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哈勃望远镜慢慢坠入大气层 NASA也无能为力

来源:OFweek仪器仪表网 添加时间:2017-11-08 20:07

“如果哈勃望远镜自己能做选择,也应是留恋宇宙不放手。”作为一架太空望远镜,“哈勃”的工龄实在是长得够意思了,已经坚持在岗27个春秋。虽然与它“继任者”们华丽的配备相比,“哈勃”的配置已不再有什么优势,但于无数天文学家和天文爱好者心中,“哈勃”无人能取代。
 

哈勃望远镜在草帽星系里发现了2000多个球状星团,是银河系球状星团数目的10多倍
 
这既是因为它的历史地位——在“哈勃”升空之后,望远镜才有了空间望远镜和地基望远镜的真正区分;也是因为它的赫赫功勋——这架望远镜通过不断重新定义我们对宇宙的认识,改变着这个世界。
 
然而,10月25日一则外媒消息称:哈勃望远镜似乎正慢慢走向它既定的生命终点。目前它正在朝向地球降落,而美国国家航空航天局(NASA)也没有提出行之有效的措施去阻止其轨道衰减。
 
即便曾荣耀加身、光芒万丈,如今“哈勃”老矣,是否也到了该说再见的时候?
 
望向远方即望向历史
 
这架望远镜以星系天文学的奠基人、美国河外天文学和宇宙膨胀论创始人之一的埃德温·哈勃命名,于1990年4月升空后,一直在它的轨道上安静地环绕地球,获得了大批有价值的发现。这些发现改写了天文学教科书。
 
那是一个无出其右的时代。这架人类最伟大光学观测仪器,无愧它的名字。
 
“哈勃”发回的图片,有当时最为清晰的火星星球、木星和土星极光,海王星云层,冥王星全家福。因“哈勃”之力,人们开始触及宇宙洪荒的状态、揭开星系诞生的序幕,进而测算出宇宙的年龄,改写宇宙膨胀理论,出现了暗能量、暗物质……这些现在看来,已是宇宙学的基础。
 
而“哈勃”技术上成功的意义,在于它取得了其他所有地基望远镜从来没有取得的革命性突破。其位置在地球的大气层之上,获得了影像不会受到大气湍流的扰动的好处,视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光,还能观测被臭氧层吸收的紫外线。科学家形容太空望远镜——“望向远方即望向历史”,这是因为光的速度,此前地基望远镜看过去的一片漆黑之地,“哈勃”却找到了成千上万的星系,它们存在于宇宙历史的某刻。
 
甚至在它“生病”的时候,“哈勃”也以匪夷所思的方式向地球致意:2009年5月,负责升级“哈勃”的宇航员迈克尔·马西米诺,曾在进行维修所需的太空行走时回望了一眼故园,立时被眼前地球之庄严美丽惊呆了,“我感觉好像我正在观看一个秘密……那太漂亮了。”他拍下那“比天堂还美”的地球并带回地面——这是宇航员最后一次飞往“哈勃”望远镜,之后再也不曾对它进行修复升级。
 
哈勃“宝刀已老”?
 
当年“哈勃”刚上天时,研究人员就发现由于一个低级错误,它成了“近视眼”:视物模糊,星星在它眼中只是一片光斑,这导致“哈勃”很快就迎来了第一次维护。
 
这在以后居然成了“哈勃”的命运——经常带伤上阵。截至2009年的那次大修,“哈勃”在它前19年的太空岁月中经历过五次大修,但每次除正常维护外,还更新或增加部分仪器设备,让其具有更强大的探测能力。
 
可惜的是,航天飞机的退役直接影响了地面对“哈勃”的照料。但即便航天飞机还在,“哈勃”能否受益也很难讲——2001年,科学家曾利用美国“哥伦比亚”号航天飞机对它进行的第四次维修,安装测绘照相机,更换太阳能电池板以及已工作11年的电力控制装置,并激活了休眠状态的近红外照相机和多目标分光计。然而,“哥伦比亚”号航天飞机2003年返回地面时在高空解体,当时的NASA一并总结了所有不安全因素,认为国际空间站和“哈勃”不在相同的高度上,宇航员在紧急状况下会缺乏安全的避难场所,时任局长肖恩·奥基夫以载人太空任务去维修“哈勃”,是个不合情理的危险任务。于是到了2004年,人们发现,“哈勃”的成像摄谱仪已停止了工作。
 
太空望远镜工作10年以上就已呈“老态”,至今年“哈勃”已经服役27年,现在,它正在逐渐丧失原有高度和速度。
 
“哈勃”的位置,距离地面约合568公里远,每97分钟环绕地球运行一周。而与地球越来越近,就意味着它与高空气体分子的碰撞也会更频繁,这种碰撞总体而言都对其运行只会带来一些微弱影响,但在时间的累积下,就会造成不可逆转的伤害,同时,“哈勃”下降速度也会越来越快。
最终,“哈勃”会不受控制的化身大气层中的一个火球,甚至都无法燃烧殆尽,碎片飘零于地球各处。
 
等到风景都看透
 
对于“哈勃”的状况,NASA这次并没有第一时间给出解决方案,很可能也是因为确实没什么办法,在他们的“巨无霸”火箭——太空发射系统(SLS)升空之前,维修或推升“哈勃”轨道都难以实现。还不如在地面祈祷“哈勃”能撑到那一天。
 
另一方面,大家都知道,NASA其实早已觅得“继任者”詹姆斯·韦伯望远镜。甚至在“哈勃”尚年富力强、远未退出历史舞台之际,就已耗巨资打造了“韦伯”。
 
据《新科学家》杂志此前文章称,“韦伯”团队成员曾对此做出解释:宇宙中初现发光天体,是在大爆炸之后几亿年,但由于宇宙扩张它的波长超过了“哈勃”能探测的范围。但“韦伯”的敏感度是哈勃望远镜的100倍,能探测到大爆炸后两亿年的情景,让我们可以看到由宇宙间最原始材料构成的漫天繁星。
 
诺贝尔物理学奖得主约翰·马瑟是NASA韦伯望远镜项目的资深科学家,为其付出了数十年的心血。用他的话说:“哈勃”是将未知事物展现于人类面前,挑起了我们的求知欲;而关于这些事物的答案,要靠韦伯望远镜去探索。
 
太空望远镜事业的未来仍然光明。不过,鉴于NASA对技术的极致要求,以及与这种要求不怎么匹配的钱包,导致无论是“哈勃”可能迎来的维修工,还是命中注定的继任者,发射日期都一再推迟,升空之路颇为崎岖。
 
人们正迫切地希望NASA拿出方案挽留“哈勃”,虽然它还需要相当一段时间才会坠入大气层,但在此之前,很可能出现各方面失灵,与爱它的人们断了联系。
 
现在,人们仍可以到NASA官方网站去浏览“哈勃”最后一次大修后拍摄的深空照片,那同时也是“哈勃”拍过的最清晰的宇宙照片。画面中,星云与恒星几乎是以一种“意外”的姿态呈现于眼前,人们便会顷刻了悟宇宙深处的魅力——静谧与喧嚣,纯净与璀璨,还有那荡涤心灵的平和与力量。
 
如果,这架望远镜自己能做选择,也应是留恋宇宙不放手。

(责任编辑:许丁)

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