哈勃太空望远镜是一台巨大的太空望远镜

哈勃太空望远镜是一台巨大的太空望远镜。它在离地球表面580千米高空的轨道上运行。这台望远镜的重量令人难以置信，达到1.1万千克。它的镜面直径达240厘米。1990年4月，美国航空航天局的航天飞机将它发射进入太空。到目前为止，它已通过向地面上的天文学家们发送无线电波的方式提供了无数极有价值的图片。最近一段时期，“哈勃”似乎到了高产的时期，它发回的观测数据使科学家们对宇宙的研究不断取得突破性的进展。下面就回顾一下哈勃的巡天历程。1990年4月25日清晨，美国佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心，数百名天文学家和技术专家翘首注目。远处巨大的发射平台上，“发现号”航天飞机如同展翼欲升的鲲鹏，正巍然倚靠在发射塔边。航天飞机此次飞行肩负着重要使命，就是把耗资巨大、深受世人瞩目的哈勃空间望远镜（HST）送入太空。美国东部时间上午8点34分，随着指令的发出，航天飞机喷云吐焰，在轰鸣声中直上蓝天，标志着人类探索宇宙的历程揭开了新的一页。哈勃空间望远镜以当代美国天文学家哈勃的名字命名，是由美国国家航空航天局主持建造的四座巨型空间天文台项目中的第一台，也是迄今为止天文观测项目中投资最多，最受关注的项目之一。天文学的研究以观测为基础。但由于地球大气的吸收，波长在3000埃以下的紫外光波段对地面观测者来说是一个“盲区”。即使在可见光和近红外波段，由于大气宁静度的制约，通常3米左右口径的大型地面光学望远镜对星象的分辨率很难优于1角秒。若在大气层以外的观测则只受衍射极限的限制，角分辨率可比地面观测提高近10倍，达到0.1角秒，这相当于能分辨出约10公里以外的一枚5分硬币。对于天文学上许多悬而未决的"宇宙之谜"来说，高分辨率的观测正是破解谜底的关键，这也是人类不惜工本进行空间天文观测的主要原因。有关空间望远镜的构想，早在本世纪40年代就已显露雏形，而具体的设计和建造则完成于70至80年代。哈勃空间望远镜外观象一个5层楼高的圆筒，其主体长13.2米，最大直径4.3米（其中光学主镜口径为2.4米），两块长达12米左右的太阳能电池翼板伸展在镜筒两侧，总重量达11.5吨。这是一座高度自动化的空间天文台，它的主要性能要比通常的地面光学望远镜优越一个量级以上。哈勃空间望远镜从1979年蓝图设计到1990年投入观测，历时10余年，耗资15亿美元。若按重量计算，平均每克造价接近130美元，远比纯金更贵。天文学家期望着凭借哈勃望远镜那锐利无比的"神眼"，去洞察宇宙深层的奥秘，开辟天文观测的黄金时代。在哈勃望远镜上天之后，经过最初几周紧张的测试与调整，人们发现望远镜的成象质量与预期效果存在很大差距。按设计能力，在可见光波段，被观测的点源60%以上星光应能聚落在0.1角秒的小圆域内，而实际结果只有15%的光线落入其中。经过地面上专家们紧张忙碌的调查研究，很快查明其祸因是望远镜在主镜研磨制作过程中发生人为差错，主镜边缘处比设计尺寸多磨去了2微米（约只有头发丝的百分之一细），真可谓失之毫厘，但按照现代精密光学的标准来看，这却是一个大错误。它导致了望远镜光学主镜存在严重的球形象差，降低了观测图象的分辨率，使望远镜的"视力"大受损伤，同时令其捕捉遥远天体信息的威力降低了将近20倍。受其影响，许多原定的重要观测也将无法进行。无独有偶，哈勃望远镜还接二连三地遇上其它麻烦。人们发现，它的太阳能电池板因受热不均产生微颤，破坏了望远镜瞄准系统的稳定性，进一步影响了观测图象的清晰度。此外，望远镜机载导向系统中的6个陀螺，有两个相继失灵，另有一个也只能断断续续地工作。这一切使得这座曾被寄予厚望的空间望远镜几乎处于岌岌可危的境地。