哈勃空間望遠鏡(哈勃天文望遠鏡)

哈勃空間望遠鏡(1990年美國研製發射空間望遠鏡)

哈勃天文望遠鏡一般指本詞條

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哈勃空間望遠鏡(Hubble Space Telescope,縮寫:HST)是以美國天文學家愛德溫·哈勃為名,紀念其對宇宙膨脹學說的貢獻,於1990年4月24日,由“發現”號太空梭攜帶發射升空的光學望遠鏡。

哈勃空間望遠鏡是美國空間計畫與歐洲航天局合作開發的,其軌道距離地球表面340英里。由於哈勃望遠鏡遠離地面,高掛於太空之中,避免了大氣散射的背景光,能夠比地面觀測站更精確、更詳細地觀測和記錄天文現象。哈勃望遠鏡所攜帶的相機和光譜儀可以觀測到遙遠的恆星形成的星系,這些星系可以追溯到宇宙形成的初期。另外哈勃望遠鏡在發現和描述神秘的暗能量方面發揮了關鍵作用,其觀測結果改變了世界對宇宙的基本理解。在進入軌道期間,哈勃望遠鏡進行了150多萬次觀測,天文學家利用這些數據發表了18000多份廣泛主題的同行評審科學出版物。

在2024年5月下旬由於哈勃望遠鏡3個仍在運轉的陀螺儀中的一個出現故障,望遠鏡隨之進入安全模式,停止科學觀測。2024年6月16日,美國航天局日前發布訊息稱,哈勃空間望遠鏡轉入僅使用一個陀螺儀的工作模式後,已恢復日常的科學觀測,設備運作總體穩定,預計將運行到 2035 年。

基本介紹

  • 中文名:哈勃空間望遠鏡
  • 外文名:Hubble Space Telescope(HST)
  • 類型光學望遠鏡
  • 發射時間:1990年4月24日
  • 發射地點:美國甘迺迪航天發射中心
  • 重量:11,000 千克(24,250 磅)
  • 設備管理方NASAESA
  • 運行高度:距離地面約575公里上空
  • 後繼探索器:詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(JWST)
  • 負責人:托馬斯·布朗 
項目簡介,發展歷程,前期準備,成功發射,維修記錄,觀測記錄,新工作模式,結構組成,攝譜儀,測光儀,精確定向感測器,科研成果,天體的距離尺度,星系的演化過程,證實黑洞的存在,見證恆星的死亡,分析宇宙中氣體,暗物質,存在問題,設備評價,世界紀錄,

項目簡介

從20世紀90年代起,美國就開始實施的“空間大天文台計畫”,即發射4顆大型的非太陽探測天文衛星,幫助天文學家更好地觀察宇宙。這4顆衛星實際上就是4個天文望遠鏡,被譽為空間觀測的“四大天王”,按發射時間順序為“哈勃”(HST)空間望遠鏡、“康普頓”γ射線望遠鏡(CGRO)、“錢德拉”X射線望遠鏡(Chandra)和“空間紅外望遠鏡”(STIRF)。
1990年4月25日率先登天的哈勃空間望遠鏡(英語:Hubble Space Telescope,HST),是以天文學家愛德溫·哈勃為名,由美國宇航局(NASA)和歐洲航天局(ESA)合作共同管理的望遠鏡。而“哈勃”技術上成功的意義,在於它取得了其他所有地基望遠鏡從來沒有取得的革命性突破。其位置在地球的大氣層之上,獲得的影像不會受到大氣湍流的擾動,視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光,還能觀測被臭氧層吸收的紫外線。哈勃太空望遠鏡於1990年發射之後,一直是天文史上最重要的儀器。它已經填補了地面觀測的缺口,幫助天文學家解決了許多根本問題,使他們對天文物理有更多的認識。哈勃的超深空視場曾是天文學家獲得的最敏銳的光學影像。

