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2010年5月的一天,，靜謐的北京順義區(qū)漢石橋濕地。當(dāng)天色逐漸暗淡下去,，民間天文愛好者團體——北京巡天會的成員們,，架起心愛的望遠鏡，對準星空,，在鏡筒中仔細搜尋,。他們今天觀測的主題是飛過頭頂?shù)墓h鏡。
2010年是哈勃太空望遠鏡升空20周年,，這位超期服役的“老兵”,，還在不斷創(chuàng)造新的傳奇。 “哈勃”往事 2004年,，對于哈勃太空望遠鏡來說是不平凡的一年,。這一年是哈勃望遠鏡在距離地球600公里的太空軌道上度過的第14個年頭。這架科學(xué)儀器,，服役期限已接近15年的設(shè)計使用壽命,，然而，“年邁”的哈勃望遠鏡還在爭分奪秒地進行著科學(xué)觀測工作,。(圖1)  這年年初,，哈勃望遠鏡對準天爐座的一小部分天區(qū),，累計曝光11天，拍出了一幅名叫“哈勃超深場”的照片,，照片一出來就震驚了全世界,，在這張照片中，人們看到了近10000個星系,，時間跨度從130多億年前的宇宙大爆炸早期,，一直到今天。這是人類迄今獲得的最深遠的宇宙影像,。人們?yōu)楣某删蜌g呼,，期待一年后的2005年，美國宇航局能夠如期為哈勃望遠鏡進行第5次維修,，讓哈勃望遠鏡在退休前再好好干幾年,。(圖2)
 但是一場突如其來的風(fēng)暴，打斷了哈勃望遠鏡安度余生的計劃,。一年前，“哥倫比亞號”航天飛機失事,，使美國宇航局對太空維修的安全性產(chǎn)生了擔(dān)憂,，加上美國要重啟登月計劃，資金短缺,，2004年4月24日,，哈勃望遠鏡上天14年紀念日，美國宇航局向社會宣布：取消對哈勃望遠鏡第5次也是最后一次維修,。這意味著著名的哈勃望遠鏡將提前結(jié)束使命,，退出探索太空的舞臺,，最終逐漸墜毀在大氣中。
盡管我們頭頂上還有20多個形態(tài)各異的太空望遠鏡,，但哈勃是獨一無二的,，其他望遠鏡拍攝不出哈勃這樣絢麗多彩的照片。 哈勃望遠鏡跟別的望遠鏡不太一樣,，它是光學(xué)望遠鏡,，觀測光的范圍跟我們?nèi)祟愐曈X的范圍比較一致；另外,，它的分辨率特別高,，可以產(chǎn)生非常鮮艷好看的畫面,，這是很多其它望遠鏡不能比的。 哈勃發(fā)布的照片是科學(xué)家珍貴的研究素材,，也是普通大眾愛不釋手的宇宙影像,。人們?yōu)榧磳⑴c這位相伴十幾載，為人類提供了無數(shù)美妙絕倫照片的老朋友告別而悲傷不已,。 1990年4月24日,，美國佛羅里達州卡納維拉爾角,，肯尼迪航天中心,。“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機發(fā)射升空,。這次任務(wù)是把一個口徑2.4米的巨型空間天文臺送入太空,。 當(dāng)“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機的機械手臂輕輕松開，從此,，哈勃太空望遠鏡脫離地球引力的束縛,，開始了它孜孜不倦的巡天歷程。發(fā)射望遠鏡到太空中觀測天體,，是人類宇航先驅(qū)們的百年夢想之一,。 1923年，德國著名火箭專家赫爾曼?奧伯特就提出建造一個太空望遠鏡的建議,，但是限于當(dāng)時的社會環(huán)境,，人們沒有足夠的科技力量實現(xiàn)這個夢想。(圖3)  1946年,，美國天文學(xué)家萊曼?施皮策發(fā)表論文《在地球之外的天文觀測優(yōu)勢》,，認為在太空中的天文臺有兩項優(yōu)于地面天文臺的性能。(圖4)
從20世紀50年代開始的美蘇太空競賽,，極大促進了空間技術(shù)的發(fā)展,。人類有能力實現(xiàn)赫爾曼?奧伯特的構(gòu)想了。 20世紀70年代,，哈勃太空望遠鏡研制計劃開始立項,。 但是，計劃剛開始就差點擱淺,。由于哈勃太空望遠鏡所耗費的資金巨大,，美國國會對它的預(yù)算要求提出了許多質(zhì)疑。1974年,，在裁減政府開支的壓力下,，當(dāng)時的美國總統(tǒng)杰拉爾德-福特剔除了太空望遠鏡的預(yù)算,。 太空望遠鏡之夢不能就此破滅!美國天文學(xué)家啟動了全國性的游說活動。許多天文學(xué)家前往拜會議員,，他們撲天蓋地的信件和文字宣傳,，強調(diào)了太空望遠鏡的重要性，最后參議院決議,，恢復(fù)被國會刪除的一半預(yù)算,。 不僅哈勃望遠鏡的資金花費太大遭到質(zhì)疑，當(dāng)時它遇到的技術(shù)障礙問題更大,。比如,，哈勃望遠鏡要在太空中不斷調(diào)整方向，望向不同的星空,，如何精確地操縱它?甚至連如何讓哈勃穩(wěn)定地拍攝照片,，都是難題。 在太空,，什么東西都處于失重狀態(tài),，是飄著的。除了難以穩(wěn)定,，還有一個難題,，哈勃望遠鏡是光學(xué)望遠鏡，它拍攝宇宙照片的原理和傳統(tǒng)相機的原理是一樣的,，拍攝的是膠片相片。在設(shè)計制造哈勃望遠鏡時,，還沒有成熟的數(shù)字成像技術(shù),，它怎么拍攝，照片底版又如何傳回地面呢? 早期的空中望遠鏡,，是用火箭把帶膠片的相機打到太空上去,，然后由氣球攜帶相機下來，再沖洗,。這顯然不能適合哈勃太空望遠鏡,。在離地600公里的氣層之外，在沒有地球引力的作用下,，從哈勃望遠鏡放下的任何物體都不會直落到地面,。  科學(xué)家們要創(chuàng)造性地研發(fā)新技術(shù)，解決哈勃望遠鏡的技術(shù)難題,。這使得哈勃望遠鏡的預(yù)算一次次超支：原來的總預(yù)算大約為4億美元,，到1986年發(fā)射前，就已花費了11億7500萬美元,。人們也許想不到,，從哈勃望遠鏡立項到得到它拍攝的第一張照片,，竟然經(jīng)歷了25年時間。從資金短缺到技術(shù)瓶頸,，在25年里,，哈勃望遠鏡研發(fā)所經(jīng)歷的每一步都歷盡坎坷。
