科学家讲述哈勃鲜为人知的历史
http://www.cnsa.gov.cn/n6464000/n6464003/c6563815/../../../n6464000/n6464003/c6563815/part/6563816.jpg 鹰状星云中由气体和尘埃形成的巨柱。http://www.cnsa.gov.cn/n6464000/n6464003/c6563815/../../../n6464000/n6464003/c6563815/part/6563817.jpg 彗星Shoemaker冲击木星留下痕迹。
http://www.cnsa.gov.cn/n6464000/n6464003/c6563815/../../../n6464000/n6464003/c6563815/part/6563818.jpg 1984年，工作人员在检查哈勃2.4米的主镜。
http://www.cnsa.gov.cn/n6464000/n6464003/c6563815/../../../n6464000/n6464003/c6563815/part/6563819.jpg 2009年，宇航员约翰·格朗斯菲尔德对哈勃进行维修。
哈勃太空望远镜由天文学家莱曼·斯皮策在上世纪40年代构想，一开始是作为世界最先进的天体物理学观察站而推出的。迄今为止，它带来的许多基础性发现揭示了可能到达的宇宙中最远的地方，它拍摄的令人震撼的照片已经普及大众，改变了人们对宇宙的认识。 《自然》杂志对一些从1972年就参与哈勃项目的研究人员进行了采访，通过他们之口讲述了哈勃过去鲜为人知的历史。那时，它还只是一套工程图纸。 前哈勃项目科学家罗伯特·奥戴尔：有人告诉我，把它造出来用不了很长时间。但当我走进去时，不由得睁大了眼睛。我感到，要建造哈勃是未来的事。但这是一个机会，引领并影响了我的想法，它甚至可能成为我这一代最重要的望远镜。 前哈勃首席工程师简·奥利弗：哈勃是许多技术的试验场。你认为的低技术，比如设计门窗，也会演变成重大问题。我们不断发现越来越多的挑战。它逐渐变成了一个长期计划，我开始觉得它不太真实，似乎只是个游戏。 哈勃第一张照片有瑕疵 加州大学圣·克鲁兹分校天文学家桑德拉·法伯：哈勃传回第一张照片是由我们的相机（广域与行星式摄像机）拍摄的，看起来很怪异，那是一颗恒星，但它的中心有个亮点。我们小组的一位天文学家看了照片说：“这架望远镜有球面像差。”当时的诊断是极为严重，会带来很大影响。 我们想知道这是不是真的。我们用第二面镜子反复聚焦，检验不同程度的球面像差。在一次项目会议上，我们出示了结果确实如此。 奥利弗：我打电话到美国国家航空航天局总部，解释了问题所在。副主管汤普森不停地对我说：“奥利弗，你要把望远镜上的另一个旋钮打开，修复它！”我说：“汤普森，我没有旋钮可拧！” 让领头的几个人意识到这一点费了好几天时间，随后他们的心都沉下去了，他们有了真正的麻烦。我们向太空发射了一个望远镜，它却几乎什么也看不到。我觉得这很可怕，就像一条狗得不到骨头。 结果出来了，是由于制造主镜的一台设备上的一个间隔误差，这一误差是由负责制造镜子的协约商珀金-埃尔默公司造成的，美国国家航空航天局也疏漏了。它影响了哈勃所有5个最初的仪器，无法在地面修复。 前哈勃首席科学家爱德华·韦勒：我来解释一下这对哈勃科学计划造成了什么影响——那些日子它声名狼藉。但是幸运的，在召开新闻发布会前两个小时，哈勃成像专家约翰·特罗格把我拉到一边说：“爱德，我想有些事你应该知道，我们认为能修复它。我们有4个备用镜子都是平的，但如果给它们加一点小曲线，与哈勃镜子上失误的曲线正相对，就可能抵消它的失误。” 我在新闻发布会上报告了这一点。我承诺我们有把握修好它，当然没人相信我说的。当时的形势并不友好。我的邻居们都来找我表达同情之意，因为我在这一国家灾难的项目中工作。 法伯：我们最大的恐惧是哈勃无法被修复。在创造一个修复计划时，如何才能让公众和美国国家航空航天局继续保持对哈勃的兴趣？ 制定这一计划花了3年时间。美国国家航空航天局工程师不得不想出方法来修复每个仪器，所有工作都要由穿着笨重太空服的宇航员在零重力环境下完成。