? ? ? ? Hello大家好，這里是“半月科普·天文史話”，我是阿氏圓。好久不見，甚是想念。老話說得好，“拖更一時爽，一直拖更一直爽”，掐指一算，距離上次更新已經(jīng)過去了一個多月。好，那么我們頻接上回。

? ? ? ??【視頻】1990年4月24日，世界上第一臺太空望遠(yuǎn)鏡搭載“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)發(fā)射升空。不知道面對冉冉升起的哈勃望遠(yuǎn)鏡，萊曼·斯皮策是否會回想起44年前，他發(fā)表論文《外星天文臺的天文優(yōu)勢》，提出發(fā)射空間望遠(yuǎn)鏡的那個日子。

? ? ? ??1610年，當(dāng)伽利略第一次使用普通望遠(yuǎn)鏡觀察天空時，受限于當(dāng)時望遠(yuǎn)鏡的性能，他很難分辨出今天用便宜的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡就可以看到的土星環(huán)。伽利略在寫給科西莫二世·德·美第奇的信中說，“土星是三個星體的結(jié)合體”——也就是說，他認(rèn)為觀測到的“環(huán)”是一種星體。

? ? ? ??光學(xué)的進(jìn)步最終改變了科學(xué)家對行星、恒星和遙遠(yuǎn)星系的看法。首個把這些集合體確認(rèn)為“環(huán)”的是荷蘭天文學(xué)家克里斯蒂安·惠更斯。他在1655年自制了性能比伽利略所使用的高出50倍的望遠(yuǎn)鏡，并且以此確認(rèn)了土星是被巨大的“環(huán)”圍繞起來的既定事實(shí)。而發(fā)現(xiàn)土星環(huán)環(huán)縫的榮耀則歸屬于卡西尼。

? ? ? ??歷史上，一些體型龐大的望遠(yuǎn)鏡一直是被放置在山頂上的——那里海拔高、大氣稀薄，成像更加清晰。可是，地球的大氣層阻擋了地面觀測者的大部分光線，大氣對射電、紅外和光學(xué)窗口之外的電磁輻射也是不透明的【音效：Error】。那么，我們可不可以從太空中去研究這些波段呢？

? ? ? ??【飛屋環(huán)游記】

? ? ? ??帶著這個愿望，1946年，也就是二戰(zhàn)結(jié)束后不久，天文學(xué)家萊曼·斯皮策提議發(fā)射一架太空望遠(yuǎn)鏡，以克服地面天文臺的局限。又過了幾十年，這個想法才得到美國國家科學(xué)院的足夠支持，成立了一個由科學(xué)家組成的委員會，對大型太空望遠(yuǎn)鏡的潛力進(jìn)行評估。

? ? ? ??1969年，在斯皮策的領(lǐng)導(dǎo)下，該委員會發(fā)布了一份文件，概述了大型太空望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)用途。隨后，美國國家科學(xué)院向NASA提出了他們的方案。1977年，在NASA和美國國會進(jìn)行一系列溝通后，國會最終在同意為這項(xiàng)大型太空望遠(yuǎn)鏡計劃提供資金。

? ? ? ??研發(fā)工作幾乎立即開始。NASA原本計劃在 1983年發(fā)射望遠(yuǎn)鏡，但無奈受到各種各樣的挫折導(dǎo)致進(jìn)度延遲，只好將發(fā)射日期推遲到了1986年。與此同時，為了紀(jì)念美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃，這架大型太空望遠(yuǎn)鏡被重新命名為哈勃空間望遠(yuǎn)鏡，也就是HST。

? ? ? ??但1986年，不幸的事降臨了。

? ? ? ??【我們這一天】

? ? ? ??1月28日，“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)起飛后不久即解體，機(jī)上7名航天員無一幸存。

? ? ? ??美國諾貝爾獎得主理查德·費(fèi)曼先生受委托調(diào)查此次事件。他在國會上用一杯冰水和一只O形圈證明出事原因。

? ? ? ??【視頻】

? ? ? ??這個簡單的實(shí)驗(yàn)展示了事故的原因所在：挑戰(zhàn)者號升空后，因右側(cè)固體火箭助推器的O形圈失效，使得原本應(yīng)該是密封的固體火箭助推器內(nèi)的高壓高熱氣體泄漏。這批氣體影響了毗鄰的外儲箱，在高溫的燒灼下結(jié)構(gòu)失效，同時也讓右側(cè)固體火箭助推器尾部脫落分離。最后，高速飛行中的航天飛機(jī)在空氣阻力的作用下于發(fā)射后的第73秒解體。

