30年前,哈勃太空望远镜乘坐发现号航天飞机发射升空。这是一个酝酿了近80年的想法,现在终于到了摆脱地球大气层模糊影响、直视群星的时候了。

自1990年发射以来,这架耗资12亿美元的望远镜已经进行了140多万次观测,绘制了宇宙图,拍摄了宇宙中一些最遥远区域的照片,揭开了我们太阳系中宇宙天体的秘密。该望远镜为钱德拉X射线天文台、斯皮策太空望远镜和开普勒太空望远镜等其他一些重要的太空观测站铺平了道路。

尽管有技术上的失误和无数次的修复任务,但它仍在继续。它注定会随着时间的推移,揭示更多关于宇宙的奥秘。接下来这是一个关于科学界最著名的仪器如何诞生的故事。

1923年:赫尔曼·奥伯思

1923年:赫尔曼·奥伯思

赫尔曼·奥伯思是现代火箭技术的奠基人之一,他首次提出了将望远镜送入太空的想法。他认为,太空望远镜与地面望远镜相比有着明显的优势,地面望远镜无法接收直接吸收到地球大气中的波长光。此外,太空望远镜在地球大气层上空运行,而大气层会模糊一些天文观测。

1946年:斯皮策的恒星构想

1946年:斯皮策的恒星构想

普林斯顿天体物理学家莱曼·斯皮策赞同奥伯思的想法。他在1946年发表的震撼世界的报告《外星天文台的天文优势》中建议将望远镜送入地球轨道。斯皮策写道:“如果切实可行,太空望远镜将彻底改变天文技术,开辟天文研究的全新前景。”在接下来的20年里,他一直在提倡使用轨道太空望远镜来观测恒星

1966年:OAO1任务以失败告终

1966年:OAO1任务以失败告终

20世纪60年代,美国宇航局成立了轨道天文台计划,将一系列小望远镜送入太空观测宇宙。OAO1是现代太空望远镜的前身,于1966年4月8日发射。这次发射看起来很棒,任务似乎会以成功告终。突然,就在小望远镜与火箭分离7分钟后,望远镜的操作人员收到的读数表明出了问题,OAO1的电源出现故障。在绕地球运行了20圈,在太空中只停留了3天之后,美国航天局做出了终止任务的艰难决定。

1968年:OAO2扫描天空

1968年:OAO2扫描天空

OAO2于1968年12月7日发射升空,成为了第一个成功的恒星探测器。2018年,美国宇航局总部空间科学办公室第一任天文学主管南希格雷斯罗曼对宇航局表示:“OAO2是一次学习经历。我们必须学会如何将望远镜指向一个物体,并在那里保持半小时左右。”OAO2上的望远镜在紫外线下进行观测,跟踪彗星、星系和恒星。在1973年正式退休之前,太空船的天文仪器拍下了8500多颗恒星的照片。

1972:OAO3(哥白尼)飞行

1972:OAO3(哥白尼)飞行

第三个也是最后一个OAO望远镜OAO3(哥白尼)于1972年8月21日发射升空,它成功记录了9年半的宇宙深度,直到1981年2月退役。

1977年:国会拨款资助大型太空望远镜

1977年:国会拨款资助大型太空望远镜

1971年,美国国家航空航天局(NASA)代理局长乔治·洛为该机构的大型太空望远镜科学指导小组开辟了一条道路,开始向国会游说以寻求资金。现代太空望远镜之父斯皮策本人曾在全国各地游行,为该仪器进行辩护,以获得支持。

起初,最初的拨款请求被拒绝。但是随着欧洲航天局提出加入该项目,并在1975年支付了该预算的15%时,国会就同意了这一计划。并于1977年,为这架大型太空望远镜拨款。

1979年:大型太空望远镜开始建造

1979年:大型太空望远镜开始建造

大型太空望远镜的2.4米反射镜于1979年开始建造。美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心率先设计、开发和建造了这架望远镜。一旦进入轨道,美国航天局戈达德太空飞行中心将领导运行。美国宇航局的宇航员接受了将望远镜送入太空并将其释放到正确轨道的训练。

位于马里兰州巴尔的摩的约翰·霍普金斯大学的空间望远镜科学研究所(STScI)成立于1981年,它决定哪些科学项目可以使用该望远镜。最初的发射日期定在1983年,但一系列的延迟导致了发射推迟。

1983年:新望远镜的新名称

1983年:新望远镜的新名称

1983年,这架大型太空望远镜以发现了其他星系并发现了宇宙膨胀的证据的物理学家埃德温·鲍威尔·哈勃的名字命名—哈勃太空望远镜

1985年:哈勃太空望远镜的结构包裹

1985年:哈勃太空望远镜的结构包裹

1985年,美国宇航局完成了哈勃太空望远镜的建造。哈勃望远镜43.5英尺长,重量超过24000磅,最大直径约14英尺。望远镜的两块25英尺高的太阳能电池板将为其提供能量,这只需要吹风机使用功率(2100瓦)的两倍。望远镜的主镜重达1825磅,设计用于通过红外波长收集紫外线中的宇宙数据。此时它已经完全组装好,准备在一年后发射,但随后发生了悲剧。

1986年:挑战者号航天飞机爆炸

1986年:挑战者号航天飞机爆炸

“挑战者”号航天飞机的毁灭性损失让美国宇航局和国家对太空飞行的危险睁大了眼睛。所有的航天飞机飞行都被搁置,因为美国宇航局正在努力了解这场悲剧的原因。

哈勃太空望远镜利用这一延迟改进了望远镜上的设备。技术人员更换了望远镜的后罩,以便于维修任务和升级太阳能电池板。

1990年:哈勃升空

1990年:哈勃升空

最后,经过多年的推迟,发现号航天飞机于1990年4月24日将哈勃太空望远镜送入太空。一个由五名宇航员组成的机组把望远镜送入了正确的轨道。此时,它的故事才刚刚开始。

2020年4月24日:宇宙释放图

2020年4月24日:宇宙释放图

在哈勃太空望远镜发射30周年之际,美国航天局发布了这张巨型星云NGC1044及其天体邻居NGC1020的照片。

哈勃太空望远镜本来预计只能维持15年,但在经历了令人心碎的挫折(包括镜面缺陷)、4次成功的维修任务和140多万次观测之后,在发射30年后,哈勃太空望远镜仍在工作以揭示宇宙的奇观。