由于科學(xué)界的堅持,，工業(yè)界的支持,，哈勃計劃最終得以成功運行。 當(dāng)然,，工業(yè)界支持哈勃是要回報的,，當(dāng)哈勃終于制造完成，支持哈勃的企業(yè)界,，也因為掌握了新技術(shù)而得到了豐厚的經(jīng)濟回報,，其中最明顯的是ccd數(shù)字成像技術(shù)。現(xiàn)在人們手中的數(shù)碼照相機,、攝像機,、甚至?xí)恼盏氖謾C都裝上了ccd設(shè)備，照片不再需要沖印,，放到電腦上即刻就可以通過互聯(lián)網(wǎng)傳向世界各地,，這也可以說是哈勃給我們的生活帶來的改變。 哈勃望遠鏡終于在1986年建造完成,。它是世界上第一座巨型太空天文臺,，也是人類有史以來制造的最復(fù)雜、最精密的天文儀器,。 哈勃望遠鏡最重要的設(shè)備是它的兩組科學(xué)儀器,，一組儀器負責(zé)拍攝照片；一組負責(zé)將恒星和其他星系射出的光線拆分,，以便形成一個像彩虹一樣的光譜,。 全世界都想了解這個一輛公共汽車大小，超級精確復(fù)雜的太空巨眼到底能發(fā)現(xiàn)什么,，都在期待著它發(fā)射升空的那一天,。 走過了漫長的25年研發(fā)之路，哈勃太空望遠鏡最終從設(shè)想變成現(xiàn)實,。在眾人翹首期盼下,，哈勃望遠鏡被安排在1986年發(fā)射升空。 可是1986年年初,，一次災(zāi)難使哈勃升空的計劃,，突然變得遙遙無期。 1986年1月28日，挑戰(zhàn)者號航天飛機發(fā)射后,，在空中解體,，機上7名宇航員全部罹難。這次災(zāi)難性事故導(dǎo)致美國的航天飛機飛行計劃被凍結(jié)了長達32個月,。(圖5) 直到1990年4月24日,，哈勃太空望遠鏡在經(jīng)歷了20多年的波折考驗之后，終于成功而安全地上天了,。(圖6) 但是成功發(fā)射和獲得成功是兩碼事,。 哈勃望遠鏡發(fā)射后，它的一個太陽能電池帆板最初沒有按計劃展開,。在大氣層外離地面約600公里的衛(wèi)星軌道上,，宇航員不得不準備進行一次緊急的太空維修。這是誰也沒有預(yù)料到的突發(fā)情況,，宇航員臨危授命,，準備太空行走，修復(fù)太陽能電池帆板,。幸運的是,，這個太陽能板最終自己展開了，避免了宇航員進行太空行走的風(fēng)險,。  這好像是頑皮的哈勃望遠鏡在興奮地上天后,，給我們開的一個玩笑。但隨后又出現(xiàn)的問題,，幾乎把哈勃望遠鏡推向了絕境,。
經(jīng)過最初幾周緊張的測試與調(diào)整，美國宇航局的天文學(xué)家和工程師發(fā)現(xiàn),，哈勃望遠鏡可以正常拍攝,，但它的圖像非常模糊，竟然還不如地面望遠鏡拍攝的照片清楚,。第一批觀測資料，使天文學(xué)家大失所望,。
經(jīng)過地面專家緊張忙碌的調(diào)查研究,，很快查明其原因：原來哈勃空間望遠鏡這樣一個龐大、昂貴的設(shè)備,，犯了一個低級錯誤,，它主鏡的邊緣少了兩微米。兩微米雖然很小,，但造成了它光學(xué)系統(tǒng)上很嚴重的誤差,。這是哈勃望遠鏡在主鏡研磨制作過程中發(fā)生的人為差錯。 哈勃望遠鏡使用的透鏡在打磨過程中應(yīng)該是非常精確的。主鏡邊緣處,，比設(shè)計尺寸多磨去的2微米,，大約相當(dāng)于頭發(fā)絲的百分之一。就是這樣的誤差導(dǎo)致了哈勃望遠鏡光學(xué)主鏡存在嚴重的球面像差,，降低了觀測圖像的分辨率,，使它的“視力”大受損傷。更糟糕的是它的主鏡是不可拆卸的,，無法更換,。“近視”的哈勃望遠鏡,，使許多重要觀測根本無法進行,。 人們原以為能力超群的哈勃望遠鏡上天后一定會大顯身手，做出一番豐功偉績,。但它卻出師不利,，從此進入一段長達3年的低谷。美國宇航局花了16億美元,，結(jié)果送一個“近視眼”上天,。那幾年，哈勃被譏諷為“科技小丑”,、“一顆蒙羞的人造衛(wèi)星廢物”,、耗資巨大的哈勃“近視鏡”。哈勃讓美國宇航局陷入了兩難的境地,。 幸運的是,，哈勃望遠鏡有一個獨特的地方，從設(shè)計開始它就是一座可以升級的天文臺,，宇航員可以在太空為它更換零件,。  要想保留住哈勃望遠鏡，進行一次緊急太空維修勢在必行,。由于此時鏡片大小和形狀已被精確地測量出來,，因此可以設(shè)計一個有著相同的球面像差，但功效相反的光學(xué)系統(tǒng)來抵消錯誤,。在地面上維修精密儀器尚且不易,，何況在大氣層外失重、真空的太空進行維修,，哈勃望遠鏡的第一次維修任務(wù),，其難度之大，在航天史上罕見,。
執(zhí)行第一次維修任務(wù)的美國宇航員杰弗里,，霍夫曼回憶說：“1993年12月4日,，航天飛機伸出遙控機械臂抓住了哈勃，把它固定在專用的支架上,，那是我在太空最難忘的舉動,。第二天，我和另外一名宇航員馬斯格雷夫出艙進入太空,。那感覺非常神奇,，背對哈勃，面對茫茫宇宙,，感覺像漂浮在無限的自由里,。不過修復(fù)哈勃的任務(wù)非常艱巨，操作要像外科醫(yī)生一樣精細,?！?span id="3squ974rb" class=Apple-converted-space> 為了在太空中維修哈勃望遠鏡，7位宇航員在地面進行了長時間的訓(xùn)練,，而宇航局則專門為維修哈勃開發(fā)了近百種專用工具,。 第一次維修有幾個主要內(nèi)容，以前的太陽能電池板因為發(fā)熱不均,，微微顫動,，要更換；還要更換照相機,，一個廣角照相機,，一個恒星照相機；再換4個陀螺儀,。最重要的一項是給望遠鏡的主鏡加一個像差改正鏡,，相當(dāng)于給人戴上一副眼鏡，使它的觀測能力基本達到設(shè)計要求,。 1994年1月13日,，美國宇航局宣布：哈勃望遠鏡第一次維修非常成功。 