發展歷程

前期準備

1923年,德國科學家赫爾曼·奧伯斯與羅伯特·戈達德和康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基一起出版了《迪·拉克特·祖登行星》,其中提到了如何用火箭 將望遠鏡推進地球軌道。1946年,普林斯頓天體物理學家萊曼·斯皮策寫下瞭望遠鏡在地球湍流大氣層之上的科學益處。1957年蘇聯人造衛星發射後,剛剛起步的美國國家航空和航天局(NASA)成功地將兩個軌道天文觀測站(Orbiting Astronomical Observatories,OAOs)送入軌道,他們利用這兩個軌道天文觀測站成功地進行了多次紫外線觀測,為未來空間觀測站的製造和發射鋪好了道路,提供了學習經驗。
與此同時,斯皮策還收集了其他天文學家對“大型軌道望遠鏡”的支持,並解決了批評者的擔憂。1969年,美國國家科學院批准了大型太空望遠鏡(Large Space Telescope,LST)項目,聽證會和可行性研究仍在繼續。1969年阿姆斯特朗在月球上實現了“人類的巨大飛躍”之後,美國宇航局太空項目的資金開始減少,使 LST 計畫處於危險之中。LST 規劃師不得不在預算限制下設計望遠鏡,考慮若干減負措施,例如減小主鏡的尺寸、減少科學儀器、製造和測試備件的數量。最終,主鏡的尺寸從120 英寸減小到94英寸。

成功發射

為了維護和升級太空望遠鏡,NASA計畫進行在軌維修任務,而不是將望遠鏡送回地球,在地面上進行維修翻新。這一理念的提出既是一種創新,也可以減少預算,更容易獲得美國國會的批准。在這種革新精神的推動下,太空望遠鏡更名為哈勃空間望遠鏡(HST),以紀念天文學家愛德溫·哈勃對宇宙膨脹學說的貢獻。到1985年,望遠鏡已經組裝完畢,準備發射。然而,在1986年災難襲來。“挑戰者”號事故迫使美國宇航局將太空梭機隊停飛兩年。HST項目利用這段時間對望遠鏡進行了進一步細緻的安全排查和儀器檢查工作。太陽能電池技術的進步使得其上所攜帶的太陽能電池板得到了改進。船尾罩(容納科學儀器的望遠鏡的末端)經過修改, 使儀器維修和更換更加容易。另外,太空望遠鏡接受了進一步的壓力測試,計算機和通信系統也得到了產品升級,為適應惡劣的升空和太空條件做足了準備。
1990年4月24日,“發現”號太空梭從地球上升空,哈勃空間望遠鏡安全地安放在它的貨艙搖籃里。次日,哈勃被送入預定軌道。然而,當哈勃望遠鏡開始將科學數據返回地球時,天文學家們沒有看到清晰的、點狀的恆星圖像,反而是被巨大的、模糊的光暈包圍著的亮團。經過反覆確認,美國宇航局發現哈勃主鏡在製造過程中由於設備校準不當,使鏡子比設計厚度多了20 納米,導致光線無法聚焦到主鏡上,無法進行有效觀測。

