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哈勃太空望远镜天文学

哈勃太空望远镜天文学
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Anonim

哈勃太空望远镜(HST),是第一个进入地球轨道的精密光学天文台。地球的大气层通过吸收或扭曲天体的光线而掩盖了地面天文学家对天体的看法。但是,驻扎在外太空的望远镜完全位于大气层之上,并且比具有类似光学功能的地基望远镜接收到的图像具有更高的亮度,清晰度和细节。

在美国国会于1977年批准其建造之后,哈勃太空望远镜(HST)是在美国国家航空航天局(NASA)的监督下建造的,并以埃德温·哈勃(Edwin Hubble)的名字命名,后者是美国天文学家最重要的天文学家。 20世纪。1990年4月25日,“发现”号航天飞机的工作人员将HST置于离地球约600公里(370英里)的轨道上。

HST是一台大型反射望远镜,其反射镜光学器件收集来自天体的光,然后将其引导到两个摄像机和两个光谱仪中(它们将辐射分成光谱并记录光谱)。HST拥有一个2.4米(94英寸)的主镜,一个较小的副镜以及各种可以检测可见光,紫外线和红外光的记录仪器。这些仪器中最重要的是宽视场行星摄像机,它可以拍摄行星以及银河系和银河系外物体的宽视场或高分辨率图像。该相机的设计目的是使图像分辨率甚至达到最大的地球望远镜的10倍。微弱的物体摄像机可以探测到比任何地面望远镜所观察到的物体微弱50倍的物体。微弱的对象光谱仪收集有关对象化学成分的数据。高分辨率光谱仪接收到的远距离物体的紫外线由于大气吸收而无法到达地球。

发射后约一个月,很明显,由于镜子制造商的错误测试程序,HST的大型主镜被磨成错误的形状。由此产生的光学缺陷(球差)使反射镜产生模糊而不是清晰的图像。HST的陀螺仪和太阳能阵列也出现了问题。1993年12月2日至13日,美国宇航局奋进号航天飞机的任务试图纠​​正望远镜的光学系统和其他问题。在五个太空行走中,航天飞机的宇航员更换了HST的宽视场行星摄像机,并安装了一个新设备,其中包含10个小镜子,以校正从主镜到其他三个科学仪器的光路。这项任务取得了无与伦比的成功,HST很快就开始发挥其全部潜能,返回了各种宇宙现象的壮观照片。

随后的三个航天飞机任务分别是在1997年,1999年和2002年修理HST的陀螺仪,并增加了新的仪器,包括近红外光谱仪和宽视场摄像机。为HST服务的最后一次航天飞机飞行任务是在2009年启动的,该任务旨在安装新的相机和紫外线光谱仪。HST计划至少在2020年之前保持运行,此后有望由James Webb取代。太空望远镜,配备的镜子比HST大7倍。

HST的发现彻底改变了天文学。对附近星系中造父变星的观测可以对哈勃常数(即宇宙的膨胀率)进行第一个准确的确定。HST用盘片拍摄了年轻恒星,这些盘最终将成为行星系统。哈勃太空望远镜拍摄的约1500个星系,揭示了整个宇宙几乎整个历史的银河系演化。在太阳系中,HST还被用于发现矮行星冥王星的两个卫星九头蛇和尼克斯。