面对严峻的挑战，美国国家航空航天局和其它科研机构的科学家们使出周身解数，力挽狂澜。他们在地面上利用先进的计算机图象还原技术，尽可能弥补图象的缺陷。由于主镜在加工中所造成的偏差其形状非常有规则，采用计算机处理后，可以把哈勃望远镜在图象清晰度上的损失控制到最小，使其角分辨率比起地面上最好的望远镜仍优越得多。仅此一点，已使得哈勃望远镜最初三年的科学观测依然成果辉煌，获得大批珍贵资料。但是，哈勃望远镜集光能力比原设计降低20多倍，这种损失在地面是无法补偿的，天文学家只能期待对它作"脱胎换骨"的太空维修了。其实早在1979年，哈勃望远镜尚处于蓝图阶段，就已经把进行太空维修纳入可行性设计之中。按照设计方案，望远镜上共有50余种元件和设备可在太空中作更换。哈勃望远镜拥有5台主要的科学观测仪器，包括两台照相仪，两台光谱仪和一台高速光度计。每台设备都设计成相互独立的组装插件，可以分别或同时进行观测，也可以单独被撤换而不影响其它仪器。哈勃望远镜频频“遇险”，于是美国国家航空航天局在1993年12月对其作了为期12天的太空维修。7名机组人员带着7吨重的各种器材，于12月2日搭乘“奋进号”航天飞机驶入太空。此次太空之旅的意义非比寻常，不但是要修好望远镜，矫正哈勃望远镜的“视力”，更重要的是可以检验人类在太空里从事高难度操作的能力，也为今后空间城的建造积累宝贵的经验。“奋进号”启程3天之后与哈勃相会。首先，宇航员用机械臂把哈勃望远镜抓入飞船的敞开式货舱中。在随后几天激动人心的紧张“手术”中，数位宇航员轮番步入太空，依照事先周密的安排和演练，有条不紊，精心根治哈勃望远镜的诸多病患，终于“妙手回春”，全面恢复了望远镜原设计的科学能力。在修复过程中，更换了哈勃望远镜的两台陀螺仪和太阳能电池翼板上的驱动控制部件，解决了望远镜空间定向的稳定性问题。矫正望远镜主镜的像差是此次成败的关键，宇航员们为哈勃望远镜新装了"光学矫正替换箱"，就仿佛给翳障迷蒙的近视眼配上一副“矫光眼镜”，使其重现清明。在科学仪器方面，换装上一台加州喷气推进实验室制作的新一代的广角行星照相仪，令望远镜的天文观测能力如虎添翼。此外，宇航员还安装了新的计算机存储器，进一步改善了电脑的使用效率。在与地面环境迥然不同的外层空间进行如此复杂而精细的工程维修，显示出人类在空间中从事高难度活动的能力，堪称科技史上的伟大创举。诚如美国国家航空航天局的主管韦勒博士所言：“这次（维修）飞行无论成功与否，都将名存史册”。令人们额手称庆的是，这次太空维修行动最终获得圆满的成功。12月28日，哈勃望远镜维修后拍摄的第一幅照片传回地面，图象之清晰令人欣喜和惊诧，天文学家们甚至都怀疑起自己的眼睛。韦勒博士说：“维修效果比我们最大胆的梦想还要棒。”康复后的哈勃望远镜，不仅消除了像差，其分辨率甚至超过了原初的设计。矫正后的望远镜可使点源70%的光线聚在0.1角秒内，已非常接近于物理学定律所决定的极限。在随后的几年里，哈勃望远镜所获观测图象的质量空前之高，得到一系列极有价值的发现，对天体物理学的进步作出了卓越的贡献。1997年2月，“发现号”航天飞机升空与哈勃望远镜再次相会，此次服务飞行的主要任务是为哈勃望远镜换装上两台新一代的仪器。一台名为“空间望远镜成象光谱仪”，它使用新的、更为灵敏的探测器，并且能同时对多个目标作光谱测量，而原先的光谱仪一次只能观测一个目标，新旧两种设备的工作效率不可相提并论；另一台是“近红外照相仪”,原先哈勃望远镜上的照相机只能在可见光和紫外波段观测，近红外照相仪则可在2.5微米以下的近红外波段进行成象观测，尤其适合观测研究恒星形成区和高红移星系方面的诸多奥秘现象。