宇航員在太空中給哈勃望遠鏡戴上的“眼鏡”,，治好了它的“近視”,，哈勃望遠鏡終于可以揚眉吐氣了!通過第一次太空維修，哈勃望遠鏡從“近視眼”變成了“火眼金睛”,。 由于“哈勃”運行于600公里高的地球上空,，擺脫了地球大氣對天文觀測的一切干擾，因此,，它的威力遠遠超過地面上的所有光學(xué)望遠鏡。美國帕洛馬山天文臺的5米反射鏡可觀測到數(shù)十億光年之遙的天體,，“哈勃”的口徑雖然只有2.4米,，卻能觀測到100億光年之遙的天體,。“哈勃”提供的圖像比地面觀測到的要清晰10倍,。 哈勃望遠鏡拍攝的一幅幅宇宙照片,，仿佛具有魔力，讓我們產(chǎn)生無限的遐想,。因為哈勃就像人類的眼睛,，好奇地凝視著宇宙。它是第一個,，也是唯一一個主要通過觀測可見光來認識宇宙的望遠鏡,，它傳回了無數(shù)完美、清晰,、絢爛多姿,、細節(jié)豐滿的宇宙圖像。如果人眼能看得如此深遠,、真切,，宇宙差不多就是如此。(圖7-1,、7-2,、7-3、7-4,、7-5)  正是這些清晰的宇宙照片,，證明了哈勃望遠鏡的價值，也贏得了大眾對它的熱愛,。讓哈勃望遠鏡的影響力遠遠超過了美國本土,，超越了天文科研的領(lǐng)域。哈勃太空望遠鏡拍攝的一系列精美照片,，甚至激發(fā)了許多藝術(shù)家的靈感,，現(xiàn)在“太空美術(shù)”已經(jīng)成了一個美術(shù)門派。(圖8)
直到1993年年底,，哈勃實至名歸,，成為最多產(chǎn)、最富有創(chuàng)造力的科學(xué)儀器,。它可以每天24小時開工,，不像地面上的望遠鏡會受天氣的影響。這個瞳孔直徑2.4米的太空巨眼,，觀測范圍幾乎可以達到宇宙觀測的極限,。 經(jīng)過維修能順利工作的哈勃望遠鏡，成了科學(xué)家和普通大眾交口稱贊的超級明星,。 美國宇航局原計劃哈勃望遠鏡的服役期是15年,，而無論天文學(xué)家還是普通天文愛好者都希望盡量延長它的使用年限,。由于是在太空工作，哈勃望遠鏡受到了宇宙輻射的影響,，它的設(shè)備老化很快,。再加上哈勃望遠鏡的工作時間安排得密不插針，工作強度對它的各個設(shè)備也是不小的考驗,。 哈勃望遠鏡1993年第一次維修后,，美國宇航局分別于1997年、1999年和2002年,，又先后對哈勃太空望遠鏡進行了3次較大規(guī)模的維修,。 哈勃空間望遠鏡的維修，按照3年左右一個周期,，維修的內(nèi)容有幾個方面：一是更換太陽能電池板或里邊的蓄電池,；二是升級計算機系統(tǒng)；三是攝影的終端設(shè)備和信號處理系統(tǒng),；另外一項很重要的內(nèi)容是維修或更換陀螺儀,。 后續(xù)的維修任務(wù)沒有第一次維修那樣的戲劇化，但每一次空間大維修都給哈勃太空望遠鏡帶來新的能力,。經(jīng)過4次改進之后,，它依然是站在科研第一線上最先進、最得心應(yīng)手,、質(zhì)量最高的天文附屬設(shè)備,。 由于4次維護，哈勃望遠鏡得到一次次升級,，使它的功能能夠滿足全世界天文學(xué)家的科研需求,。從哈勃望遠鏡平均每3年維修一次推算，第5次維修應(yīng)該在2005年左右,，但是2004年,，美國宇航局取消了對哈勃望遠鏡的最后一次維修。 對于取消哈勃望遠鏡維修的原因,，美國當(dāng)局稱僅僅是出于對宇航員生命安全的考慮,。因為2003年哥倫比亞號航天飛機的爆炸解體造成7名宇航員逝世。在隨后長達248頁的最終調(diào)查報告中,，美國宇航局把“安全”作為航天飛機執(zhí)行任務(wù)的首要前提,。 哈勃望遠鏡在外空間的軌道距離，大概距地球650多公里,。在這個區(qū)域有很多太空垃圾,，維修過程中，會不會有太空垃圾跟維修發(fā)生碰撞,，是個未知數(shù),。 美國宇航局取消哈勃望遠鏡的最后一次維修,，還有一個不便言明的原因：美國政府把返回月球和登陸火星作為太空計劃的重點了，意味著太空經(jīng)費會更多地被用在這兩個項目上,。 因此，哈勃望遠鏡將成為美國總統(tǒng)布什提出的新太空計劃的第一個犧牲品,。 放棄修理處于“帶病堅持工作”的哈勃望遠鏡,，意味著哈勃的命運就此完結(jié)。按照哈勃望遠鏡的狀況,，在不接受任何維修的情況下,，在2007年和2008年之間，哈勃望遠鏡隨時可能停止運轉(zhuǎn),。 用形容人類的話來說,，哈勃望遠鏡的一生充滿著變數(shù)和坎坷，可謂“命運多舛”,。這一回哈勃望遠鏡又遇到了生命中的一道坎,。 在哈勃望遠鏡最危難的時刻，在它主人放棄它的時候,，是它的朋友,，它的粉絲拯救了它。 在美國,，大眾對天文的關(guān)注程度比較高,。哈勃望遠鏡對于他們，就像一種神話,，公眾強烈呼吁,，盡量對哈勃望遠鏡維修，以延長它的使用壽命,。 美國公眾給議員寫信,、給總統(tǒng)寫信，最后美國國會實際上是強迫美國宇航局修復(fù)哈勃望遠鏡,。美國宇航局新局長上任之后,，第一件事情就說，我要改變上一任局長的決定,，我們將為航天飛機增加一次哈勃太空望遠鏡的維修任務(wù),。 美國宇航局沒有料到哈勃望遠鏡的影響力如此之大，一架自己發(fā)射升空的儀器,，現(xiàn)在美國宇航局已經(jīng)控制不了它的去留,。  2009年5月11日，美國“亞特蘭蒂斯”號航天飛機順利發(fā)射升空,，它攜帶著7名宇航員,，終于要對“奄奄一息”的哈勃太空望遠鏡進行第5次,，也是最后一次太空維修。由于這次維修要有5次出艙活動,，而且每次出艙都在6個小時以上,，外界評論這次維修是風(fēng)險最高、投入最大的“眼科手術(shù)”,。
