遥测设备就能传送到地面。
由于太空望远镜是在数百公里以上的地球轨道上运行,基本摆脱了地球大气层对天文观测的干扰,因此,它的威力远远超过地面上的光学望远镜,这主要表现在图像分辨率高、观测距离远、处理资料速度快三个方面。
拿美国帕洛玛山天文台上的海尔望远镜来比较。海尔望远镜口径达5米,能观测到20亿光年距离的天体,太空望远镜的口径虽然只有2.4米,却能观测到140亿光年之遥的天体,且分辨能力比在地面观测提高了10倍;海尔望远镜只能观测到23等星,而太空望远镜却能观测到29等的暗弱天体。也就是说,海尔望远镜能观测到相当于在3公里之外点燃一支蜡烛的亮度,而太空望远镜则可以在500公里高处的夜间观察到在地球上点燃的一支蜡烛的亮度。
目前,天文学家正期盼通过太空望远镜了解一些长期困扰他们的问题:宇宙有多大?年岁有多老?有没有起始和终结?对黑洞或类星体的观察会不会揭示出物理学上的新定律?在外层空间是否还有未知的其他生命天体?太阳系以外是否还有和太阳系类似的星系?
太空望远镜所摄取的光和其他辐射,都是几百万年甚至几十亿年前从遥远的星系到达近地空间的,因此,利用太空望远镜观察,就等于把人类带到若干世纪以前的时代。千万不要忘了,它所获得的一切信息都是几百万年甚至几十亿年以前星系活动的真实记录。
类星体、中子星以及可能存在的黑洞也是令人困扰的“宇宙之谜”。就拿类星体来说吧,它是一种非常奇特的天体,看起来很像恒星,但在射电区域却能释放巨大的能量。科学家们试图借助太空望远镜揭开这个能量之谜,帮助人类找到解决地球能源危机的途径。
另外,高分辨率的太空望远镜也有可能帮助我们探测到距地球30光年之内、约80颗恒星周围的行星系统。这对于探究整个宇宙的演化过程,尤其是揭开地外文明的奥秘,会有很大的推进作用。