維修記錄

第一次維修
1993年12月2日,“奮進號”太空梭載著7名太空人和8噸器材,對“哈勃”進行首次維修。其中的關鍵是拆除原有的高速光度計,換上能夠矯正“哈勃”視力的COSTAR。同時,自帶光學改正部件的廣角行星照相機2(WFPC2)取代了廣角行星照相機1(WFPC1)。12月9日,太空人輕按電鈕,將“哈勃”重新釋放到它的運行軌道上。修復後的“哈勃”不負眾望,源源不斷地向地面送回極佳的圖像數據。
第二次維修
1997年2月,美國航天局進行了第二次維修任務,此次任務更換了新的儀器,如空間望遠鏡成像光譜儀(STIS)、近紅外照相機和多目標光譜儀。STIS分離瞭望遠鏡所接受的光線,以便分析其組成、溫度、運動和其他特性。有了近紅外攝像機及多目標光譜儀,天文學家可以從近紅外波長上看到宇宙的第一個清晰視圖。
第三次維修
哈勃的第三次維修任務最初被構想為維護任務,但當空間望遠鏡中的陀螺儀用於測量望遠鏡的移動速度,以確保望遠鏡能在觀測中保持穩定的姿態和正確的方向第四次失敗時,NASA將任務分成兩部分:1999年12月飛行的3A(SM3A)和2002年3月的3B服務任務(SM3B)。在SM3A期間,太空人用新的陀螺儀替換了所有六台陀螺儀,並安裝了更快、更強大的主計算機、下一代固態數據記錄器、新的發射機、新的絕緣材料和其他設備。
第四次維修
2002年3月1日,美國“哥倫比亞”號太空梭在美國東部凌晨發射升空後,於3日凌晨“捕捉”到了哈勃太空望遠鏡,並成功地將其固定到太空梭的載貨艙內。在太空望遠鏡被固定到太空梭載貨艙內之後,太空人們開始操作“哈勃”收縮太陽能電池板。驅動望遠鏡太陽能電池板收縮的馬達,雖然自1993年“哈勃”接受首次“大修”以來,就一直沒有再使用過,但此次重新啟動性能依然完好,總共花了約10分鐘,就順利完成了收縮兩塊太陽能電池板的任務。這兩塊太陽能電池板被帶回地球。在第四次維修期間,太空人還安裝了一種新的科學儀器—高級測量相機(ACS)。ACS可觀測的波長從可見到遠紫外,其輸出結果遠遠優於原來的“暗天體相機”(FOC)。
第五次維修
2009年5月,服務團對哈勃望遠鏡進行了第五次訪問。太空人安裝了兩種新的科學儀器:宇宙起源光譜儀(COS)和第三代廣域相機(WFC3)。太空望遠鏡成像光譜儀(STIS)和高級測量相機(ACS)通過首次在軌儀器維修而復活。為了延長哈勃望遠鏡的壽命,太空人還替換了其他部件,包括新的電池、新的陀螺儀和一台新的科學計算機。此外,望遠鏡底部還附有一個裝置,以便於望遠鏡最終退役時脫離軌道。

