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哈勃望远镜升空多少米,一个哈勃望远镜多少钱

来源:整理 时间:2022-04-11 13:38:45 编辑:科技知识 手机版

哈勃望远镜与中国天眼,有何不同?

哈勃望远镜与中国天眼,有何不同

中国天眼和美国哈勃望远镜,都是天文学家观测宇宙强有力的帮手,那么它们两个谁更“强大”呢?中国天眼它的正式名称是“500米口径球面射电望远镜”,简称FAST,位于贵州喀斯特地貌洼坑中的它,从提出构想到落成启用,历时22年,目前为止,它还是地球上最灵敏的射电望远镜,综合性能10倍于美国阿雷西博射电望远镜。

美国哈勃这架位于地球轨道上的光学望远镜,升空之初虽然被诊断出了“近视眼”,但安装上矫正装置后的它,在30年间的的确确为天文学和宇宙学发展,做出了非常大的贡献,我们今天看到绝大部分星云和星系图像,都是哈勃望远镜拍摄的。天文观测的本质从最早的肉眼巡天到现在的自动巡天,20世纪下半叶之前,天文观测的本质就是可能收集到更多的光子,因此那个时候的天文学,应该叫“可见光天文学”,但由于架设在地球大气层内的光学望远镜,一直以来都无法彻底消除大气扰动,因此长期以来天文学都没什么大突破。

直到射电天文学的出现19世纪,物理学家麦克斯韦证明了可见光本质上也是电磁波的一种,20世纪,物理学家德布罗意证明了一切微观粒子都拥有波粒二象性,也就是“万物皆波”第二次世界大战结束之后,完全成熟的无线电发送和接收技术开始“蔓延”到天文学界,1950年,英国科学家赖尔和休伊什,使用剑桥干涉仪(早期射电望远镜之一),扫描了全天的无线电波信号源,打开了射电天文学的大门。

眼睛和哈勃望远镜,本质上都是可见光接收器,而可见光在电磁波频谱中,只占了很小一部分,因此射电望远镜的任务,就是接收可见光之外的电磁波。射电望远镜的辉煌发生在20世纪60年代,在那10年间天文学界通过射电望远镜,发现了宇宙微波背景辐射,发现了脉冲星和类星体,以及星际分子,但射电天文学和可见光天文学一样,最理想的观测位置也位于太空中,因为那里基本上没有非自然电磁干扰。

我国的天眼,对电磁波的灵敏度达到了“监听月球上打电话”的水平,因此如果宇宙中存在智慧电磁信号的话,天眼就是最有可能发现它们的科学设备。除了寻找外星文明外,定位黑洞和脉冲星,也是天眼的工作而美国的哈勃望远镜,主要工作是对宇宙深空天体进行拍摄成像,然后让全体人类欣赏星系和宇宙之美,不论是在寻找外星文明方面,还行寻找黑洞方面,哈勃都远远比不上中国天眼。

哈勃升空30周年它到底哪些惊世壮举?

哈勃望远镜与中国天眼,有何不同

哈勃望远镜只是一个工具、一个项目,它本身不是一个生命体,所以它自己不会做出什么惊世壮举,真正做出惊世壮举的,是那些支撑哈勃持续观测并输出成果的科学团队。围绕着哈勃望远镜,有很多科学家、工程师、研究生、宇航员乃至普通爱好科学的民众参与其中,从提出设想到做出设计,从打磨制造到发射升空,从展开观测到数据分析,从设备更新到延长寿命,经过很多人30年来不断努力,创造出很多惊世壮举,使它成为有史以来最著名的一件科学探索设备。

1946年,第二次世界大战结束后不久,天文学家莱曼·斯皮策(Lyman Spitzer)便提议发展太空望远镜,以克服地面天文台的局限。这个想法在几十年后才得到美国国家科学院的足够支持,组织了一个科学家委员会来评估大型太空望远镜的能力。该委员会在斯皮策领导下于1969年发布了一份文件,概述了大型太空望远镜的科学用途并对其结构提出建议。

