[加]特倫斯?迪金森

哈勃空間望遠鏡（HST）是美國國家航空航天局大型天文臺計劃的旗艦項目，是人類歷史上最雄心勃勃、最具傳奇性，同時也最扣人心弦的科學嘗試。“哈勃”回報給我們的是無價之寶——它向我們揭示了宇宙。

1990年，“哈勃”發(fā)射入地球軌道之前，關(guān)于空間望遠鏡可能會發(fā)現(xiàn)什么，眾說紛紜。“哈勃”團隊的科學家至少都贊同一點：如果空間望遠鏡所看到的只是我們預期的景象，那只會讓人覺得很沒意思。

“哈勃”的首要任務(wù)是測量宇宙的膨脹速率、尋找遙遠的星系，以及測定星系際空間里的化學成分。但是，所有人都希望，“哈勃”最重要的發(fā)現(xiàn)應該是解答天文學家不知該如何提出的問題，幫助我們尋找甚至自己都無法相信的天體。

然而，沒有人能想到，“哈勃”所拍攝的深空照片會如此美麗，令人嘆為觀止。宇宙影像如水晶般清晰，將我們潛意識中的三維宇宙變?yōu)楝F(xiàn)實。圖像的細節(jié)如此清楚鮮活，讓觀看者置身于深不可測的輪廓里，沉醉在罕見鮮亮的奇妙幻境中。

“哈勃”的影像極其清晰，令人瞠目結(jié)舌，那是因為它位于地球湍動的大氣層之外，不受星光擾動的影響（這也是星星在漆黑的夜空下看上去閃閃爍爍的原因）。要是人眼像“哈勃”一樣靈敏，就能在紐約看到東京上空飛舞的一對螢火蟲?！肮钡某壱暳槲覀冋故玖擞钪嬷腥祟惽八匆姷牡胤健?/p>

“哈勃”圖像所呈現(xiàn)的是遠在晴夜繁星之外的另一個宇宙——一個充滿奇異天體、劇烈爆炸和毀滅性撞擊的世界，一個從未被發(fā)現(xiàn)過的國度：一個星系闖入另一個星系;恒星爆發(fā)出氣體、塵埃和光的烈焰;新生恒星射出對稱形狀的氣體噴流，向宇宙宣告它們的誕生。

“哈勃”拍攝的圖像沒有國家、政治、意識形態(tài)的界限，所以它的視野中沒有語言和文化的壁壘。這些圖像既宏大又謙遜，觸動了老老少少，提醒世人，在這個充滿未知的浩瀚宇宙中，我們所生活的世界不過只是一葉扁舟。只要宇宙中發(fā)生了什么趣事，人們就都期待哈勃空間望遠鏡能去一探究竟。

伽利略發(fā)明了第一架30倍望遠鏡，將它指向天空，看清了銀河中的恒星、圍繞木星的衛(wèi)星，發(fā)現(xiàn)了地球繞日轉(zhuǎn)動的鐵證。自此以后，“哈勃”成了天文學界的弄潮兒。它的研究領(lǐng)域涵蓋了幾乎所有深空天文學的前沿項目，其中包括搜尋遙遠的超新星，從而探測暗能量;探索星系質(zhì)量與其中央黑洞質(zhì)量之間的顯著關(guān)聯(lián);研究大爆炸后幾億年內(nèi)的星系形成;發(fā)現(xiàn)行星大氣層中奇怪的暫現(xiàn)事件;探索那些圍繞其他恒星運轉(zhuǎn)的行星上與生命相關(guān)的化學問題。

哈勃空間望遠鏡的大小和公共汽車相當，重達12噸。自1990年發(fā)射以來，它已經(jīng)對超過3.8萬個天體進行了100多萬次的觀測，積攢了50多萬幅圖像的數(shù)據(jù)資料。它所收集的天文數(shù)據(jù)相當于大約5千萬本書，幾乎是美國國會圖書館館藏的5倍。

“哈勃”每年繞地球轉(zhuǎn)5000多圈，總路程超過50億千米。要將空間望遠鏡的效率和性能發(fā)揮到這種程度并非易事。“哈勃”曾一次次身處災難的邊緣，又一次次重新振作，變得比之前更加強大。

紙媒和電視紀錄片都曾將這一幕幕劇情搬到觀眾面前。“哈勃”的熱心支持者就像西部片里的騎兵，紛紛用自己的智慧和影響，挽救了這架空間望遠鏡?！肮钡拈_局并不順利。20世紀70年代，由于美國國會預算削減，它的建造面臨不止一次的取消。天文學家們爭相去說服立法者，這架革命性的望遠鏡絕對物有所值。此外，它還是未來航天飛機極具魅力的載荷。事實上，早期的計劃要求這架空間望遠鏡能夠經(jīng)常性地從地球軌道返回地面以便升級和維修，然后再由航天飛機發(fā)射升空。

