哈勃天文望远镜 - 请问哈勃天文望远镜的构造原理？

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请问哈勃天文望远镜的构造原理？

1. 回答人: 匿名时间: 07-14 15:32:49

是以天文学家哈勃为名，在轨道上环绕著地球的望远镜。他的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处——影像不会受到大气湍流的扰动，视宁度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。他已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。

从他于1946年的原始构想开始，直到发射为止，建造太空望远镜的计划不断的被延迟和受到预算问题的困扰。在他发射之后，立即发现主镜有球面像差，严重的降低了望远镜的观测能力。幸好在1993年的维修任务之后，望远镜恢复了计划中的品质，并且成为天文学研究和推展公共关系最重要的工具。哈勃空间望远镜和康普顿伽玛射线天文台、钱德拉X射线天文台、斯必泽空间望远镜都是美国宇航局大型轨道天文台计划的一部分。哈勃空间望远镜由NASA和ESO合作共同管理。
哈勃的未来依靠后续的维修任务是否成功，维持稳定的几个陀螺仪已经损坏，2007年，连备用的也已经耗尽，而且另一架用于指向的望远镜功能也在衰减中。陀螺仪必须要以人工进行维修，在2007年1月30日，主要的先进巡天照相机（ACS）也停止工作，在执行人工维修之前，只有超紫外线的频道能够使用。另一方面，如果没有再提升来增加轨道高度，阻力会迫使望远镜在2010年重返大气层。自从2003年航天飞机哥伦比亚不幸事件之后，由于国际太空站和哈勃不在相同的高度上，使得太空人在紧急状况下缺乏安全的避难场所，因而NASA认为以载人太空任务去维修哈勃望远镜是不合情理的危险任务。NASA在从新检讨之后，执行长麦克格里芬在2006年10月31日决定以亚特兰大进行最后一次的哈勃维修任务，任务的时间安排在2008年9月11日，基于安全上的考量，届时将会让发现号在LC-39B发射台上待命，以便在紧急情况时能提供救援。计划中的维修将能让哈勃空间望远镜持续工作至2013年。如果成功了，后继的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）应该已经发射升空，可以衔接得上任务了。韦伯太空望远镜在许多研究计划上的功能都远超过哈勃，但将只观测红外线，因此在光谱的可见光和紫外线领域内无法取代哈勃的功能。

参考资料：
1.《从哈勃看宇宙》卡洛琳·皮特森、约翰·布兰特/著，魏毓莹、林诗怡、吴昌任译，海南出版社2004年1月初版，ISBN 7-5443-0710-7
2.太空望远镜科学研究所：http://www.stsci.edu
3.美国航天局的哈勃页：http://hubble.nasa.gov

2. 回答人: 匿名时间: 07-03 18:00:10

哈勃太空望远镜
哈勃号太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜。它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。镜筒的前部是光学部分，后部是一个环形舱，在这个舱里面，望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器；太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。

望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。它采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径 2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜，口径0.3米。投射到主镜上的光线首先反射到副镜上，然后再由副镜射向主镜的中心孔，穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像，供各种科学仪器进行精密处理，得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。

除了光学部分，望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器，分别是：宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。

这些科学仪器是为望远镜在最初几年运转期间所配备的。为了使太空望远镜能够充分利用最新技术成果，焦平面上的这些仪器设计成可作各种不同组合和更换方式。在望远镜工作期间，可以通过航天飞机上的航天员进行维修更换，必要时，也可以用航天飞机将整个望远镜载回地面作大的修理，然后再送入轨道。太空望远镜的寿命按设计要求至少15年，估计实际可达几十年。

太空望远镜在距地面500公里的太空上进行观测，不仅不受恶劣气候的影响，每天都可以进行观测，而且摆脱了地球大气的干扰，能够达到地面上任何望远镜也达不到的高灵敏度和高分辨能力。

但不幸的是，由于制造上的误差，哈勃太空望远镜不能辨别140亿光年以外的物体，而只能看清40亿光年的物体。另外,它的太阳能电池板因热胀冷缩还存在颤抖。为此，美国的数名宇航员于1993年进行了两次检修，经过艰苦的努力，终于修复了患了“近视”的哈勃太空望远镜,使其分辩率达到最初要求。

科学家赶制最大望远镜清晰度高于哈勃10倍

美国亚利桑那州立大学的“史都华天文台镜子实验室”正在忙着为世界上直径最大的“巨型麦哲伦天文望远镜”赶制第一面直径为8.4米的主观测镜片，预计7月18日开始生火铸造。

将于2016年在位于智利拉斯卡姆帕纳斯地区的卡内基天文台建成并投入使用的“巨型麦哲伦天文望远镜”的主观测镜片,将由7个直径均为8.4米的大型子镜片组成。镜片将以甘[被屏蔽广告]

菊花的形状被组装在一起：1个居中，另外6个则环绕在其周围。6个环绕在四周的镜片能够观察到中心镜片不能观察到的任何角度的光线。因此，这种设计令这台望远镜的聚光能力相当于一面直径为25.6米的巨型望远镜，功能是当前最大光学望远镜的4.5倍，成像清晰度将达到“哈勃”太空望远镜的10倍。

研究人员称，“巨型麦哲伦天文望远镜”刷新纪录，成为单一镜片望远镜中直径最大的望远镜，并将镜片的制造技术提升至一个新的境界。之前单一镜片望远镜直径最大的是新皇望远镜(Subaru)，其直径超过8米。

为了顺利建造这台巨型望远镜，美国的加州卡内基天文台、哈佛大学、史密松天文物理台、亚利桑那州立大学、密歇根州立大学、麻省理工学院、得克萨斯州立大学和得克萨斯农工大学组成了一个联盟。据了解，“巨型麦哲伦天文望远镜”投入使用后，将担负探寻宇宙中恒星和行星系的生成、暗物质、暗能量和黑洞的奥秘，以及银河系的起源等重任。

3. 回答人: 匿名时间: 07-03 14:15:43

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