要不要给哈勃空间望远镜续命?
这是⼀架在太空遨游三⼗余载的空间望远镜,是以卓越的天⽂学家爱德⽂·哈勃(Edwin Hubble)命名的⼤型天基天⽂台。身处穹顶之上,远离了地表的⻛⾬雷电、⼤⽓扰动以及⽆处不在的光污染。
哈勃空间望远镜通过精确测量造⽗变星更正了哈勃常数,得出宇宙的寿命及其膨胀的速度[1];通过在可⻅光波段下对星系中⼼的⾼分辨率观测,得出附近矮星系中⼼是⼀颗⿊洞的结论[2,3];将镜头移向⽊星,天⽂学家收获了当时最清晰的⾏星影像资料,通过对⽊卫三极光的观测,得出其地表冰层之下是⼀个100千⽶深的全球海洋[4,5];与此同时,哈勃空间望远镜对矮⾏星冥王星和彗星的观测均为太阳系演化带来了丰硕的天⽂学成果。
时⾄今⽇,历经5次⼤修,哈勃空间望远镜依旧承载了⼈类对深邃宇宙探索的渴望:150万次的观测活动,19,000篇⽂献以及不胜枚举的科普著作,背后是哈勃空间望远镜的⽀持。
然⽽,哈勃空间望远镜的轨道⾼度(535公⾥近地轨道,每95分钟绕地球⼀周)决定了如果不定期进⾏轨道机动,稀薄的外层⼤⽓将在2026年把它拖回地球⺟亲的怀抱。
返回的过程不会太顺利,上千摄⽒度灼热的等离⼦体会让它在⼤⽓层中燃烧得渣都不剩。当然,这并不是⼤家希望看到的结果。2022年9⽉22⽇,NASA和SpaceX宣布他们正在研究操纵⻰⻜船捕获哈勃空间望远镜的可⾏性。具体来说,⻰⻜船与哈勃空间望远镜进⾏对接,利⽤⻜船的助推器,将望远镜推⾄更⾼的轨道。
这个想法除了能够延⻓望远镜的⼯作时限,还有⼀个诱⼈的前景——通过维修和翻新充分榨⼲其光学主镜的性能,搭载最新的传感器,将获得更加清晰的影像。
说了这么多,或许有⼈会好奇,前段时间刚发射的⻙布望远镜,不论是在成像精度,还是视场⼴度较哈勃空间望远镜提升显著,我们为什么还要把经费和时间浪费在⼀台上世纪的“⽼古董”身上呢?问得好!
细细想来,不论是资深的天⽂学者,还是观测者,每当我们⽤⼿边的镜⼦观察宇宙,总会有⼈上前询问道:“欸!这是天⽂望远镜吧,它到底能看多远啊?”。具体能看多远,取决于你的观测波段(可⻅光还是不可⻅光,光学还是射电)和观测⼿段(地基还是天基)。与之相对应的硬件的关键参数是镜⾯⼝径及焦距。
哈勃空间望远镜对天⽂学家来说仍具有价值,它在紫外线、可⻅光和近红外下进⾏观测活动。⻙布望远镜的观测波段仅限近红外和远红外。同时,由于⻙布望远镜处在⽇地拉格朗⽇L2点,距离地球150万千⽶,如此遥远的距离,⼈类尚不具备对其进⾏空间维修的能⼒,因⽽未来相当⻓的⼀段时间内它只能任凭微流星的侵扰,相⽐之下,“停在家⻔⼝”的哈勃空间望远镜反⽽更容易进⾏维修和升级。
对哈勃空间望远镜的第6次维修计划包含在2022年2⽉公布的北极星计划中,这是NASA与SpaceX的合作项⽬,通过开展多达三项载⼈航天⻜⾏任务,旨在进⼀步拓展⼈类在外层空间⻓期⽣存和科学观测的技术,并为后续重返⽉球、前往⽕星及深空的探索作铺垫。对此,SpaceX客户运营和集成副总裁表示:“北极星计划有助于扩展当前太空探索技术的边界,并推动商业合作伙伴之间创造性地解决复杂问题。”
“地球是⼈类的摇篮,但⼈类不可能永远⽣活在摇篮中。”这是出⾃“苏联航天之⽗”康斯坦丁·爱德华多维奇·⻬奥尔科夫斯基的名⾔。天基天⽂台正是⼈类探索太空的慧眼,亦是照亮前⾏道路的灯塔。相信在未来相当⻓的⼀段时间内,哈勃空间望远镜将继续为天⽂⼯作者们提供有价值的数据。⼩编预测科学家会帮它续命!