仪器设备的更新换代使哈勃空间望远镜观测宇宙的能力百尺竿头，更上一步。对哈勃望远镜的最后一次维修飞行定于2002年3月进行。此后，随着岁月流逝，渐渐能量耗散，设备毁损，哈勃望远镜将在太空中孤独地走完最后的历程，直至寿终正寝。哈勃空间望远镜将于21世纪之初完成其历史使命，而人类驶向辽阔太空的航程则还刚刚起步。“地球是人类的摇篮，但人不会永远生活在摇篮里”。如今，人类的目光已经指向银河深处。建立空间站，漫游太阳系，已不再只是少数先驱者头脑中的理想或者科幻小说里的奇景。也许到不远的将来，回首今天，人们会普遍意识到，哈勃空间望远镜自身的业绩和它成功的太空维修，正是人类拓展空间疆域历程中坚实的一大步。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（图1）。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。图1哈勃太空望远镜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。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。空间红外望远镜将于2001年发射升空，其主镜口径84厘米，配备有灵敏度极高的红外探测元件。为彻底避开地球红外辐射的干扰，它将遨游于近百亿米之遥的深空轨道。当望远镜在外层空间、处于极低温的条件下进行观测时，红外波段的宇宙“面容”纤毫毕现，较之于地面观测将清晰百万倍。新“哈勃望远镜”美国正在积极筹划研制新一代太空望远镜，旨在接替目前还在轨道运行的哈勃望远镜。新一代望远镜主镜为口径达7.5米，其观察范围比“哈勃”大4〜6倍，清晰度却不亚于“哈勃”。新一代望远镜计划2003年开始制造，重量预定3000千克，而“哈勃”重达10000千克。制造这么大而又这么轻的镜片，要求在材料上有巨大的突破和进展。“哈勃”在对宇宙形成初期进行探测时留下了1亿年到10亿年之间空白，新一代望远镜将填补这段空白，研究宇宙的甚早期，观察诸星系形成时期的情况。“哈勃”专门用紫外线和可见光中的短波来观测宇宙，而新一代望远镜则用电磁光谱中波长较长的红外线部分来深入探索宇宙。因为宇宙在扩张的过程中诸星系远离地球向外运动，它们的光变成波长较长的红光，以红外线的形式传到地球上。新一代望远镜不像“哈勃”那样绕地球轨道，而是将稳定地占据地球与太阳之间、月球以外约150万公里的一条轨道。空间干涉望远镜预计于2005年3月被送入预定轨道。它实际上由7架30厘米口径的镜面组成，进入轨道空间后将释放排列成长达9米的望远镜阵。运用光学干涉技术，其最终的空间分辨率可优于哈勃望远镜近千倍。建造空间干涉望远镜，要求极高的技术水平，它的应用将使天文学家分辨遥远恒星的能力迈上一个新的台阶。地外行星搜寻者“地外行星搜寻者”是美国宇航局空间计划的“点睛”之笔，计划于2012年发射升空。它汇集了人类太空望远镜技术的精华，将在寻找太空生命方面崭露头角。“地外行星搜寻者”的设计思路与空间干涉望远镜相似，但在规模与性能上有重大突破。空间干涉望远镜的可收卷镜阵延伸9米上下，而“地外行星搜寻者”的镜面阵列延展可达百米。利用它空前的分辨率，人们将足以探明，在太阳系邻近数十光年之内，是否存在与地球条件相似的行星，并进一步为解开地外生命的“悬念”获取宝贵的线索。总之，21世纪的“天眼”，将具备前所未有的高灵敏度、高分辨率、大视场以及多天体观测能力。就整体而言，它们观测宇宙的效能将全面超越其“老大哥”哈勃太空望远镜，从而全方位地开阔人类探测宇宙的视界。哈勃号太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜。它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。镜筒的前部是光学部分，后部是一个环形舱，在这个舱里面，望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器；太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。它采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜，口径0.3米。投射到主镜上的光线首先反射到副镜上，然后再由副镜射向主镜的中心孔，穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像，供各种科学仪器进行精密处理，得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。除了光学部分，望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器，分别是：宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。这些科学仪器是为望远镜在最初几年运转期间所配备的。为了使太空望远镜能够充分利用最新技术成果，焦平面上的这些仪器设计成可作各种不同组合和更换方式。在望远镜工作期间，可以通过航天飞机上的航天员进行维修更换，必要时，也可以用航天飞机将整个望远镜载回地面作大的修理，然后再送入轨道。太空望远镜的寿命按设计要求至少15年，估计实际可达几十年。太空望远镜在距地面500公里的太空上进行观测，不仅不受恶劣气候的影响，每天都可以进行观测，而且摆脱了地球大气的干扰，能够达到地面上任何望远镜也达不到的高灵敏度和高分辨能力。但不幸的是，由于制造上的误差，哈勃太空望远镜不能辨别140亿光年以外的物体，而只能看清40亿光年的物体。另外,它的太阳能电池板因热胀冷缩还存在颤抖。为此，美国的数名宇航员于1993年进行了两次检修，经过艰苦的努力，终于修复了患了“近视”的哈勃太空望远镜,使其分辩率达到最初要求。“哈勃”诞生1609年，意大利天文学家伽利略第一次将望远镜指向星空，开启了人类的望远镜天文观测时代。随后人们发明了各种类型的天文望远镜，口径也越造越大。但无论口径有多么大，望远镜的分辨率都不能低于0.5角秒。从分辨率的角度来说，世界上最大的天文望远镜也不会比爱好者手中的25厘米口径的天文望远镜好到哪里去。这到底是什么原因呢？看过星空的朋友一定知道人们常把星星的闪烁形容是它们在向我们眨眼。其实导致它们“眨眼”的真正原因就是我们的大气层。它虽然可以让我们免遭有害射线的辐射，但也成为了干扰甚至阻止我们窥探宇宙的屏障。闪烁的星光其实是那些被大气层中的气流弯曲了的光线。在我们看来，透过大气层观测星星就像透过一个注满水的玻璃杯看它后面的物体。现在世界上运行的最大口径的天文望远镜是两台位于美国夏威夷莫纳克亚天文台的凯克（KECK）望远镜，它们的口径都已经达到了10米。近年来出现的自适应光学系统可以有效地降低气流引起的成像模糊问题，并突破了以前难以逾越的分辨率极限。但是即使有了它，望远镜的成像还是难以完全避免受到气流湍动的影响。如果是多云或者阴雨天气，无论地面上的望远镜口径再大，装备了再先进的设备，在光学波段内也是无能为力的。那么最好的办法就只有把望远镜放到大气层以外的地方去观测了。早在1923年，德国火箭专家赫尔曼•奥伯斯（HermanOberth）就首先提出了在大气层以外放置天文望远镜的构想。