如果這次修復(fù)活動取得成功,，未來4年，哈勃望遠鏡的性能將達到頂峰,，它的觀測能力將比1990年剛發(fā)射時強90倍,。不過，一旦修理任務(wù)失敗,，哈勃望遠鏡這顆立下汗馬功勞的天文學(xué)“皇冠上的寶石”,，只能變成一塊價值60多億美元的太空垃圾,。所以,，這注定是一場牽動億萬人心的“驚天大維修”,。 驚天大維修 美國東部時間2009年5月11日,，在美國佛羅里達州肯尼迪航天中心,，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機準備發(fā)射升空,，它將飛往距離地球600公里的太空軌道,， 對著名的哈勃望遠鏡進行第5次太空維修,。 在去往肯尼迪航天中心發(fā)射臺的路上,，很多為了觀看發(fā)射,，當(dāng)天不去上班的人昨晚都沒有睡覺，很早就在車站排隊等候,。(圖9) 這里離發(fā)射臺很近,，只有5公里左右。 與以往發(fā)射不同的是,，這一回,，在“亞特蘭蒂斯”號航天飛機發(fā)射的同時，另一架“奮進”號航天飛機也在發(fā)射架上整裝待發(fā),，它的任務(wù)是萬一“亞特蘭蒂斯”號航天飛機在太空出現(xiàn)險情,，它要準備好出手營救。(圖10) 之所以如此,，是因為這次維修被外界稱為“驚天大維修”,，它是美國宇航局有史以來難度最大、風(fēng)險最高的一次太空行走活動,。 發(fā)射當(dāng)天一大早,，世界各國媒體紛紛擺開架勢，準備隨時報道現(xiàn)場出現(xiàn)的新聞。 如何保障維修任務(wù)的安全性,，仍然是個回避不了的問題,。 維修過程中最大的威脅來自太空垃圾。哈勃望遠鏡是在距離地面600公里的太空上進行觀測,，這里不同于國際空間站的飛行軌道,，各種各樣的太空垃圾層出不窮。(圖11)  2009年2月,，美,、俄兩顆衛(wèi)星相撞后，在太空中新出現(xiàn)了1.9萬多塊直徑超過10厘米的垃圾,，其中950塊可以對各類宇航器造成威脅。
在太空中,，人類活動留下了各種垃圾和碎片,，這些垃圾在軌道上也在高速運行，它們和飛船的飛行速度是一樣的,，每小時27200公里,，比普通飛機快數(shù)10倍，遭遇一個僅10克的小碎片,，就相當(dāng)于被一輛時速為100公里的中型轎車撞到,，因此，各國的衛(wèi)星在太空飛行一段時間后,，被收回時總是千瘡百孔,。(圖12) 美國東部時間2009年5月11日下午2點01分，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機準時從肯尼迪航天中心發(fā)射升空,。(圖13) 火箭發(fā)射后,，地面控制工作交給了位于美國休斯頓的約翰遜空間中心，5月13日,，發(fā)射的第3天,，地面控制中心一片繁忙，工作人員為第二天即將開始的太空行走積極做著準備,。(圖14) 哈勃第5次維修經(jīng)歷了11天時間,，2009年5月11日，亞特蘭蒂斯號航天飛機攜帶7名宇航員發(fā)射到太空中,。5月14日開始,，宇航員進行第一次太空行走，5月15日第二次行走,，依次類推一直到5月18日,。 從上天到進行第一次太空行走，中間間隔了3天，宇航員進入太空后,，為什么不馬上開始工作呢? 其實,，這是一種航天常規(guī)，為什么如此安排,，要先從人體的一個特殊器官說起,。 在地球上人對運動的感知，通常依賴耳朵內(nèi)的前庭器官,，那里有一種叫作耳石的物質(zhì),，在重力作用下，耳石壓迫毛細胞,，毛細胞就能感知運動的快慢和方向,，但在太空失重環(huán)境下，耳石失去了重量,，形成不了對毛細胞的刺激,，人就失去了對運動的感知。此時人會出汗,、頭暈,、惡心、嘔吐,，這些癥狀很像暈車暈船后的感覺,，這種病叫作太空運動病。航天員上天后的前3天是太空運動病高發(fā)期,，發(fā)病率接近50％,。 人站在地面上，由于受到地球引力的影響,，血液往腿下流,，然后心臟工作，增加動力,，把血液的重力抵消,，這樣才把血液供到大腦，人們長時間生活在地面上,，已經(jīng)適應(yīng)了這樣的環(huán)境,。可是,，當(dāng)人進入太空,，基本擺脫了地球的引力，這時血液沒有了重力,，心臟還像在地面上一樣,，繼續(xù)往大腦加壓，把血液供到頭部。那種感覺就像拿大頂,，頭沖下倒立一會兒沒事,，時間長了，臉脹,、眼睛充血,、腦袋發(fā)脹，非常難受,。 太空運動病看似不大,，可對于全世界的載人航天事業(yè)來說，卻是一個難以攻克的大問題,。必須對航天員進行嚴格的前庭功能選拔,，這一條，是各國選擇航天員的標準中最一致的,。前庭功能考核,，一般使用轉(zhuǎn)椅、秋千或?qū)Χ科鞴龠M行溫度刺激,。因此，有幸成為航天員的人,，身體平衡系統(tǒng)一定非常優(yōu)異,。 航天員要完成艱巨而復(fù)雜的出艙活動任務(wù)，必須要在地面進行嚴格選拔和艱苦訓(xùn)練,，他們必須具備過硬的心理素質(zhì)和身體素質(zhì),，因為出艙活動時間長，危險性高,，必須有很好的心理素質(zhì),，能夠做到遇事不慌，處變不驚,；航天員出艙活動時間一般都六七個小時,，而且在太空中容易誘發(fā)太空運動病，沒有很好的身體素質(zhì),，就可能在艙外服內(nèi)發(fā)生嘔吐,，這是非常危險的。 太空運動病一般在載人飛船一進入軌道后就會發(fā)生,，持續(xù)2～4天后癥狀自動消失,。這就是在這次維修任務(wù)中，宇航員上天4天后才進行出艙行走的重要原因,，宇航員要有一段適應(yīng)太空環(huán)境的緩沖期,。 5月13日，哈勃第5次維修任務(wù)的第3天，宇航員用控制機械臂抓住了哈勃太空望遠鏡,，把它固定在專用平臺上,。天上7個人在操作，而在約翰遜航天中心卻有幾百人和他們配合,，一天24小時的每分每秒,，地面工作人員一直緊張地盯著航天飛機內(nèi)外的一切情況。 5月14日,，太空維修任務(wù)進入第4天,。根據(jù)事先安排，在接下來的6個多小時里,，要進行維修任務(wù)的第一次太空行走,。 當(dāng)天的任務(wù)是為哈勃望遠鏡安裝一臺新的照相機和電子數(shù)據(jù)處理裝置，使哈勃望遠鏡可以將一些必要的數(shù)據(jù)傳給地面的科研人員,。 美國東部時間5月14日早上8點52分,，兩名航天員走出“亞特蘭蒂斯號”航天飛機，開始忙碌的工作,。他們首先要卸下哈勃望遠鏡的一臺舊相機,，但這項工作進行得并不順利。 由于固定舊相機的一顆螺絲釘卡在望遠鏡上,，他們嘗試了多種工具都未能將其取出,。地面控制中心的工作人員要求航天員使出最大力氣，但這么做存在著一定的風(fēng)險,，一旦螺絲釘斷裂,，舊相機將固定在望遠鏡上，新相機將無法安裝,。  地面控制中心里的氣氛變得緊張起來,。
