刘老师聊科学:哈勃年鉴,太空30年,从未停止探索,一直带来惊喜


如果让世界所有人说一个科学家的名字 , 大多数人会说爱因斯坦;如果让他们说一个望远镜的名字 , 大多数人会说哈勃望远镜 。
哈勃太空望远镜是到现在为止独一无二的光学天文台 , 实际上也是最著名的科学仪器之一 , 当然 , 因为发射后的设备问题 , 哈勃也成为过一个笑话 , 让NASA颜面无存 。 但1993年成功的维修 , 以及随后的四次维修升级任务 , 不仅修复了望远镜 , 而且改善了它的性能 , 它将浩瀚宇宙的惊人图像展现在我们面前 , 让科学家们对宇宙的运行方式有了颠覆性的理解 。

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哈勃太空望远镜
相对其他光学望远镜 , 哈勃有四个优势:在大范围内前所未有的角度分辨率 , 从近红外到远紫外的光谱覆盖范围 , 能够进行精确光度测量的高度稳定的图像 , 还有太空探测环境 。
今年是哈勃升空的第30年 , 下面 , 让我们一起来回顾哈勃探索星辰大海的每一年 。

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哈勃传回的模糊照片
1990年4月24日 , 哈勃太空望远镜搭乘发现号航天飞机 , 到达地球轨道 , 开始太空之旅 。 但它传回地球的照片视觉模糊 , 几乎毫无价值 。 科学家寻找原因 , 发现主镜有一个由制造误差引起的纳米级球差是成像问题的罪魁祸首 。 NASA花了三年时间才完成修复设计方案和修复组件 。 在修复之前 , 哈勃只能用视野行星照相机拍摄 , 并拍到了清晰的银河系照片 。
1991年 , 哈勃拍摄土星赤道地区的巨大的风暴和木星的天气详细演变 。
1992年 , 哈勃望远镜发现了附近的星系间云;拍摄到的一个巨大的由冷气体和尘埃组成的圆盘 , 科学家认为这个星系NGC 4261中心可能存在黑洞 。
1993年12月2日 , 奋进号航天飞机搭载七名宇航员对哈勃进行了为期五天的维修 。 之后 , 哈勃望远镜开始了真正的探索 。

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休梅克-列维9号彗星与木星相撞
1994年 , 哈勃观察到一次罕见的彗星撞击 , 拍下了休梅克-列维9号彗星与木星相撞后的图像 , 撞击留下的明显疤痕比大红斑更容易看到 , 而且持续了好几个月 。 同年 , 哈勃对处女座星团的M87星系进行观测 , 发现了由黑洞驱动的物质流和吸积盘 , 为星系中心存在黑洞提供了证据 。
1995年 , 哈勃拍摄了老鹰星云的星际气体和尘埃的照片 , 这张照片被命名为“创生之柱” , 是哈勃拍摄的最著名的照片之一 。

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创生之柱
1996年 , 哈勃拍摄了除太阳以外的第一幅直接的恒星图像 。 这颗恒星——猎户座阿尔法星(也称参宿四) , 是一颗类似太阳的恒星 , 但捕捉的是其在晚年变为红巨星的照片 。
1997年 , 哈勃捕捉到了伽马射线爆发的景象 , 亮度是一般超新星的数百倍 , 是太阳亮度的100万亿倍 。 伽马射线爆发是可观测宇宙中最亮的伽马射线光子源 。 2月 , 宇航员进行了第二次维修任务 , 更新升级了航天器硬件 , 并修复了绝缘层破损的材料 。
1998年 , 哈勃的红外摄像机拍摄了土星照片 , 并提供了土星环和土星大气的详细信息;同年 , 通过对一些超新星的距离测量 , 证明了宇宙还在膨胀之中 。

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气泡星云NGC 7635
1999年 , 哈勃拍摄了月球上直径93千米的哥白尼陨石坑 , 并测量了月球反射太阳光的颜色;在火星8年来最接近地球的时候进行了拍摄 , 清晰地展示出阿斯达利亚——环绕极地冰帽的黑色沙丘合并而成的一个巨大黑暗区域;年底 , 进行了第三次哈勃太空望远镜维修任务 。


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