尹懷勤

1957年10月4日，蘇聯(lián)成功發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，開啟了人類太空探索之路。1961年4月12日，蘇聯(lián)第一位航天員尤里·加加林進(jìn)入太空，并在距地181千米的軌道上環(huán)繞一圖后安全返回地面，為載人航天時(shí)代的到來拉開了序幕。航天技術(shù)的不斷發(fā)展，使人類的社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)范圍從原有的陸地、海洋、地球大氣層拓展到了宇宙空間。在1981年召開的國際宇宙航行聯(lián)合會(huì)第三十二屆大會(huì)上，陸地、海洋、地球大氣層和宇宙空間分別被定義為人類的第一、第二、第三和第四環(huán)境。宇宙空間的開發(fā)利用，改變了人類就地觀天的歷史，開啟了在地球之外了解地球、探索宇宙的新視野。

從人類進(jìn)入宇宙空間開始，短短幾十年的時(shí)間，現(xiàn)在的太空除了那些自顧自旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)的天體外，還多了人類送上天的人造衛(wèi)星、太空望遠(yuǎn)鏡、空間站以及各路探測(cè)器，好不熱鬧！今天，我們就來認(rèn)識(shí)一下身處人類第四環(huán)境，正在為我們獲取宇宙信息的第三只眼——哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。

迄今，人類已向太空發(fā)射過多個(gè)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，升空較晚、獲得觀察成績最佳的當(dāng)數(shù)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。1990年4月25日，美國國家航空航天局（NASA）用發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)將哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空。該望遠(yuǎn)鏡全長約13.1米、直徑約4.3米、重約11.6噸，除裝有由主鏡和副鏡組成的反射望遠(yuǎn)鏡之外，另攜8臺(tái)科學(xué)儀器。它的工作任務(wù)是在高度約為587千米、與地球赤道面傾角28.5度的軌道上，每97分鐘環(huán)繞地球運(yùn)行一周，并將觀測(cè)到的情況和數(shù)據(jù)資料通過其他中繼衛(wèi)星傳回地球站，供專家們分析研究。但你知道嗎，肩負(fù)重任的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡竟然曾經(jīng)是個(gè)“近視眼”！派個(gè)“近視眼”進(jìn)入宇宙去搞觀測(cè)，你肯定覺得美國人是在開玩笑。這究竟是怎么回事呢，故事還要從哈勃太空望遠(yuǎn)鏡那個(gè)2.4米的主鏡說起。

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的主鏡是由美國著名的鉑金·埃爾默公司制造的，這家公司的制造水平很高，信譽(yù)很好。但出乎所有人的意料，在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡被送上天后，人們發(fā)現(xiàn)它的觀測(cè)效果并不理想，發(fā)回的天體照片十分模糊，與地面上的天文望遠(yuǎn)鏡的拍攝效果沒有太大差別?？茖W(xué)家分析發(fā)現(xiàn)，問題出在2.4米主鏡上，而且這還是個(gè)先天缺陷！在磨制主鏡片時(shí)，一副模具的位置稍微裝偏了1.3毫米，導(dǎo)致鏡片邊緣部分被多磨掉了0.002毫米，也就是這微小的誤差，使得哈勃太空望遠(yuǎn)鏡變成了“近視眼”。NASA的科學(xué)家們當(dāng)然不能任由“哈勃”這樣“虛著眼”呀，他們研究決定，派出奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)，送7名航天員進(jìn)入太空，為“哈勃”治眼，“治療費(fèi)用”高達(dá)6億多美元！不過，好在經(jīng)過近36小時(shí)的“治療”，航天員為“哈勃”更換了11個(gè)部件，總算使它恢復(fù)了“高清視力”。當(dāng)然，迄今為止，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡為人類做出的貢獻(xiàn)早已賺回了這高昂的“醫(yī)藥費(fèi)”。

其實(shí)，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡上天后，不止進(jìn)行過這一次修理，隔幾年就會(huì)有航天員到太空檢修哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，可能正是因?yàn)榫S護(hù)良好，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已超期服役近六年的時(shí)間。據(jù)NASA介紹，以哈勃太空望遠(yuǎn)鏡目前的狀態(tài)來看，它至少會(huì)在軌工作至2020年。不過，受地球引力和高層稀薄大氣的影響，它的運(yùn)行軌道會(huì)逐漸降低，但這個(gè)降低速度是很慢的，樂觀地說，很有可能到了2030年，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡還能堅(jiān)守它的工作崗位。

原計(jì)劃于2018年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡被認(rèn)為是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的最佳繼任者，但是由于技術(shù)問題，天價(jià)“韋伯”的上任時(shí)間推遲了一次又一次，最近一次消息稱它將推遲至2030年發(fā)射。未來，上任后的韋伯太空望遠(yuǎn)鏡與前輩相比將能看清更多更遙遠(yuǎn)、暗淡的天體，而且能夠進(jìn)一步獲得大爆炸后的年輕宇宙圖景，預(yù)計(jì)它可以看到200億光年之遠(yuǎn)的原始星系。

寫到這里我不禁想到，會(huì)不會(huì)有一天通過更加清晰的望遠(yuǎn)鏡，我們還能夠發(fā)現(xiàn)宇宙之外的人類第五環(huán)境呢？同學(xué)們，睜大你們的雙眼，展開你們的想象吧，相信通過你們的智慧和努力，總有一天人類能夠走到更遠(yuǎn)的遠(yuǎn)方。