觀測記錄

1994年,舒梅克-列維9彗星撞擊木星。這是人類首次觀測到太陽系內如此規模的天體撞擊,"哈勃"提供了這次撞擊的詳細雙測結果。
1996年,發布第一幅哈勃深場圖像,使天文學家得以研究早期字宙中的星系。
1997年,哈勃被添加了一台更靈敏的空間望遠鏡成像光譜儀。這台光譜儀揭示了木星的紫外極光。科學家發現,極光在木星表面延伸達好幾百千米。
2005 年,科學家通過哈勃發現了位於柯伊伯帶外圍的一個大天體,如今被稱為鬩神星。鬩神星寬約 2300千米,和冥王星相仿。這一發現引發了一場辯論,最終導致冥王星被降級為矮行星。
2005年,“哈勃”拍攝到兩個前所未知的冥王星衛星像,並於翌年成功確認。
2007年,“哈勃"的觀測表明矮行星閱神星比冥王星更大。基於“哈勃"拍攝的圖像,構建了宇宙暗物質的3維分布圖。
2008年,“哈勃”拍攝到第一幅系外行星的可見光圖像,即系外行星北落師門b(南魚座ab)的照片。
2010年,“哈勃”圖像揭示了紅移疑似大於8的遙遠星系,展現了字宙在其年齡尚不足今日年齡之10%時的面貌。同年,“哈勃”拍攝到前所未見的兩顆小行星相撞的證據。
2011年,“哈勃”進行第1000000次觀測,這是對系外行展HAT-P-7b的一項光譜分析。
2012年,“哈勃”再破紀錄,發現一個當宇宙僅為今日年齡之3%--即大爆炸之後僅4.7億年時的天體。
2012年,哈勃團隊發布極深場照片。該照片只覆蓋 4.6 弧分面積,即整個天空面積的 3200 萬分之一,曝光時間卻長達23天。它回望到了132億年前的情景,顯示了一個才誕生4.5億年的星系。
2013年,“哈勃”首次確定一顆系外行星的真實顏色,同年發現從木衛二表面噴出的水蒸氣。
2014年,“哈勃”成為第一架觀測到一顆小行星解體的望遠鏡:揭示了一顆系外行星截止2014年最詳盡的天氣圖。同年,哈勃新配備的3號廣域相機拍攝到了天鷹星雲中“創世之柱”的圖像,其中最高的“柱子”高達5光年。
2015年,“哈勃”觀測到一顆遙運超新星的排列十字狀的4個像,它們由一個大質量星系團中的一個前景星系的引力透鏡效應所致。同年,全球同慶“哈勃”25周歲。
2019 年,哈勃在系外行星 K2-18b 的大氣層中發現了水汽,這也是首次發現存在水的系外行星。
2020年1月,一個國際天文學家團隊利用美國哈勃太空望遠鏡發現了迄今已知的最遙遠、最古老的星系群。這個三重星系群被稱為EGS77。更重要的是,觀測表明這個三重星系群參與了宇宙初期被稱為“再電離”的改造過程。EGS77大約誕生於宇宙大爆炸後6.8億年時,當時宇宙年齡還不足現今138億歲的5%。
2022年3月30日,美國國家航空航天局表示,哈勃空間望遠鏡藉助“引力透鏡”效應發現了人類迄今觀測到的最遙遠單顆恆星。
2022年5月30日訊息,據國外媒體報導,目前,哈勃太空望遠鏡最新觀測圖像呈現了對蝦星雲的局部特徵,該區域色彩斑駁,令人眼花繚亂,其中包括明亮發光氣體部分。
哈勃空間望遠鏡(哈勃天文望遠鏡)
哈勃望遠鏡捕捉到遙遠宇宙漂流的“對蝦星雲”
2022年6月,美國《福布斯》雙周刊網站報導,來自美國太空望遠鏡科學研究所和加州大學伯克利分校的研究團隊分別獨立發表論文稱,他們利用美國國家航空航天局(NASA)的哈勃太空望遠鏡,藉助引力透鏡效應,首次探測到一個完全獨立於恆星伴星的自由漂浮黑洞,這顆5000光年外的“流浪黑洞”位於銀河系人馬座旋臂內。
2022年12月,一組“系外行星獵人”在《自然天文學》雜誌上宣布,利用NASA哈勃望遠鏡和已經退役的斯皮策太空望遠鏡,發現了兩顆充滿水的系外行星,即克卜勒-138 c和克卜勒-138 d。
2023年4月10日,美國趣味科學網報導,研究人員使用哈勃空間望遠鏡觀測距離地球約75億光年的矮星系RCP 28時,發現一個“落跑”的黑洞,其表現為一條明亮的條紋。
2024年6月26日,哈勃空間望遠鏡拍攝到的一張圖像捕捉到原恆星改變星雲的過程,有助於揭示恆星的生命周期及其對周圍分子雲的影響。

新工作模式

2024年4月27日,美國航天局發布訊息稱,由於陀螺儀出現故障,哈勃空間望遠鏡已於4月23日進入安全模式,停止科學觀測。2024年6月16日,美國航天局日前發布訊息稱,哈勃空間望遠鏡轉入僅使用一個陀螺儀的工作模式後,已恢復日常的科學觀測,設備運作總體穩定,預計將運行到 2035 年。
NASA的哈勃空間望遠鏡項目經理PatrickCrouse透露,這樣做的代價是觀測時間減少了大約12%,整體科學產出減少了25%。哈勃空間望遠鏡的陀螺儀每分鐘旋轉19200轉。在標準的三陀螺儀模式下,這些設備通過精確的制導感測器幫助望遠鏡快速建立和維持視野。然而,在單陀螺儀模式下,哈勃空間望遠鏡必須依賴其他感測器。緩慢的定位將妨礙哈勃空間望遠鏡跟蹤快速移動的目標,如月球或太陽系內的小行星。一個更大的限制來自這樣一個事實,即從望遠鏡中部以固定角度向外觀測的恆星跟蹤器若被地球阻擋,將不起作用。這使哈勃空間望遠鏡指向的太空面積減半——從82%到大約40%。瞬時視場減半將阻礙其發現超新星等遙遠瞬態現象。

結構組成

攝譜儀

攝譜儀可以通過稜鏡和衍射光柵把光分成各種單色成分,這樣就可以對天體輻射的光進行深入的分析。除微光物體照相機和有幾個攝譜狀態外,哈勃空間望遠鏡還攜帶有兩台特殊設計的專用攝譜儀,即微光物體攝譜儀和戈達德高解析度攝譜儀。微光物體攝譜儀可在低解析度及中等解析度模式下工作,並具有分光偏振計的功能。它的光譜回響範圍是115-850納米。戈達德高解析度攝譜儀有三種高解析度工作模式,它的光譜回響範圍是115-320納米,是哈勃空間望遠鏡上唯一的一台真正的紫外儀器。

