美国哈勃即将报废?中国巡天横空出世,将成为新一代“宇宙之眼”

近日美国宇航局NASA放出消息 , 在轨超长服役30年的哈勃太空望远镜 , 遇到了大麻烦 。 因为内部计算机故障 , 已经连续停机十多天 。 并且地面人员在尝试多种方案后 , 仍然未能重启!
事实上 , 近两年哈勃望远镜已经多次出现停机故障!这意味着 , 这颗号称人类太空之眼的顶尖设备 , 或许已经走到了生命的尽头 。 然而 , 值得庆幸的是 , 中国花费重金打造的“巡天号”空间站光学舱却已经蓄势待发 , 随时准备接替哈勃 , 成为新一代的太空之眼!那么问题来了!
太空望远镜到底有何奥秘?
撑了30年的哈勃望远镜又为人类带了什么?
中国“巡天”光学舱和哈勃相比 , 到底性能如何呢?
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太空望远镜人类最伟大的设想
时间回溯到1609年 , 彼时意大利天文学家、物理学家伽利略 , 发明了世界上第一台天文望远镜 。 自此人类的目光 , 才正式深入到浩瀚星空之中!而之后历经数百年的发展 , 天文望远镜的局限性也逐渐显露出来 。 因为观测点只能处于大气层内 , 所以天文望远镜在观测星空时 , 极容易受到大气湍流的影响 。
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伽利略 , 发明了世界上第一台天文望远镜
相信大家大家小时候都唱过一首儿歌:“一闪一闪亮晶晶 , 满天都是小星星”!星星之所以会一闪一闪 , 其原因就是由于大气湍流的遮挡 。 虽然这种现象 , 在我们普通人眼里看起来很有趣 , 但对于天文观测来说却是灾难 。 这种遮挡会极大影响观测的准确性和连续性 。 更有甚者 , 还会让人类错失一些重要的天文现象 , 极大滞后了我们对于宇宙的探索步伐!
而为了摆脱大气层的桎梏 , 科学家们也在尝试各种办法 。 例如建造更大的光学望远镜 , 来提高观测范围以及清晰度 。 或者通过对大气湍流的检测 , 来提升图像补偿率 , 进而获得分辨率更高的天文观测结果 。
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全球最大光学望远镜
但显然 , 这些方法仍局限于大气层内 , 并不能从根本上消除大气湍流的影响 。 直到上世纪中旬 , 美国著名的天文学家莱曼·斯皮策发表了一篇名为《外星天文台的天文优势》的论文 , 大胆提出把一台望远镜直接放置到太空中 。 这样一来 , 不仅避免了大气湍流的遮挡影响 , 可直接获得更清晰更准确的图像;而且在太空中 , 望远镜还能观测到一些 , 被大气层吸收散射的特殊波段光线 。 从而帮助人类更加多方面的认知宇宙 。
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莱曼·斯皮策
美国哈勃即将报废?中国巡天横空出世,将成为新一代“宇宙之眼”】可惜的是 , 这个想法实在太超前了!要知道 , 莱曼·斯皮策提出这个想法时 , 才不过1946年 。 当时距离苏联发射第一颗人造卫星还有11年 , 距离美国宇航局成立 , 还有12年 。 而这个时候你说 , 把一台巨型望远镜送入太空 , 其难度 , 等于痴人说梦!
但幸运的是 , 如此疯狂的想法并没有就此沉寂下去 , 而是在所有天文学家以及航天学家心里种下了一颗种子!于是经过几十年的努力之后 , 在美国NASA和欧洲航天局的主导之下 。 最终耗资21亿美元 , 打造出了人类第一台太空望远镜“哈勃望远镜”!并于1990年4月24日 , 借助发现号航天飞机 , 将其送到距离地面约600公里的轨道上运行 。 自此 , 人类才有了第一颗太空之眼!
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太空之眼
哈勃望远镜20世纪最伟大发明
而这颗全人类花重金打造的太空之眼 , 在性能上也没有让我们失望!说到这 , 大东先简单解释一下哈勃望远镜的工作原理 。 作为一款太空光学望远镜 , 哈勃望远镜的本质 , 其实就像一颗能够在太空飞行的巨型数码相机 。 在捕捉到太空中的可见光 , 以及不可见的红外线、紫外线后 , 哈勃望远镜会将其转化为肉眼可见的数字图像 , 然后再传输给地面的研究人员 。
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巨型数码相机
并且 , 哈勃望远镜采用了一种特殊的“卡塞格林式”望远镜结构 , 可以让光线经过副镜反射后 , 再通过主镜中心的圆洞进行高强度聚焦 。 这就让其在观测范围 , 以及画面分辨率上远高于普通的光学望远镜 。 正因如此 , 虽然哈勃望远镜的 , 主镜头口径只有2.4米啊 , 但是其摄像范围以及清晰度 , 却做到了地面同口径光学望远镜的数十倍 。