在1993年12月，7个宇航员搭乘“奋进”号航天飞机去拯救哈勃。 韦勒：我们都挤在一个小屏幕前，等着第一张图像传来。它可能只用了5秒，而我们觉得好像过了6个小时。首先我们看到中央有一个小点，聚焦很好。随后我们看到了微弱的恒星。就在那时，我们拍下了它。那个晚上，我睡得像个婴儿。哈勃的麻烦结束了。 从彗星撞木星到暗能量 韦勒：这是一个经典的英雄回归故事。哈勃是美国国家航空航天局历史上最伟大的科学成就。只需一张照片，就能显示宇宙和我们的教科书有多么不同。 戈达德太空飞行中心高级项目科学家詹妮弗·怀斯曼：1993年后，从哈勃涌现出大量新科学。其中标志性的图像之一是“鹰状星云”（Eagle Nebula）：你看到一个气柱，是由恒星在最近形成的，并且仍在形成中。它的非正式名字是“创生之柱”，这给了我们一种看得见的线索，暗示着年轻恒星之间的相互作用。 前高级项目科学家戴维·莱克罗恩：哈勃用了创新性方法，继续挑战着所有人的预期，它看到了暗能量。 太空望远镜科学研究所哈勃任务办公室主管肯尼思·桑贝齐：我们知道暗能量弥漫在宇宙中。哈勃做的关键事情是看到遥远的超新星。超新星离得越远，它们的光比人们预期的越昏暗。由于发现了宇宙在加速膨胀，研究小组获得了2011年的诺贝尔物理学奖。 怀斯曼：修复后的哈勃有精细的角分辨率，让我们能找出单个恒星，把它们从拥挤的环境中分辨出来。这样才能真正研究恒星群，细化它们的性质。 太空望远镜科学研究所成像科学家佐尔坦·利维：人们受哈勃灵感的启发，创作了歌曲、诗歌、艺术品等等。为何公众对哈勃的认知度如此之高？我们对此作了详细讨论，原因之一是我们用对了方法，当时互联网正开始起飞，许多人能很容易立刻看到哈勃的成果。 宇航员们不断探望维修 在哈勃维修中执行过8次太空任务的美国国家航空航天局天文学家兼宇航员约翰·格朗斯菲尔德：哈勃进入了黑暗时期，科学任务是否要结束了？这是个真正的问题。对天文学家和宇航员来说，这是维修任务中的圣杯。我们飞上去了，很快就看到了地平线上的明星，正是哈勃！ 这简直不像真的。当我从机械臂末端出来时，操作员驱动着我向哈勃靠近，缓慢地将我移送过去。我伸出食指轻轻敲打着望远镜，以证明这一切都是真的。我们是在圣诞节展开行动的。我记得当时在想，作为给地球的礼物，还有什么比修复哈勃更好呢？ 太空望远镜科学研究所前所长马特·蒙特恩：“哥伦比亚”号航天飞机灾难后，直到新来的迈克·格里芬才宣布，将派两架航天飞机重启维修任务。这对美国国家航空航天局的科学任务来说，是难以置信的承诺，让整个哈勃小组看到了未来。 参与在2009年最后一次维修任务格朗斯菲尔德：当我看到它时，就好像看到一个老朋友。很少人像我这样拥抱过哈勃。我知道它所有扶手的名字。当我离开时，它处在生命中的最佳状态。我已经完成了我的工作，它的科学传承还将继续。 哈勃数据引导天文学未来 太空望远镜科学研究所天文学家珍妮弗·洛茨：我感到难以置信的幸运，能在天文学的黄金时代，也是哈勃的黄金时代开始我的职业生涯。存入所有数据，让人们随后都能访问它，这一想法是相当激进的。你不必是最著名教授的学生，就能看到这世界上最好的数据。 哈勃发余热 韦伯来接班 怀斯曼：哈勃目前在科学上仍是强大的，或许比以往更加科学强大。 桑贝齐：在剩下的时间里我们想挑战极限，做以往不曾做过的事，我们向各个团体征集创新想法。我们是该把更多时间用于特殊观察？还是该把观察时间用来帮助学生做研究？ 我们希望它至少能运转到2020年，到那时事情看起来会更好。这给了我们一到两年的重叠时间，哈勃和詹姆斯·韦伯同时工作。 美国国家航空航天局天体物理学分部主管保罗·赫兹：我们将一直运行哈勃，直到它停止科学产出。我的推测是，有些事会在某天突然中断。 莱克罗恩：它将缓慢优雅地老去。由于创新改造我们能继续做好科学工作，我们至少有两个好的仪器，还能继续下去，直到望远镜本身遭遇多种失灵。它也可能带我们进入2025年，但不会永远和我们在一起，当它走的时候，我们真的会怀念它。来源：科技日报
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