測光儀

測光儀的用途是精確地測定光的強度。哈勃空間望遠鏡上所用的高速測光儀該望遠鏡所用的5台第一代儀器中最為簡單的一台。它由4個光量子計算析像管、1個光電倍增管和50多個焦面濾色鏡光圈組件組成,沒有活動部件。這些濾色鏡覆蓋了115-700納米的光譜區域。高速測光儀還能測量光的偏振,並能以高於20微秒的精度測量不同光量子的到達時間,從而探測到來自天體的光所具有的高速波動特性。

精確定向感測器

哈勃空間望遠鏡上的三個精確定向感測器位於焦面的最外邊,由非常複雜的干涉測量裝置組成。觀測時,感測器將分別鎖定在位於目標天體附近的、預先選定的定向星體上,並幫助使望遠鏡以0.007弧秒的精度穩定地對準目標天體。由於望遠鏡在任意一個給定時刻僅需要用兩個精確定向感測器的干涉儀,這樣,第三個感測器就可以用於測量在其視界內的其它星體的相對位置。採用這種辦法可望取得0.002弧秒的位置精度,這一精度與希巴克斯衛星所能達到的精度相近,但相比較而言,哈勃空間望遠鏡將對數量上多得多的星體進行天文觀測研究,所採用的系統方式也遠比希巴克斯簡單。特別是,哈勃空間望遠鏡所運用的測量方法使其在給定的任意時刻僅在一個很小的範圍里進行測量,因而不需要像希巴克斯那樣建立一個總參照系。

科研成果

天體的距離尺度

天文學家根據近處恆星的距離推算出的遙遠天體距離,建立起了一個詳盡的“距離階梯”體系。“距離階梯”的第一級是那些距離地球最近的恆星,因為地球繞太陽運轉的緣故,可以探測到這些恆星在天空中的位置變化。依據這種“視差”測定的天體距離十分可靠,但唯一的局限就是測量天體位置變化的精度還不夠。“哈勃”因其自身的高解析度和所搭載的精細導星感測器,正好能夠彌補“視差”測量方面的不足。精細導星感測器可以測量比“依巴谷”天體測量衛星所能觀測的極限還要暗得多的恆星,藉此設備"哈勃”可對銀河系中更大的範圍進行採樣。這恰恰是建立更為遙遠的“距離階梯”的關鍵。“哈勃”的高解析度在識別造父變星的過程中也功不可沒。儘管造父變星很明亮,但僅憑地面望遠鏡還是難以將混跡在其他恆星中的它們辨認出來。經過“哈勃”的辨認,可定出距離的星係數目一下子就擴大了1000倍。這些造父變星的距離已成為世界了解遙遠宇宙尺度的基石,但更為遙遠的星系的距離大多是根據“哈勃圖”來進行計算,這裡的"哈勃圖”所反映的是星系退行的速度和它與地球之間距離的線性關係。這一線性關係的斜率被稱為“哈勃常數"。一旦“哈勃常數”的大小被精確測定了,根據直接測量到的星系退行速度就能反推出星系的距離。在“哈勃"之前,觀測得到的“哈勃常數”有1至2倍的誤差,自運用新的造父變星觀測方法後,宇宙距離尺度的不確定性猛然下降到了大約只有10%。
哈勃空間望遠鏡(哈勃天文望遠鏡)
哈勃望遠鏡觀測的造父變星