奥伯斯在他的一本书中这样阐述他的观点：“一架太空望远镜可以避免很多大气层给观测造成的不良影响，如太空望远镜不会遇上阴雨、有雾的夜晚，也不会观测到闪烁的星光，而且根本不会存在大气层对星体光谱中的紫外线和红外线吸收的问题。但那时候人类还没有发射人造地球卫星和载人航天器的能力，因此他的构想在那个年代根本无法实现。但他的构想是那么超前，以至于许多年后科技的水平才追赶上了他的构想。1946年，美国天文学家赖曼•斯毕茨尔（LymanSpitzer）提出一个更为现实的太空望远镜计划。然而直到上个世纪70年代，美国宇航局（NASA）和欧洲空间局（ESA）才最终采纳了这个计划，并准备建造一架口径3米的太空望远镜。1977年，美国国会批准拨款建造太空望远镜，美国宇航局的专项资金开始源源不断地投向该计划。为了纪念美国天文学家埃德温•哈勃（1889-1953）在上个世纪20年代发现了宇宙的膨胀，宇航局决定将该太空望远镜命名为“哈勃太空望远镜”。尽管后来宇航局决定将“哈勃太空望远镜”的口径缩小到2.4米，但该计划仍然吸引着全世界天文学家的注意力。几经周折1981年，“哈勃太空望远镜”的主镜制作完成。同年，专门负责该项目的美国太空望远镜科学研究院（STSCI）在美国马里兰州的巴尔的摩正式成立。整个望远镜的装配工作又用了4年时间，一切进展都很顺利。人们期待着航天飞机能够尽早地将“哈勃太空望远镜”送上轨道，然而意想不到的事情发生了！1986年1月28日，美国的“挑战者号”航天飞机在升空后仅仅73秒突然发生爆炸，在天际中化做两团火球。在场的人都惊呆了，不少人为逝去的7名宇航员抱头痛哭。这一突发事件对美国宇航局的打击十分巨大，导致美国宇航局所有航天飞机的发射暂停，直到一年以后才逐渐恢复。原定在此次发射几个月后的“哈勃太空望远镜”发射计划也被迫取消了。人们在焦急和无奈中又苦熬了4年。1990年4月25日，“发现号”航天飞机终于载着“哈勃太空望远镜”和全世界天文学家的期望升空了。当第二天“哈勃太空望远镜”被航天飞机送入了距离地面612公里的地球低轨道后，美国宇航局的天文学家们迫不及待地启动了这架造价15亿美元、重11吨、足有1辆公共汽车大小的望远镜。然而，谁也没有想到“哈勃太空望远镜”发送回地面的第一张天体照片给他们的心头蒙上了一层阴霾。经过两个多月的研究分析后，天文学家们找到了问题的所在——“哈勃太空望远镜”的主镜有严重的瑕疵！所以主镜无法准确地聚焦。原来，在磨制主镜时，其边缘区域只比设计的厚度薄了头发丝的1/50，但就因为这丝毫的差距造成了成像的失败。真是失之毫厘，谬之千里呀！之后的几个月，来自美国宇航局和欧洲空间局的科学家和工程师们紧张地赶制出了一个可以比较完美地修正“哈勃太空望远镜”主镜聚焦错误的光学修正箱。有了光学修正箱后，天文学家们需要把这副“眼镜”给“哈勃太空望远镜”戴上。1993年12月，航天飞机载着宇航员和这个光学修正箱以及各种维修需要的物资奔赴“哈勃太空望远镜”，去完成第一次维修任务（SM1）。当航天飞机用机械臂捕获在轨道上运行的“哈勃太空望远镜”后，宇航员走出了航天飞机在太空中对它进行维修，按照设计方案将光学修正箱安装到望远镜上。凭借宇航局周密的计划和宇航员出色的维修，所有维修任务都得以成功地完成，书写了人类太空飞行史上光辉的一页！维修任务完成后，“哈勃太空望远镜”恢复了“视力”可以准确地成像了！日常工作谈到“哈勃太空望远镜”的日常工作就不能不提到它的使命——探索太阳系、测量宇宙的尺度和年龄、探寻宇宙的起源和演化过程，以及揭开天体生命的神秘面纱。美国戈达德宇航中心（GSFC）和太空望远镜科学研究院的几百位科学家负责操作和控制“哈勃太空望远镜”的活动。