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哈勃望远镜:如此曲折的一生,如此辉煌的成就

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地平线HOA 2021-07-20 15:25
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哈勃望远镜拍的蟹状星云

6月13日,哈勃望远镜电脑系统出现故障,观测活动全部停止。NASA的控制员想了各种方法进行调试:重启、重新配置计算机和备份计算机……

皆无果而终。

经过一个多月的努力,7月16日,NASA看到了希望。用备用硬件取代可能故障的电源控制单元后,望远镜的有效载荷计算机(payload computer)重新上线。

现在,NASA的工程师正努力让这位“老先生”恢复运行。整个过程可能需要几天时间。

注:为了简便,下文将“哈勃望远镜”简称“哈勃”

哈勃的职业生涯可谓“一波三折”

它是美国“天文台计划”的第一台望远镜。这个计划打算将四台望远镜送到地球轨道,以尽可能广地监测宇宙中的电磁波信号。

众所周知,哈勃是在1990年4月发射升空的。但它的规划早在1970年就写出来了,原定发射时间是也不是1990年,而是1983年。

为什么拖了这么久?因为它,

“太贵了!”

当初的预算到底是多少亿美元?这个存在争议。可以确定的是,光国会那边,就拖了三年没批钱。三年后呢,福特总统直截了当地说:

“没钱!”

(然后取消了所有望远镜计划的经费……)

这下科学家们不干了,一边上街游行、抗议,一边积极拉拢公众,做了大量宣传。

宣传工作有多细致呢?比如计划中的“大型轨道望远镜”——这名字听着就很费钱!那怎么办?加个人名进去,看起来亲切一点。

“哈勃望远镜”,这个名字就是这么来的……

经过连哄带骗一通操作,国会终于松口了:

“行行你们厉害,经费我批一半,别闹了行不?”

“……可是这一半也不够啊!”

没办法,NASA就拉了欧洲航天局入伙,用望远镜的部分使用权换到了欧航局的经费和一些模组。比如哈勃的太阳能电池,就是欧航局给的。

当然,国会给的经费毕竟对半砍,研发团队就不得不施展“缩骨功”,修改哈勃此前的设计。

你以为这就结束了?不,倒霉的事情还在后头。

刚刚提到,原定发射时间本来是1983年。而这一通折腾下来,等哈勃完工,1986年都快结束了。

恰恰是1986年初,发生了一件震惊世界的大事:美国“挑战者号”飞船发生爆炸,7名宇航员无一幸免。

爆炸发生后,时任美国总统里根发表了全国演说,其中有一段是这样的:

我们永远不会忘记他们, 不会忘记今天早上,最后一次与他们相见, 那时,他们正准备上路,挥手告别, “挣脱大地粗暴的束缚,去触摸上帝的脸”。 We will never forget them, nor the last time we saw them, this morning, as they prepared for their journey and waved goodbye and "slipped the surly bonds of earth" to "touch the face of God."

1990年4月24日,哈勃空间望远镜发射升空。

从1970年规划完,到1990年成功发射,哈勃望远镜等了20年。

结果刚上去就故障了!

且不说太阳能板和导航系统,连观测最重要的主镜面都出了问题。一系列的故障的叠加,直接影响了哈勃的观测效果——这是所有人都无法接受的。

于是1993年12月,经过万全的准备后,NASA的宇航员登上哈勃,一边维修,一边给它升级设备。整个过程持续了6天。

6天后,哈勃重获新生。而事实证明,哈勃完全没有辜负人们的期望。

1993年修复前后,哈勃拍摄的画面对比

从1990年到今天,哈勃望远镜已经走过了31个年头。这31年中,哈勃进行了超过140万次的观测。在它的帮助下,超过18000篇同行评审的科学论文被发表。

它见证了彗星与木星的相撞;

发现了冥王星周围的卫星;

探测到银河中心的巨大黑洞;

观察了宇宙134亿光年前的情景;

哈勃望远镜在不同模式下拍摄的鹰状星云

在31年中,哈勃经历了5次人工维修/升级,耗费了无数的资金和科学家的口舌。

(当然,绝不仅仅是“口舌”)

原本计划使用10年的它已经严重“超期”,设备的磨损让它显得“老态龙钟”。

但是,设计寿命仅有90天的“机遇号”火星车,最后在火星驰骋了整整15年。中国的嫦娥和玉兔探测器也都在超期服役。

和它们一样,哈勃仍会忠实地工作下去,而我们也无需要求更多。

如果说,从事航天事业的人

是在数据、方法、工具有限的情况下,

去触摸神秘、深邃、未知的宇宙。

那么,哈勃望远镜

就像一只身处太空的“眼睛”,

“挣脱了大地狂野的束缚”,

帮助人类一窥宇宙的命运之门。

向宇宙致敬,

向人类致敬。

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