星系的演化過程

“哈勃”運用“測光紅移”的技術進行深空區觀測後顯示,宇宙中絕大多數星系形成的時間正是宇宙中恆星開始大量形成的時間。除了觀測遙遠的年輕星系以外,“哈勃”還觀測過星系形成過程中遺留下來的蛛絲馬跡。這些蛛絲馬跡就暗藏在星系裡的恆星之中。從地面上看,一個星系模模糊糊地聚集了幾十億顆恆星,但當在“哈勃”的高解析度下觀看時,模糊的星系影像就變成幾百萬個的點,單個恆星都被分離了出來。這些恆星的顏色和亮度包括了它們年齡和化學組成的信息,文學家依據這些信息可以推測出星系中的恆星形成歷史。他們還利用“哈勃”觀測近距星系塵埃盤中的恆星形成,並由此在超過幾億年的時間尺度上追溯恆星形成的詳細演化過程。

證實黑洞的存在

當一個大質量恆星耗盡了能量就會發生坍縮,並且它的物質可以在引力的作用下坍縮入史瓦西半徑以內,於是就會形成一個連光都無法從它表面逃逸的緻密天體--黑洞。“哈勃”發射時,超大質量黑洞一般被假設來解釋遙遠類星體不同尋常的高光度和光譜中的特殊譜線以及近距活動星系核的光度。然而並沒有確鑿的證據能證明類星體本身就是星系,或者目前所有星系申有早期類星體所留下的黑洞。“哈勃”發射升空後,就這些問題進行了系統的觀測。它所獲得的近距星系光譜的動力學模型,有力證實了黑洞的存在。並通過對十幾個星系中央黑洞質量的可靠測量,揭示了黑洞質量和星系核球質量之間極為緊密的聯繫。儘管之前的地面觀測已發現了這一關係,但是誤差要大得多。另外,“哈勃”還觀測到,即使是沒有明亮活動核心的“休眠”星系,其核心處也有黑洞,這說明星系中央的超大質量黑洞是星系形成的一個普遍特徵。

見證恆星的死亡

當恆星中的氫耗盡之後,其中心的主要能源也會枯竭,於是恆星就會經歷劇烈的演化。在這一演化中,恆星會急劇膨脹並且拋射出大量的物質,然後要么爆發要么慢慢地變暗,並且留下一個緻密的殘骸-白矮星、中子星或者黑洞。從“哈勃”對中子星的觀測結果來看,即使是中子星這樣看上去更為對稱的天體,也誕生於恆星非對稱的死亡。中子星是大質量恆星超新星爆發之後留下的超高密度恆星殘骸,但直徑只有大約幾千米,因此在光學波段上顯得暗弱。而中子星的光學輻射卻是確定它溫度和大小的重要手段,由此可獲得許多有關其內部奇異核物質的大量信息。“哈勃”已識別出了多箇中子星的光學對應體,且通過觀測發現,有一些中子星在銀河系中的運動速度竟然可以高達100千米/秒,甚至更高。另外,“哈勃”的觀測還在超新星爆發和神秘的伽馬射線暴之間建立起了聯繫。“哈勃”剛發射時,人們還不清楚這些伽馬射線暴是來自銀河系內還是來自銀河系外。2019年,哈勃發現一次伽瑪射線暴來自大約50億光年外一個明亮星系的暴烈環境。這說明像這樣的暴烈環境可能引發伽瑪射線暴。
哈勃空間望遠鏡(哈勃天文望遠鏡)
哈勃觀測超長伽馬射線暴,證實中子星碰撞會產生黃金

分析宇宙中氣體

普通重子物質中的大能分被認為是以氣體的形式出現的,它們在天體物理光謝中可以產生射線和吸收線。而這些譜線所在波長以及強弱可以用來限制氣體的化學組成、濕度、密度和壓強。儘管可以從地面上獲得氣體的光譜,但是許多光譜中最有用的特徵--紫外波段,卻只有在太空中才能觀測到。而“哈勃”的紫外分光儀正好可以幫助天文學家探測宇由中氣體的位置以及氣體的質量是如何隨著時間變化的。“哈勃”最早的核心計畫之一就是通過由氫所產生的吸收線來測量和遙遠類星體在同一視線方向上的近距星系中的氣體分布。哈勃的解析能力很強大,它甚至能描述行星表面的基本天氣模式。當觀測被潮汐力鎖定的系外行星WASP-43b(它的一個半面總是朝向母恆星)時,哈勃能辨識被恆星永久照亮的這個行星半面上的暗色區域。