“哈勃太空望远镜”每天工作24小时，常年如此，分秒不歇。那么它又是如何工作的呢？要让“哈勃太空望远镜”工作，首先就必须有观测日程和计划。每年太空望远镜科学研究院都能收到超过1千个的观测提议和申请。经过由国际天文学家组成的鉴定组筛选后，最多会有300个观测提议被采纳。而要完成这300个观测提议则需要进行差不多2万次的独立观测！一旦一个观测提议被采纳，科学家们就要对其进行详细的安排。此外，还必须综合考虑其余被采纳的观测提议，以便安排具体的观测时间。由于每年随着地球的公转，观测目标相对太阳的位置会发生变化，所以并不是所有的观测目标都适合观测。“哈勃太空望远镜”在观测时必须避开接近太阳的方向，否则它会严重损坏！制订好详细的观测时间日程表后，技术人员们还要将“哈勃太空望远镜”的工作日程表转换成细化到秒的计算机指令。然后，在执行这些观测任务的前几天，将这些指令发送到“哈勃太空望远镜”的计算机中保存。这么多一系列的工作和观测提议，可想而知完成这些观测需要多么大的工作量！现在指令有了，下面就剩下找寻观测目标了。那么“哈勃太空望远镜”又是如何瞄准观测目标的呢？“哈勃太空望远镜”不断地围绕地球飞行而且还要伴随着地球以每小时11万公里的速度环绕太阳运行，那么让它对准目标的确有难度。和你用业余天文望远镜找寻观测目标一样，“哈勃太空望远镜”先要找到这个观测目标附近的一对“引导星”，也就是两颗相对于观测目标比较明亮的恒星（太空望远镜科学研究院为此专门编了一个包含15,000,000颗亮星及其位置的星表，并将其连同观测计划计算机指令一起通过卫星发送到“哈勃太空望远镜”的主计算机中）。然后再由主计算机向“哈勃太空望远镜”上的引导传感器发送指令，引导望远镜锁定观测目标并执行观测任务。观测拍摄的照片和数据将存储在望远镜上的计算机中，每日分几次发送回地面，偶尔也直接发送。“哈勃太空望远镜”观测拍摄的照片和数据要抵达在美国马里兰州的巴尔的摩太空望远镜科学研究院需要经过144,000公里的接力式无线电传送和光缆传输。原始的数据要变为“哈勃太空望远镜”拍摄的照片还要经过一系列复杂的过程：首先，“哈勃太空望远镜”观测和拍摄的照片和数据被转化成为数字信号通过望远镜上的高增益天线发送给在地球轨道上运行的5颗“跟踪和数据中继卫星"（TDRS）中的1颗。再由它发送给位于新墨西哥州的地面中继站。然后，再转发到戈达德宇航中心的地面控制系统，由那里的工作人员检查数据的完整性和准确性。最后，通过数据线将数据传输到太空望远镜科学研究院来进行处理和校准。在那里，技术人员将把数据转换成具有科学意义的单元（如波长和亮度），然后将其存储到12英寸的磁光碟中。这样不断的存储，使超过对20,000个天体的100,000多次观测所得到的并经过处理的数据可以随时被调用。然后，科学家们还将这些数据放到互联网上供全球的科学家们进行下载和分析研究。这里值得一提的是，天文爱好者也可以向太空望远镜科学研究院提交观测提议。从1986年到1997年，一共有13个业余天文学家及其组织提交的观测提议被采纳。这也充分说明了天文学是一门大众科学的事实，也表明业余天文学家们在国际天文界的贡献是不可忽视的。“哈勃太空望远镜”可以观测到距离我们120亿－130亿光年的星系。有不少人问过这样两个问题：“哈勃太空望远镜”能否观测地球表面？为什么不拿“哈勃太空望远镜”观测月面？答案是在两种情况下都不能。“哈勃太空望远镜”每97分钟围绕地球一周，如果硬要来拍摄，照片会出现因为高速运行造成的模糊带状线条。如果对月亮进行观测拍摄，由于月亮太亮了，会造成设备的损坏。而且就它的分辨率来说，也只能看清楚月面上篮球场大小的物体。这就远不如登月时，在月面上拍摄的照片更精细了。