地面指揮中心的人員指示，不管遇到多大困難,、付出多大代價,，一定要把螺絲釘卸下來。 經(jīng)過努力,，兩位宇航員終于拔掉了“作?！钡穆萁z釘。 維修的第一項工作是將使用了16年的第二代廣角照相機,，換成第三代廣角照相機,。第三代和第二代相比,，基本設(shè)計相近,，但工程師們在保留了經(jīng)典儀器的同時,，在新相機的內(nèi)部安裝了改良儀器，以便使它提供更逼真壯觀的太空圖像,。 在第三代相機里,，安裝了兩個鏡頭，新添的第二個鏡頭對拍攝更清晰的圖片將起到很大的作用,。另外還增加了一個圖像儀器，它可以展現(xiàn)星體的不同角度,，使它們看上去更有立體感。 第三代廣角照相機,，能夠感測到更廣泛的顏色范圍,，有利于我們根據(jù)這些星系的不同顏色，推測它們處于什么階段,。哪些是年輕的星體,，哪些是中、老年星體,，并可以得知這些星系是否屬于同一個家族,。另外，根據(jù)星體的顏色和形狀,，還能看出它們在宇宙中蘊含的能量,。同時,，這架最新的照相機可以觀測到更大范圍的天體,，也可以探究更遙遠的宇宙,，讓人們加深對宇宙起源的了解,。(圖15)  在第一次太空行走中，宇航員們還更換了哈勃望遠鏡的電子指揮和數(shù)據(jù)處理設(shè)備,，安裝了推進裝置,。
哈勃望遠鏡以前沒有推進裝置，如果不維修,，大約在2010年就要墜毀,，具體墜毀到什么地方是一個未知數(shù)，可能對地面造成影響或災(zāi)難,。第5次維修中給望遠鏡安裝一個推進裝置,，協(xié)助它在廢棄之后能夠有計劃地重返大氣層,。 在第二天的太空行走過程中，另外兩名宇航員要更換6個陀螺儀和3個蓄電池組件,，使哈勃空間望遠鏡的定位系統(tǒng)和電力系統(tǒng)均得到加強,。這項工作是這次太空維修任務(wù)中延長哈勃的使用壽命的首要任務(wù)。 第一件事是更換陀螺儀,。陀螺儀能夠使相機保持穩(wěn)定,，避免拍攝出晃動的照片。 安裝陀螺儀是一項難度很大的任務(wù),，因為宇航員要在望遠鏡內(nèi)部進行操作,。不僅宇航員要進入望遠鏡內(nèi)部進行維修，航天飛機的機械臂也需要伸入到望遠鏡內(nèi),，在這樣狹小的空間里進行維修,，宇航員的工作需要極其小心謹慎。(圖16) 在失重的太空維修哈勃望遠鏡,，宇航員們要學(xué)習(xí)掌握許多新技術(shù)和新工具,。在正式執(zhí)行任務(wù)之前，宇航員們要進行大量的訓(xùn)練,。在美國宇航局戈達德空間中心,，為了模擬太空失重的環(huán)境，讓宇航員相對真實地體驗太空維修的具體情況,，宇航員們要在12米深,、有著6200萬牛頓壓力的水槽中，進行長時間的水下訓(xùn)練,。(圖17) 為了準備哈勃望遠鏡的第5次維修任務(wù),，僅負責(zé)設(shè)計維修工具的部門就派出20個工程師，協(xié)助宇航員在水槽中進行訓(xùn)練,。在水中,，宇航員們要練習(xí)如何使用工具，更重要的是鍛煉他們之間的協(xié)作能力,。項目負責(zé)人需要觀察,、發(fā)現(xiàn)宇航員們以什么樣的組合來工作是最適當(dāng)?shù)摹?span id="3squ974rb" class=Apple-converted-space> 太空模擬環(huán)境非常逼真，宇航員們就像在太空一樣,，可以飛起來,。 利用水槽模擬失重進行宇航員出艙訓(xùn)練，是國際上通用的方式,。在北京中國航天員中心,，也有一座直徑23米、深10米的亞洲第一大水槽,，一個跟神舟七號氣閘艙一模一樣的模擬器,。在這個大水池里,，航天員穿著水槽訓(xùn)練用的艙外服，體驗失重時如何運動,，學(xué)習(xí)如何開關(guān)氣閘艙艙門,，如何拿出潤滑材料，尋找最佳的太空行走路線,。下水前,，工作人員要對航天服進行配平，借助鉛塊的增減,，使航天員與航天服的總重量,，和他們的浮力相抵消。 當(dāng)然,，在水槽中模擬的太空失重狀態(tài),，與真實的太空環(huán)境還是有所不同。最主要的區(qū)別是航天員在水下訓(xùn)練時,，水有阻力和粘滯性,，在太空中，一個個動作如果按照水下力的大小,、方式運動,，動作很難停下來，因為太空缺少水的阻力和粘滯性,。 很多人看到航天員在太空中自由舒展的樣子,，都很羨慕。現(xiàn)在看來,，太空的生活并不一定舒服,，連最簡單的活動都要經(jīng)過長時間的練習(xí)和適應(yīng)。 第二次太空行走的主要工作要在望遠鏡內(nèi)部進行,，宇航員小心翼翼地把報廢的蓄電池和陀螺儀拆卸下來,。 宇航員為哈勃望遠鏡更換了6個陀螺儀和3組新的蓄電池?？梢哉f第二次太空行走的維修內(nèi)容,，是整個維修任務(wù)中最基本的,，也是影響最長遠的,。不過明天的任務(wù)更為令人矚目，因為第3次太空行走過程中,，宇航員將修理哈勃望遠鏡上最重要的儀器——巡天照相機,。  2009年5月16日，第3次太空行走,。這次要完成兩項大任務(wù),，首先為哈勃望遠鏡更新1993年安裝的COSTAR(科斯塔)光學(xué)矯正系統(tǒng),，再就是安裝新的宇宙起源攝譜儀，并安裝先進的巡天照相機,。