随后美国国家科学院(National Academy of Sciences)向美国宇航局(NASA)推荐这个构想,NASA是唯一能使大型太空望远镜成为现实的政府机构。当时美国宇航局已经在考虑某种类型的太空望远镜,但他们还没有决定要制造多大以及如何开始。1971年,当时的NASA领导乔治·洛(George Low)批准了大型太空望远镜科学指导小组的工作,随后就开始游说国会为这个项目提供资金。

1975年,美国国会相关委员会拒绝对该项目投资,因为很明显在当时的条件下,实施这个项目的成本注定会非常高昂。但NASA坚持并加大游说力度,还拉了欧洲航天局参与并分担部分资金,国会最终在1977年为该项目提供了支持,随后开发工作立即开始。NASA原本计划在1983年发射该望远镜,但由于各种生产延误,发射时间推迟到了1986年。

同年为了纪念美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble),该项目被命名为哈勃空间望远镜(HST),以纪念他将我们认识的宇宙扩展到银河系之外。 1986年1月28日,挑战者号航天飞机于起飞后一分钟爆炸,导致机上7名宇航员全部遇难,HST再次被推迟。航天飞机恢复飞行花了两年时间,才以再次计划哈勃的发射。

1990年4月24日,世界上第一台太空望远镜终于被发现号航天飞机携带升空,当时已经为这个项目耗资15亿美元,但在之后仍需要持续的投入运行成本,包括预期的以及意外的。哈勃望远镜最初使用的仪器包括广角行星相机、戈达德高分辨率光谱仪(GHRS)、暗弱天体相机(FOC),暗弱天体光谱仪(FOS)和高速光度计。

哈勃传回的第一张图片就出现了严重的问题,图像非常模糊,以至于几乎没有科学价值。由于主镜在制造过程中的误差产生了一个“很小”的缺陷,这个误差小到只有一张纸厚度的1/50,但是造成的问题足够大!NASA用了三年时间才确定可以修复它,1993年12月2日,奋进号航天飞机专门跑了一趟,在7天的太空行走中派遣了7名宇航员修复哈勃。

修复过程中换装了两个新相机,包括广角行星相机2(WFPC-2),这台仪器在后来拍摄了很多哈勃最著名的照片。1993年12月,哈勃拍摄的修复后的新图像传回地球,效果令人叹为观止。从那时起,哈勃就持续为我们提供有关宇宙的最新信息,并激发了世界各国人民的好奇心。 哈勃望远镜长13.2米,重11,110公斤,最大直径4.2米。

其中主镜直径2.4米,重828公斤,副镜直径0.3米,重12.3公斤。轨道平均高度569公里,相对赤道倾斜28.5度,绕地一周97分钟,速度每小时28000公里。每周发送约120GB的科学数据。NASA共对哈勃开展了五次维修任务: 1993年12月,安装校正光学组件,用广角行星相机2替换了最初的广角相机,升级计算机,更换太阳能板、陀螺仪、磁力计及其他设备;1997年2月,安装成像光谱仪(STIS)、近红外相机和多目标光谱仪(NICMOS)取代原来的设备。

1999年12月,更换掉出了问题的指向控制陀螺,这些陀螺负责将望远镜扭向正确的方向;安装精细导航传感器和计算机。2002年3月,安装先进测量相机,维修出问题的NICMOS并更换了太阳能板。 2009年5月,7名宇航员通过5次太空行走对哈勃太空望远镜进行了最后一次维护,更换了大量设备和辅助仪器,进行了脱胎换骨的维护更新。

这些更新主要包括以第三代广域相机(WFC3)取代WFPC2;安装新的宇宙起源频谱仪(COS);修复损坏的先进巡天相机(ACS);修复损坏的摄谱仪(STIS);替换损坏的2号精细导星传感器(FGS);更换电脑指令和数据处理系统(SIC

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