通过这个人类的第一座空间天文台，天文学家们观测到了以前无法看到的遥远星系，做出了一个又一个的新发现。很多震撼人心的照片也不断涌现。它升空13年来做了553,000多次的拍摄，对超过25,000个天文目标进行了观测；每天向地面发回的数据量足以装满5套大百科全书；绕地球运行了32亿多公里，超出了太阳到天王星的距离（29亿公里）3亿多公里！维修行动随后的几年中为了保证“哈勃太空望远镜”能够正常工作并充分利用它探测各种天体，美国宇航局又于1997年2月进行了第2次维修（SM2）,并为它安装了两台新设备：1台近红外相机和多目标分光仪（NICMOS）以及1台太空望远镜成像摄谱仪（STIS）,这两台设备都是当时最先进的，比地面上任何一座望远镜的灵敏度都高得多。1999年12月，在第2次维修中（SM3A）又为“哈勃太空望远镜”更换了许多老化失灵的关键技术部件，包括6个陀螺仪、主计算机、1个引导传感器、无线电发射器、数据磁带机和“哈勃太空望远镜”外面包裹着的热绝缘材料。2002年3月1日,7名美国宇航员搭乘哥伦比亚号航天飞机再次光临“哈勃太空望远镜”去继续第3次维修任务中尚未完成的部分（SM3B）。他们经过预定的5次太空行走对它进行了维修保养。值得一提的是“哈勃太空望远镜”在构造上是模块式的,适合宇航员对它进行维修和升级。它是第一个使用这种设计方案的太空天文台。也许是巧合,2003年正当我国各族人民欢庆春节之际,美国哥伦比亚号航天飞机在返回途中不幸失事。历史重演了。原计划2004年进行的第4次维修任务被迫取消。按照新的计划,第4次维修任务将在2006年进行。届时将给“哈勃太空望远镜”安装上两台新设备,一台是宇宙起源摄谱仪（COS），另一台是三号广角照相机（WFC3）。命运几何2002年9月，美国宇航局正式对外宣布，他们将选择TRW公司，制造接替“哈勃太空望远镜”的下一代太空望远镜（NGST）——“詹姆斯•韦伯太空望远镜”。但人们似乎更关心“哈勃太空望远镜”的命运。按照其设计寿命为20年来计算，“哈勃太空望远镜”在2010年就该退休了。由于宇航局无力在维持“哈勃太空望远镜”运转的情况下还投入大笔资金去研制“詹姆斯•韦伯太空望远镜”所以宇航局的官员们考虑在2010年关闭它。但很多天文学家反对这样做，原因主要有三点：其一，“詹姆斯•韦伯太空望远镜”设计的观测波段是红外线，而“哈勃太空望远镜”设计的观测波段是紫外线和可见光；在此方面“哈勃太空望远镜”无疑是独一无二的。而且宇航局未来10到20年的计划中都没有一个可以替代它的空间天文台。其二，“詹姆斯•韦伯太空望远镜”现在还处于设计阶段，只能在图纸上看到它。就目前的进度可能到2011年还无法在轨运行。如果在它还没有升空前就让“哈勃太空望远镜”提前退役，势必出现几年之久的空间天文观测的真空。这对地面上的天文学家是无法接受的！其三，由于“哈勃太空望远镜”在世界航天史和天文学史中的里程碑性作用，它被人们广泛看作非凡的科学、教育和激发灵感的国家财产。人们早已将它视为一个象征，很多天文学家也都希望推迟它的退役时间。美国宇航局早先计划在它退役后使用航天飞机将它载回地面永久保存，但2003年2月的航天飞机失事促使他们放弃了这个方案，认为那样实在太冒险了。但是如果放任它在太空中运行，由于它自身没有任何推进装置，在2013年前后它可能因为轨道不断降低而坠毁，这样很可能危及到地面上人们的安全。于是，宇航局想到耗资3亿美元研制一个助推火箭将其安装在“哈勃太空望远镜”上，让它去执行“哈勃太空望远镜”的自毁任务，也许就像俄罗斯宇航局对“和平号轨道站”做的那样让其坠毁到无人居住的南太平洋区域。但天文学家都不希望这样的悲壮场景再次上演。人们寄希望于2