哈勃太空望遠鏡上的宇宙起源攝譜儀于1990年研制成功,，它的科學(xué)目標包括一一研究宇宙結(jié)構(gòu)的起源、星系的形成和演化,，以及恒星,、行星與冷星際介質(zhì)的起源等。如果想知道宇宙中的某個星體是由什么組成的,，它如何運動,，如何演化等，宇宙起源攝譜儀可以解答并提供很多相關(guān)信息,。 當(dāng)星體發(fā)出的白光通過某種物質(zhì)時,，某些波長的光被該物質(zhì)吸收，而每一種化學(xué)元素都有非常獨特的吸收光譜線,，比如氫原子的光譜,，它和日光光譜外貌很不同，因為氫氣有自己的吸收特性,，因此我們可以用氫光譜來觀測含有大量氫氣的云層后面的星體,。 用不同光譜的攝譜儀拍攝出的光線照片，效果存在很大差異,。我們可以通過這些物質(zhì)對光的發(fā)射與吸收產(chǎn)生的光譜,，了解到很多關(guān)于宇宙歷史的秘密。 宇宙起源攝譜儀的靈敏度極高,，它可以使哈勃向地面研究人員提供各種精確的數(shù)據(jù),。 宇宙起源攝譜儀安裝完，就要更換哈勃望遠鏡最重要的設(shè)備——巡天相機,。 先進巡天照相機,，是哈勃望遠鏡中最大的科學(xué)相機。由于它有很高的靈敏度,，成像裝置的工作效率和能力都很高,，可以做到人類無法做到的事。比如,，它可以拍攝到星系間的火焰和行星的閃爍,，可以觀測到很多宇宙中真正的物質(zhì)。帶給我們很多清晰的圖像,，所以它是哈勃的主力觀測設(shè)備,。先進巡天照相機是2002年宇航員為哈勃安裝的，人們可以用它拍攝出最真實的宇宙太空,。拍攝出恒星的立體圖像,。另外它還有一種重要的能力,，可以觀測到星系的閃爍，并告訴我們很多星系已經(jīng)離我們遠去,。 如今,，由于頻繁使用造成了損壞，它的電力供應(yīng)出現(xiàn)了問題,。 在第3次太空行走中,，要維修宇宙起源攝譜儀和巡天相機兩件大設(shè)備，所以地面指揮員要求宇航員們的操作速度要比練習(xí)時快2～3倍,，無論卸除設(shè)備還是安裝儀器都要再快一些,。 這次驚天大維修中的5次太空行走，已經(jīng)完成了3次,，后面的路盡管崎嶇,，但離勝利的終點還是越來越近了。而后面兩次太空行走,，主要任務(wù)是安裝哈勃望遠鏡的成像攝譜儀和恒星追蹤傳感器,。如果后面兩次太空行走圓滿成功，哈勃望遠鏡的使用壽命將延長到2014年,，寶刀不老的哈勃望遠鏡,，還會給我們帶來驚喜。 第5次太空大維修,，是人類最后一次接近哈勃望遠鏡,，也是命運多舛的哈勃望遠鏡最后重生的機會：是鳳凰涅槃，浴火重生,，還是抱憾離場,，提前結(jié)束探索宇宙的壯麗征途，第5次太空大維修將最終決定這架著名望遠鏡的前途,。 再見,，“哈勃” 2009年5月17日，哈勃太空望遠鏡的維修任務(wù)準備進行第4次太空行走,。宇航員的任務(wù)是修復(fù)哈勃望遠鏡上一個停止工作的成像攝譜儀,。雖然這次維護任務(wù)的難度不大，但維修過程并不順利,。 從航天飛機傳來消息,，扶手上的一個螺絲出現(xiàn)問題。宇航員需要查找在地面上的設(shè)備照片,，看看到底用的是什么螺絲,。 如果這個問題不容易解決,，地面上的工作人員就要與1996年發(fā)射前拍攝的舊成像光譜儀進行對比,，而這些照片有17萬多張,。 這臺名為“成像攝譜儀”的設(shè)備，曾為黑洞的研究做出很大貢獻,，正是它第一次拍攝的黑洞照片,，證實了星系中心超大質(zhì)量黑洞的存在。 2004年8月,，這臺成像光譜儀因出現(xiàn)供電問題停止了工作,。這次維修中，科學(xué)家研制了一種特殊的設(shè)備,，換上它以后,，哈勃的成像光譜儀就可以正常運作了。 宇航員從沒有嘗試過安裝這些特殊的設(shè)備,。這可是個精細活兒,，宇航員要在保證安全的情況下，移除供電板上的110個小螺絲釘,，以便更換舊供電板,。 解決了螺絲釘?shù)膯栴}，后面就要換上地面工程師準備好的新低壓電源板,，在這塊電子板每一個元件上面都單獨用玻璃覆蓋著,，以便于檢查每一個元件的運行情況。  哈勃望遠鏡非常精密,，設(shè)備非常專業(yè),，這需要非常專業(yè)的工具。維修最大的挑戰(zhàn)就是制造這些專用工具,。為了這次維修,，工程師們準備了300多種特殊工具，他們不斷地改進,，希望這些工具盡量適應(yīng)太空惡劣的環(huán)境,，因為當(dāng)太陽照過來時，溫度會高達110℃,，而背向太陽時,，溫度又低于零下110℃，大多數(shù)的電力設(shè)備要經(jīng)過加工之后,，才可以適應(yīng)這樣大的溫差,。
在第4天的太空行走任務(wù)中，馬斯米諾和古德在維修中遇到了一些麻煩,，地面工作人員要根據(jù)他們發(fā)送到地面的圖像,，來決定應(yīng)該用什么設(shè)備來替換舊的零件。不僅如此，地面工作人員還得告訴太空中的宇航員,，應(yīng)該使用什么樣的工具,，才能順利地完成這個任務(wù)。 在位于休斯敦的美國宇航局約翰遜航天中心,，地面控制人員高度緊張,，24小時輪流工作，隨時注意哈勃維修任務(wù)的一舉一動,。雖然工作任務(wù)繁重,，但他們還是可以抽空吃東西，和同事交流,。 相比之下,，在遙遠危險的太空中，執(zhí)行維修任務(wù)的宇航員們的工作條件就差多了,。出艙工作的宇航員,，要連續(xù)在太空工作六七個小時，執(zhí)行幾千項操作,，還不能出現(xiàn)任何一點失誤,，最令人煩惱的是——他們即便累了，也不能回飛船休息一下,。4名航天員在5天的時間里,，完成5次太空行走，每一次太空行走都在6個小時以上,，勞動強度非常大,。(圖18) 在漫長的工作中，宇航員的身體非常疲憊,，他們喝水吃飯,、上廁所如何解決呢? 飲食的問題相對簡單，艙外活動航天服里有飲水袋,，還有條狀食品,，宇航員一低頭就可以飲水，一搬弄,，食品棒就出來了,。