? ? ? ??直到兩年后，航天飛機(jī)才得以恢復(fù)飛行，NASA才得以重新開始將哈勃的發(fā)射納入日程。終于，又經(jīng)過了4年，1990年4月24日，世界上第一臺太空望遠(yuǎn)鏡偕同5名宇航員搭載“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)在肯尼迪航天中心發(fā)射升空。

? ? ? ??發(fā)射雖然結(jié)束了，但我們的故事才剛剛開始。哈勃望遠(yuǎn)鏡一睜開眼，發(fā)現(xiàn)周圍的一切都是如此模糊。這時大家才醒悟過來，咱老百姓納稅人的刀樂被NASA坑了……啊跑題了，這時大家才醒悟過來，望遠(yuǎn)鏡的反射鏡片沒有打磨好，偏了2.2微米，這就讓來自鏡面邊緣的反射光不能聚集在與中央的反射光相同的焦點(diǎn)上，造成了嚴(yán)重的球面像差。這正是：“失之毫厘，謬以千里”。據(jù)說當(dāng)時在美國各大政治性綜藝秀節(jié)目中，NASA都受到了前所未有的嘲諷。這令當(dāng)時正在籌備詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)家?guī)缀躅伱鎾叩亍?/span>

? ? ? ??3年后的12月2日凌晨4：27，一組7人小隊(duì)授命登空，著手為哈勃進(jìn)行一次為期12天的維修任務(wù)。他們?yōu)楣獛硪桓?/span>“眼鏡”，以修護(hù)哈勃模糊的視力。當(dāng)然，問題不僅僅是鏡片才有的，太陽能電池板、導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀、磁力計和動力系統(tǒng)也都出現(xiàn)了大大小小的失靈問題。好在哈勃設(shè)計之初采用的就是模塊化的設(shè)計方案，目的就是方便宇航員在太空中進(jìn)行維修、更換部件或者添加新儀器。

? ? ? ??后來，哈勃望遠(yuǎn)鏡又經(jīng)歷了1997 年、1999 年、2002年和2009年的四次維修?，F(xiàn)在，它的分辨率接近于最初的設(shè)計規(guī)格，并重新獲得了大部分失去的靈敏度。

? ? ? ??2003年8月25日，美國宇航局的空間紅外望遠(yuǎn)鏡SIRTF在弗羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地由德爾塔Ⅱ型火箭發(fā)射升空。同年12月，為紀(jì)念已故的萊曼·斯皮策博士，SIRFT更名為斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡。

? ? ? ??好了，以上就是本期“半月科普·天文史話”的全部內(nèi)容啦。你還想了解哪段天文史話呢？歡迎在評論區(qū)留言告訴我。那么我們，下期再見ヾ(￣▽￣)

參考資料

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[1]（美）艾瑞克·簡森（Eric Chaisson），（美）史蒂夫·麥克米蘭（Steve McMillan），孫艷春 譯. 天文學(xué)與生活：原書第7版? [M]. 北京：電子工業(yè)出版社

[2]成婉瑤. 哈勃望遠(yuǎn)鏡30年成果回顧. 航天員, 2020(3): 39-43.

[3]【基德】韋布到底能看見什么？NASA為什么要死保它https://www.bilibili.com/video/BV1vL4y1b7of?vd_source=2130eeaf2c04adb8a5414b89b25c6bd2

[4]31歲的哈勃望遠(yuǎn)鏡“死機(jī)”，這次會退休嗎？ http://news.hexun.com/2021-07-29/204054587.html

[5]升空15周年快樂，斯皮策望遠(yuǎn)鏡！ https://www.guokr.com/article/443199

[6]斯皮策望遠(yuǎn)鏡：以我之眼，觀此寰宇 https://zhuanlan.zhihu.com/p/77965535

[7]再見啦，斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡 https://zhuanlan.zhihu.com/p/200734948

[8]【航天史上的今天】斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射 https://www.bilibili.com/read/cv12844471

[9]SIRTF (Spitzer, SST)? https://space.skyrocket.de/doc_sdat/sirtf.htm

[10]王劈柴, 矩陣星. 當(dāng)一個女孩決定為事業(yè)奮斗一生. 果殼, 2023. https://mp.weixin.qq.com/s/21_HgtL8SDQrGBKJ2Ddhxw