暗物質

暗物質既不發出也不吸收電磁輻射。天文學家只能通過其引力效應來推斷它的存在。在星系的尺度上,恆星和氣體雲的運動速度過高,單靠可見物質的引力無法束縛住它們。星系團中的星系也是如此,沒有暗物質的引力它們就會解體。暗物質構成了宇宙物質的 85% 左右,為宇宙中可見大尺度結構的形成提供了骨架。星系團周圍暗物質的引力會扭曲來自更遙遠天體的光線,產生引力透鏡效應。“哈勃”通過觀測這一效應,製作出了迄今最大的暗物質三維分布圖。此外,通過對特定的星系團——例如阿貝爾1689——的研究, “哈勃”幫助科學家建立了這些天體系統中詳細的暗物質分布圖。這些分布圖有助於限制描述星系團如何生長的理論模型。最重要的是, “哈勃”和錢德拉 X 射線天文台以及地面望遠鏡的聯合觀測顯示,在碰撞星系團中暗物質和高溫普通氣體之前存在明顯的分離。“哈勃”已經在子彈星系團(1E 0657-56)、潘多拉星系團(阿貝爾 2744)和星系團 MACS J0025.41222 中觀測到了這一現象。科學家們認為這是迄今有關暗物質弱相互作用特性的最佳證據。
哈勃空間望遠鏡(哈勃天文望遠鏡)
哈勃空間望遠鏡對子彈星系團的觀測為暗物質的特性提供了重要的線

存在問題

軟體故障
2019年1月9日,美國宇航局稱由於出現硬體故障,哈勃空間望遠鏡上的主相機“寬視場相機”(WFC)3已停止工作。該局未給出問題細節,只是稱問題系因硬體問題引起,並稱該相機配備有冗餘電子設備,可用於使其恢復工作。修復需花多長時間還不清楚。這起故障出現時美國宇航局等政府部門處於關門狀態.WFC-3 相機是在2009年的最後一次維護任務中安裝的。望遠鏡上的另3台相機目前仍在繼續開展觀測工作。
2021年3月7日。哈勃太空望遠鏡由於一個軟體故障導致暫停運行;3月12日,望遠鏡已經部分恢復工作,但仍有故障沒有排除。
計算機故障
2021年6月19日,美國宇航局NASA表示,已經觀測宇宙30多年的哈勃太空望遠鏡過去幾天處於停機狀態,原因是一個有效載荷計算機從13日起停止了工作。NASA表示,有效載荷計算機是用於控制和協調科學儀器,並出於健康和安全目的對其進行監控;此外NASA還表示哈勃望遠鏡本身和伴隨它的科學儀器都“處於良好狀態”。本周一NASA曾試圖恢復計算機,但未能成功。初步證據顯示問題的根源是計算機記憶體模組退化,不過嘗試切換備用記憶體模組的方法也失敗了。
陀螺儀故障
2024年4月27日,美國航天局日前發布訊息稱,由於陀螺儀出現故障,哈勃空間望遠鏡已於4月23日進入安全模式,停止科學觀測。4月26日介紹,系統顯示哈勃望遠鏡上3個仍在運轉的陀螺儀中的一個出現故障,望遠鏡也隨之自動進入安全模式。陀螺儀用於測定望遠鏡轉動速度,幫助它對準並鎖定觀測目標。望遠鏡進入安全模式後,就會停止科學觀測,需要等待地面控制中心發出新指令。此次出問題的陀螺儀在2023年11月也曾出故障並導致哈勃望遠鏡進入安全模式。

設備評價

哈勃望遠鏡於1990年發射,20多年來,一直在源源不斷地將美麗的宇宙圖像傳回地球。(央廣網)
哈勃太空望遠鏡升空27年以來,取得了許多突破性發現,不斷帶給我們驚喜,讓我們有幸能觸碰億萬光年外的神秘。(中國青年網 評)
截至2015年3月,哈勃太空望遠鏡已經環繞地球飛行25年,它捕捉到的照片正從根本上改變著我們對宇宙的認識。(新華網 評)

世界紀錄

截至2022年4月24日仍處於工作狀態——任務期已達32年,創下了(運行時間最長的太空望遠鏡的金氏世界紀錄)。

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