但宇航員需要控制住盡量不要大便，小便使用尿不濕,。 在人們的想象中,，在太空星海上工作，似乎是很浪漫的享受,，可真實的情況是：又餓,、又累,，沒有片刻休息。 宇航員連續(xù)六七個小時在艙外活動,，除了生活不方便,，在工作中還有另一大苦惱——失重。在太空里,，什么東西都是飄著的,，包括宇航員都是處于飄浮狀態(tài),。 在維修哈勃太空望遠鏡時,，宇航員著艙外航天服走出艙門之后，因為離維修的地方有一段距離,，一般都是通過航天飛機上帶的機械臂,，抓著航天員把他送到要維修的地方。航天員身上有一個安全掛鉤,，也叫安全系繩,，送到之后，把鉤子掛在哈勃太空望遠鏡外面扶手上,，這樣才能保證宇航員不會飄走,。 2008年，在神舟七號任務(wù)中,，我國研制的第一代艙外航天服——飛天服的腰部,，就有兩根安全帶，一根3米,，一根8米,，都能承受一噸重的拉力。 盡管看起來安全掛鉤的結(jié)構(gòu)形式非常簡單,，但它在艙外航天服上卻有很重要的功能,。 在哈勃望遠鏡第5次維修任務(wù)中，不僅宇航員自己要隨時做好固定工作,，手中的工具也要帶著掛鉤,。另外，人處于漂浮狀態(tài)不僅難以固定身體,，而且行動異常遲緩,，一般每秒鐘才能挪移身體10厘米，拆卸一顆螺絲釘,，地面上用不了一分鐘,，可在太空中操作，如果航天員缺乏經(jīng)驗,，旋轉(zhuǎn)的往往不是螺絲而是自己,。 在宇航員和地面上的指揮員通力合作下，第4天的維修任務(wù)終于完成了。 他們修復(fù)了哈勃望遠鏡上一個停止工作的成像光譜儀,；為哈勃望遠鏡更換了一個恒星追蹤傳感器,。整個團隊盡管有些疲憊，但仍無法休息,，因為第二天還有更重要的任務(wù),，那將是本次哈勃望遠鏡維修任務(wù)的最后一次。 5月18日,，哈勃第5次維修任務(wù)執(zhí)行最后一次太空行走,，任務(wù)是：為哈勃更換一塊電池和3個恒星追蹤傳感器，并安裝不銹鋼防護板,，以減少太陽對望遠鏡的曝曬,。 電池已經(jīng)在哈勃上工作了20年。近幾年來,，它們的儲電量以及為哈勃供電的能力不斷下降,。更換新的電池組非常重要，要讓供電能力恢復(fù)正常,，確保至少能滿足5年的任務(wù)期,，當(dāng)然期望它會更長。 專家介紹,，如果一切順利,，這些電池可以讓哈勃望遠鏡使用到2014年。這次安裝的恒星追蹤傳感器實際上也是一個輔助控制系統(tǒng),，它將幫助哈勃望遠鏡拍攝到更清晰的圖片,。因為電子元器件的故障，傳感器性能一直在下降,，事實上,，它正在慢慢“死亡”，不得不進行更換,。 在前一天的太空行走任務(wù)中,，原計劃6個小時完成的工作，結(jié)果耗費了8小時零2分才完成,。在茫茫太空中進行維修,，宇航員唯一的依靠和保障就是那身顯得很笨重的航天服，它要時時刻刻保護著宇航員的生命安全,，還要保障他們能夠連續(xù)8小時以上緊張地工作,，所以艙外航天服是世界上最復(fù)雜、科技含量最高的服裝,，也是最昂貴的服裝,。2008年,，中國航天員翟志剛穿著中國制造的艙外航天服，游出神舟七號太空船,，以漂浮的海豚姿態(tài),，實實在在地感受了太空星海的自由、美麗與嚴酷,。中國也因此繼俄羅斯,、美國之后，成為世界上第3個可以制造艙外航天服的國家,。(圖19) 目前世界上使用中的艙外航天服,，只有美國、俄羅斯和中國的,。這3套艙外航天服,，大的功能基本一致,，都是為滿足航天員出艙活動使用,。中國的飛天艙外服和美國的航天艙外服，主要區(qū)別是在壓力制度上,，中國的壓力制度是40千帕,，美國是30千帕左右。其實,，高壓制度和低壓制度各有利弊,，壓力高安全性好，航天員更適應(yīng),，但手套操作性會差一些,，必須加大航天員上肢力量的訓(xùn)練，加以彌補,。  但是航天員沒能回收舊的防護材料,，只好任其在太空中飄遠。好在這些材料不會對航天飛機造成危害,。 2009年5月18日,，當(dāng)本次維修任務(wù)中的最后一次太空行走結(jié)束之后，地面指揮員們終于放松下來,，不過想到這很可能是人們最后一次接近哈勃望遠鏡了,，心情難免有些惆悵,。 美國東部時間5月19日早上8點，約翰遜航天中心的地面控制人員相互慶祝,，慶祝哈勃太空望遠鏡第5次在軌維修任務(wù)基本完成,。早上8時57分，在放開哈勃的關(guān)鍵時刻,，地面控制中心所有指揮員激動不已,。有些人特地準備了攝像機，拍下這難忘的畫面,。 太空維修任務(wù)的主要工作基本結(jié)束了,，所有關(guān)心這次驚天大維修的人們長舒了一口氣，此前最為擔(dān)心的太空垃圾撞擊事件沒有發(fā)生,，這的確是一件幸運的事,。因為一旦太空碎片撞破了宇航員的艙外航天服，服裝漏氣泄壓,，壓力泄完之后,，就會使體液沸騰，直接威脅到宇航員的生命,。 1965年,，俄羅斯航天員利昂諾夫在進行世界上首次太空行走時，他所穿的航天服在內(nèi)外壓力差的作用下,，嚴重變形,，由于服裝過度膨脹，致使利昂諾夫差點擠不進艙門內(nèi),，他出艙走了12分鐘,，進艙卻走了14分鐘，險些遇難,。 艙外航天服設(shè)計中最重要的一環(huán)就是防破損,、控制好壓力，但是有一個部位是整套航天服中最薄弱的,，就是手套,。手套既要有良好的操作靈活性，又要防止真空,、微隕石等空間環(huán)境因素對航天員手部的傷害,。 手套是一個很復(fù)雜的裝置，叫功效操作設(shè)備,，里面有氣密層來保證手免受真空傷害,。另外，手套要有很好的靈活性,，還要有觸感,，手部是維修和操作工作最主要的環(huán)節(jié),。 在第5次太空大維修中，宇航員用靈活的雙手為哈勃望遠鏡換上了新的設(shè)備,，對于維修哈勃望遠鏡的宇航員來說,，執(zhí)行這樣的任務(wù)，考驗宇航員挑戰(zhàn)太空的冒險精神,，更要有足夠的精心與耐心,。