晓祥我们现在已经达到了哈勃太空望远镜的极限

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哈勃太空望远镜，在其最后和最后的维修任务中成像。它可以指向的唯一方式是内部旋转装置，它允许它改变方向并保持稳定的位置。但它能看到的是它的仪器，镜子和设计限制。它达到了极限;要超越它们，我们需要更好的望远镜。哈勃太空望远镜为人类提供了我们对宇宙最深刻的看法。它比任何其他天文台都显示出更微弱，更年轻，更少进化，更遥远的恒星，星系和星系团。哈勃在推出29年后仍然是我们探索宇宙最远处的最佳工具。在天体物理学物体发射星光的地方，没有一个天文台比哈勃望远镜更适合研究它们。
但是，任何天文台都可以看到，即使哈勃也是如此。它受到镜子尺寸，仪器质量，温度和波长范围以及任何天文观测所固有的最普遍限制因素的限制：时间。在过去的几年里，哈勃已经发布了人类所见过的一些最伟大的图像。但它不可能做得更好;它已达到绝对限制。这是故事。

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哈勃太空望远镜（左）是我们天体物理学历史上最伟大的旗舰天文台，但比即将到来的詹姆斯韦伯（中心）小得多且不那么强大。在为2030年代提出的四个旗舰任务中， LUVOIR（右）是迄今为止最雄心勃勃的。通过探测宇宙中较暗的物体，更高的分辨率以及更广泛的波长范围，我们可以以前所未有的方式提高我们对宇宙的理解。哈勃太空望远镜位于太空中，距离大约540公里（336英里），与地面望远镜相比具有巨大的优势：它不必与地球大气相抗衡。构成地球大气层的运动粒子提供了一种湍流介质，可以扭曲任何入射光的路径，同时包含阻止某些波长的光线完全穿过它的分子。
虽然当时的地基望远镜可以达到不超过0.5-1.0弧秒的实际分辨率，其中1弧秒是1/3600度，哈勃-一旦其主镜的缺陷得到纠正-立即将分辨率提供到理论值尺寸为0.05弧秒的望远镜的衍射极限。几乎立刻，我们对宇宙的看法比以往任何时候都更加尖锐。

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这个遥远宇宙区域（左上）的合成图像使用来自哈勃的光学（右上）和近红外（左下）数据，以及来自斯皮策的远红外（右下）数据。斯皮策太空望远镜几乎和哈勃望远镜一样大：直径超过三分之一，但它探测的波长太长，分辨率更差。适合主镜直径的波长数决定了分辨率。锐度或分辨率是发现遥远宇宙中存在的东西的最重要因素之一。但是还有其他三个同样重要：
你拥有的聚光能力，可以看到最微弱的物体，你的望远镜的视野，使你能够观察到更多的物体，以及你能够探测的波长范围，因为观察到的光的波长取决于物体与你的距离。哈勃可能在所有这些方面都很出色，但它也拥有所有四个方面的基本限制。

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当你用像哈勃太空望远镜这样的仪器观察天空的区域时，你不仅可以看到来自远处物体的光线，就像发出光线时的光线一样，而且当光线受到所有介入材料和它在旅程中经历的空间扩展。尽管到目前为止哈勃望远远超过其他任何天文台，但它有一些根本的限制，以及为什么它无法走得更远的原因。任何望远镜的分辨率取决于可以穿过其主镜的光的波长数。哈勃望远镜的2.4米（7.9英尺）镜子使其能够获得0.05弧度的衍射限制分辨率。这是非常好的，只有在过去的几年里，地球上最强大的望远镜，通常是四倍大，并配备了最先进的自适应光学系统，能够竞争。