1983年，美國國家航空航天局將這架望遠鏡命名為“哈勃望遠鏡”，以紀念20世紀初美國天文學家埃德溫·P.哈勃（1889—1953），是他在上世紀20年代發(fā)現(xiàn)，星系其實是由數(shù)十億顆恒星組成的遙遠的巨大系統(tǒng)。之后，他又利用星系測量了宇宙的膨脹速率。很難相信，在那個時代，為了建造2.5米的胡克望遠鏡，要用騾子沿著威爾遜山的小路把部件拉到山頂，而哈勃正是使用這架望遠鏡得到了發(fā)現(xiàn)。他想象不到，僅僅3代人之后，就會有一架大小與之相當?shù)耐h鏡飛行在地面之上550千米的地方。

1986年“挑戰(zhàn)者”號航天飛機失事后，把大型望遠鏡送入太空的進程陷于停滯?！肮北臼恰疤魬?zhàn)者”號計劃運送的下一個載荷，可是“挑戰(zhàn)者”號在1986年1月發(fā)射后爆炸解體了。于是，航天飛機復飛前，“哈勃”又在地面?zhèn)}庫里躺了好幾年。

1990年4月，航天飛機燃燒著普羅米修斯之火，將“哈勃”送進入環(huán)繞地球的軌道。然而，就在幾個星期后，工程師們開始疑惑“哈勃”傳回的圖像為什么不夠清晰。他們懷疑“哈勃”的2.4米主鏡沒打磨好，星光無法匯聚到一個尖銳的小點上，導致圖像模糊。

這真是莫大的諷刺！且不說空間天文臺耗資巨大，至少圖像清晰度應該比地面望遠鏡好上至少10倍。各種“今夜秀”“晚間秀”的滑稽表演節(jié)目和政治漫畫都對此大肆嘲諷。憤怒的天文學家稱“哈勃”是科學史上最大的失敗。美國國會對此也大為不滿，美國國家航空航天局的未來岌岌可危。

不過，讓天文學家多少有點釋懷的是，就算“哈勃”的圖像有點模糊，那也比地面望遠鏡看到的清楚。此外，計算機算法可以大幅降低圖像的模糊程度，使其邊緣銳化，只不過有些光線受到影響，不得不被棄用。這也算是為了彌補圖像清晰度付出的代價吧。不過，“哈勃”原本的設(shè)計初衷就是要觀測極為暗弱的天體，損失光線確實讓它的觀測能力大打折扣。

3年后，宇航員為“哈勃”安裝了一個精巧的光學改正裝置，終于修復了這個問題，為后續(xù)1997年、1999年、2002年以及2009年的航天飛機維修和升級任務(wù)打開了大門。能為地球軌道上的空間望遠鏡服務(wù)，這稱得上是航天飛機取得的最偉大成就。

每次執(zhí)行軌道任務(wù)時，宇航員都會帶著長長的待辦事項清單，更換一系列已經(jīng)失靈或者老舊的硬件，其中包括用于控制望遠鏡指向、但又常出問題的陀螺儀。不過，最重要的是，“哈勃”的科學儀器——照相機和攝譜儀——可以常常升級。這些尖端技術(shù)表現(xiàn)優(yōu)異，讓“哈勃”在過去的20年里一直保持高產(chǎn)。截止到21世紀初，哈勃空間望遠鏡的性能已經(jīng)遠遠超出最初設(shè)計者的想象。

然而，好事多磨。2004年“哈勃”面臨著提前退休的境地。時任美國國家航空航天局局長的肖恩·奧基夫取消了“哈勃”升級維修計劃內(nèi)的最后一次任務(wù)，因為“哥倫比亞”號航天器發(fā)生悲劇事故，在美國得克薩斯州上空解體，7名宇航員罹難。

理性告訴奧基夫，相比于當時航天器唯一絕對安全的任務(wù)——往返國際空間站，升級維修“哈勃”的任務(wù)太危險了。

誰知，公眾強烈反對棄用“哈勃”，輿論勢不可擋。這架望遠鏡不僅是一個人人愛戴的太空設(shè)備，它更是我們的宇宙使者，讓我們擁有探索宇宙最根本問題的能力。拋棄“哈勃”的想法令人震驚，就像當初把原本是太陽系九大行星的冥王星降級成矮行星的消息一樣。

2006年，美國國家航空航天局新局長邁克爾·格里芬上任，重啟了最后一次“哈勃”升級維修任務(wù)。2009年，除卻眾多修理工作，還給“哈勃”安裝了一臺迄今為止最強大的空間照相機。從此，“哈勃”的性能躍入更高的境界。

大金字塔昭示著對死亡的恐懼;中國的長城是終極防御的要塞;巴拿馬運河是全球運輸史上恰逢其時的革命。哈勃空間望遠鏡也在歷史教科書中留下了濃墨重彩的篇章，它代表了人類最純粹的好奇心，值得被永遠銘記。

（摘自湖南科學技術(shù)出版社《“哈勃”的宇宙：偉大發(fā)現(xiàn)及最新的影像》作者：[加]特倫斯·迪金森譯者：劉晗? 謝懿? 余恒）