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一般的望遠(yuǎn)鏡，鏡子在拋光之后的準(zhǔn)確性大約是可見(jiàn)光波長(zhǎng)的十分之一，但是因?yàn)榭臻g望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的范圍是從紫外線到近紅外線，所以需要比以前的望遠(yuǎn)鏡更高十倍的解析力，它的鏡子在拋光后的準(zhǔn)確性達(dá)到可見(jiàn)光波長(zhǎng)的二分之一，也就是大約30納米。+ C9 o2 s* ?+ K3 g" n1 `
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但是，在1990年4月哈勃空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空的數(shù)星期后，研究人員發(fā)現(xiàn)從哈勃空間望遠(yuǎn)鏡傳回來(lái)的圖片有嚴(yán)重的問(wèn)題，獲得的的最佳圖像品質(zhì)也遠(yuǎn)低于當(dāng)初的期望：點(diǎn)源的影像被擴(kuò)散成超過(guò)一弧秒半徑的圓。通過(guò)對(duì)圖樣缺陷的分析顯示，問(wèn)題來(lái)源于主鏡的形狀被磨錯(cuò)了。雖然這個(gè)差異小于光的1/20波長(zhǎng)， 鏡面與需要的位置只差了微不足道的2微米，但這個(gè)差別造成了災(zāi)難性的球面像差。這樣來(lái)自鏡面邊緣的反射光不能聚集在與中央的反射光相同的焦點(diǎn)上。5 i* U% w/ \# q- t! W
' s6 s/ e* P: V# b& P: m& K于是經(jīng)過(guò)六次維護(hù)，來(lái)使哈勃望遠(yuǎn)鏡正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2 \/ j3 l" M) L) `# f7 j3 g
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第一次維護(hù)
, U+ V. r! [/ G: {- X) W4 u 1993年進(jìn)行對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的第一次維修，研究人員設(shè)計(jì)一個(gè)有相同的球面像差，但功效相反的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)抵消錯(cuò)誤，相當(dāng)于配上一副能改正球面像差的眼鏡。用來(lái)改正球面像差的儀器稱為空間望遠(yuǎn)鏡光軸補(bǔ)償校正光學(xué)（COSTAR）。為了給COSTAR在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)提供位置，必須移除其中一件儀器，天文學(xué)家的選擇是犧牲高速光度計(jì)。 除此之外，廣域和行星照相機(jī)被第二代廣域和行星照相機(jī)以及內(nèi)部的光學(xué)更新系統(tǒng)取代。另外，太陽(yáng)能板和驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備、四個(gè)用于望遠(yuǎn)鏡定位的陀螺儀、二個(gè)控制盤、二個(gè)磁力計(jì)和其他的電子組件也被更換。
c& @) f1 Q0 d* J& O第二次維護(hù)
% {" b( Z% x3 l% t* r8 a2 z3 Q 1997年2月，發(fā)現(xiàn)號(hào)在STS-82航次中執(zhí)行了第二次維修任務(wù)。用 空間望遠(yuǎn)鏡攝譜儀（STIS）和近紅外線照相機(jī)和多目標(biāo)分光儀（NICMOS）替換掉戈拉德高解析攝譜儀（GHRS）和暗天體攝譜儀（FOS）。修護(hù)絕熱毯，再提升哈勃的軌道。 在維修中出現(xiàn)的意外縮短了儀器的使用年限。安裝后吸熱器的部分熱擴(kuò)散意料之外地進(jìn)入光學(xué)擋板，這額外增加的熱量導(dǎo)致儀器的壽命由原先期望的4.5年縮短為2年。
4 M `& \+ v B/ B$ g( _第三次維護(hù)
$ d. t6 P9 S6 u& v. k 第三次維護(hù)任務(wù)仍然由發(fā)現(xiàn)號(hào)在1999年12月的STS-103航次中執(zhí)行。在這次維護(hù)中更換了全部的六臺(tái)陀螺儀，也更換了一個(gè)精細(xì)導(dǎo)星傳感器和計(jì)算機(jī)，安裝一套組裝好的電壓/溫度改善工具（VIK）以防止電池的過(guò)熱，更換絕熱的毯子。新的計(jì)算器是能在低溫輻射下下運(yùn)作的英特爾486，可以執(zhí)行一些過(guò)去必須在地面處理的與太空船有關(guān)的計(jì)算工作。! k9 ?7 M& D h: x) d
第四次維護(hù)$ e8 n9 O4 I" \' E9 p
第四次維護(hù)任務(wù)由哥倫比亞號(hào)在2002年3月的STS-109航次執(zhí)行，用先進(jìn)巡天照相機(jī)（ACS）替換了暗天體照相機(jī)（FOC），更換了新的冷卻系統(tǒng)和太陽(yáng)能板。哈勃的配電系統(tǒng)也被更新了，這是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡升空之后，首度能完全的應(yīng)用所獲得的電力。
- |5 E' m; i7 z8 I% o" d+ F最近一次維護(hù)
. U q, ~6 Z" I+ Z7 {; o9 ?& V 在原本安排在2008年8月維修任務(wù)中，太空人將更換新的電池和陀螺儀，更換精細(xì)導(dǎo)星傳感器（FGS）并修理空間望遠(yuǎn)鏡影像攝譜儀（STIS）。并在保留先進(jìn)巡天照相機(jī)的同時(shí)，安裝二架新的儀器：宇宙起源頻譜儀和第三代廣域照相機(jī)。然而NASA于2008年9月宣布哈勃空間望遠(yuǎn)鏡上的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，無(wú)法正常存儲(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)并傳回地球，而且由于哈勃太空任務(wù)高度與國(guó)際太空站距離十分遠(yuǎn)，太空人在緊急情況下未能找到有效安全避難處，這使得維護(hù)哈勃望遠(yuǎn)鏡變?yōu)橐豁?xiàng)極度危險(xiǎn)的任務(wù)。 在美國(guó)東部時(shí)間2009年5月11日14點(diǎn)01分，美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空。在此次太空之旅中，機(jī)上的７名宇航員通過(guò)５次太空行走對(duì)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了最后一次維護(hù)，為其更換了大量設(shè)備和輔助儀器，這些更新主要包括：用第三代廣域照相機(jī)(WFC3)取代WFPC2；安裝新的宇宙起源頻譜儀（COS）、取回該處的COSTAR光學(xué)矯正系統(tǒng)；修復(fù)損壞的先進(jìn)巡天照相機(jī)（ACS）；修復(fù)損壞的空間望遠(yuǎn)鏡攝譜儀（STIS）；替換損壞的精細(xì)導(dǎo)星傳感器（FGS）；更換科學(xué)儀器指令和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（SICDH）；更換全部的電池模組；更換所有的6個(gè)陀螺儀和3組定位傳感器（RSU）；更換對(duì)接環(huán)、安裝全新的絕熱毯（NBOL）、補(bǔ)充制冷劑等等。而這將會(huì)是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡最后一次的維護(hù)任務(wù)，會(huì)將哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的壽命延長(zhǎng)至2013年后。屆時(shí)發(fā)射的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡能接續(xù)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的天文任務(wù)。: ]( g: N- B' K: V" z4 w8 ~
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% j6 S" t9 d" ^+ L+ F+ {6 D錯(cuò)誤多多。
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發(fā)表于 2011-6-19 01:52:44
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