因為兩層樓高的哈勃望遠鏡，就像一輛豎立起來的公共汽車,，然而這樣龐大的設(shè)備卻又是極其精密的科學(xué)儀器,，不允許有半點安裝失誤。 哈勃空間望遠鏡第5次維修任務(wù)的尾聲——返航的時間到了,，但5月22日一早,，美國佛羅里達州就開始下雨，而且似乎沒有轉(zhuǎn)晴的跡象,。 為了宇航員和航天飛機的安全,，肯尼迪航天中心的地面指揮員決定將降落時間推遲。但天公不作美,，又過了一天,，佛羅里達的天氣情況依然不樂觀,。 最終美國西部時間5月24日8時39分,，亞特蘭蒂斯號航天飛機載著7名宇航員安全降落在加利福尼亞洲愛德華茲空軍基地。 7名宇航員和航天飛機的順利著陸,，只是意味著哈勃本次維修任務(wù)順利結(jié)束,，是否意味著這一次哈勃維修圓滿完成，還要等哈勃傳送回地面的第一批圖片,，通過圖片的清晰度,，來分析到底本次維修任務(wù)是不是真正結(jié)束了。 2009年9月10日,，在宇航員們返航4個月之后,，美國宇航局對外公布了維修后哈勃太空望遠鏡拍攝的第一批深空照片。 圖片是由新安裝在哈勃上的廣角照相機3號拍攝的,，圖片展示的是一個名為“NGC 6302”的行星狀星云,。從這只奇異的“太空蝴蝶”上，人們發(fā)現(xiàn),，哈勃望遠鏡比以往拍攝得更加細膩清晰,，看上去像蝴蝶翅膀一樣的物質(zhì)，其實是恒星釋放的熱氣和塵埃,。而另一張照片是新修復(fù)的“哈勃先進巡天照相機”拍攝的,，它將目光鎖定距離地球近50億光年的星系團“阿貝爾37”,，揭示了這個星系團錯綜復(fù)雜的細節(jié)。(圖21,、22) 哈勃再次重回探索宇宙的主戰(zhàn)場,，人們期待它能夠幫助科學(xué)家做出更大的發(fā)現(xiàn)。 在過去的20年里,，哈勃空間望遠鏡已累計飛行大約45億公里,，這相當(dāng)于海王星到太陽的平均距離。哈勃望遠鏡每月的軌道觀測產(chǎn)生超過80G的數(shù)據(jù),，它在20年的觀測中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),，足以填滿2個美國國會圖書館。 由于哈勃望遠鏡要拍攝宇宙中較遠的,、很暗的天體,，所以它要避開太陽，而地球反射的光芒對于它來說太亮了,，哈勃望遠鏡甚至都不能對著月亮,。太強的光線會把它的主鏡燒壞，造成無法彌補的傷害,。 可以想象,，安排望遠鏡什么時間觀測什么目標，是一個很復(fù)雜的事,，因為太陽,、月亮在天上動，自己還在不停地轉(zhuǎn),，所以什么時間看什么天體,，有很多限制。 這使得哈勃望遠鏡的運行情況很復(fù)雜,，需要專門的機構(gòu),，安排哈勃望遠鏡的使用。 哈勃望遠鏡是美國宇航局為主建造的,，歐洲空間局也參與了,。在哈勃望遠鏡剛運行時，主要的觀測時間是由美國科學(xué)家使用,，歐洲科學(xué)家也用一點,。經(jīng)過這些年運行之后，美國將哈勃望遠鏡的觀測時間對全世界開放,。望遠鏡使用的時間,，歐洲科學(xué)家大概15％。剩下的觀測時間,，全世界的科學(xué)家都可以申請,。另一方面,，哈勃望遠鏡第一次大規(guī)模地把它觀測的科學(xué)數(shù)據(jù)，全部再現(xiàn)地放在互聯(lián)網(wǎng)上,。 把“哈勃”的觀測數(shù)據(jù)放到互聯(lián)網(wǎng)上,，是希望聯(lián)合全世界的科學(xué)力量來對海量數(shù)據(jù)進行處理，這是一項對后世影響深遠的創(chuàng)新,。在哈勃望遠鏡上天之前,，全世界的科學(xué)家在許多科學(xué)領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)是“私有”的,，只屬于進行這項實驗的小組,。然而，哈勃望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)在一年之后,，便向全世界開放,。 有人會問，中國科學(xué)家是否能使用哈勃太空望遠鏡的數(shù)據(jù)?回答是肯定的,，中國的天文學(xué)家,，很多人在自己的研究工作里間接或直接地引用了哈勃太空望遠鏡的數(shù)據(jù)。 哈勃望遠鏡的開放政策,，不但對后來的天文學(xué)研究影響深遠,，也塑造了哈勃望遠鏡的形象，奠定了它在全世界科學(xué)家中備受尊崇的地位?，F(xiàn)在幾乎所有的大型天文計劃都會在項目運轉(zhuǎn)的過程中,，向公眾公布數(shù)據(jù)，這個新的運轉(zhuǎn)模式使得來自小的研究機構(gòu),，或者發(fā)展中國家的研究人員,，也能接觸到全世界最好的觀測數(shù)據(jù)。 形容人類的成功,，人們常用“時勢造英雄”來說明，而哈勃望遠鏡工作的20年,，正是天文設(shè)備大發(fā)展,，人類宇航活動大發(fā)展的20年。尤其哈勃望遠鏡拍攝的數(shù)字照片首次進入公眾視野時,，正值互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,。可以說正是一個公眾對天文,、對宇航高度熱情的時代,，造就了成功的哈勃望遠鏡。 不過,，無論人們再如何挽留,，“哈勃”的壽命也將在2014年左右結(jié)束,，第5次維修任務(wù)中，航天員們?yōu)椤肮卑惭b了新的對接系統(tǒng),。新對接裝置將使“哈勃”能與帶推進設(shè)備的無人航天器對接,，當(dāng)望遠鏡無力再開展觀測時，美國宇航局打算利用無人航天器將其推落到太平洋中,。 20年來,，哈勃望遠鏡拍攝的精彩照片，喚起無數(shù)人對宇宙的好奇,、對天空的向往,，哈勃望遠鏡在科學(xué)與公眾之間，架設(shè)了一道五彩繽紛的橋梁,。 |
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