运行35年依然“宝刀未老”，超期服役的哈勃望远镜再续传奇

35年前，美国国家航空航天局(měiguóguójiāhángkōnghángtiānjú)（NASA）将哈勃空间望远镜送入近地轨道。自那时起，它便开启了空间科学的(de)新纪元。其拍摄的生动(shēngdòng)图像以及带来(dàilái)的无数科学突破，重塑了人类对宇宙的认知，还为新一代望远镜的开发带来启发。 35年后，尽管它(tā)的“继任者”——“宜居世界(shìjiè)天文台”已提上日程，但哈勃望远镜依然“宝刀未老”，在天文学领域发挥着巨大作用。 捕捉地面望远镜无法观测(guāncè)的景象 1990年4月24日，哈勃望远镜搭乘“发现号”航天飞机升空。此后，它(tā)便一直停留(tíngliú)在距离地球表面约515公里的(de)轨道上(shàng)。在这个有利位置上，哈勃望远镜几乎能毫无阻碍地观测宇宙，在很大程度上避免了地球大气层产生的干扰和模糊效应。 美国《科学新闻》杂志报道，哈勃望远镜与(yǔ)其他望远镜的一个关键区别在于，它能收集电磁波(diàncíbō)谱中紫外光部分的数据。这对于理解温度超过数万摄氏度的天体至关重要，比如大质量恒星和黑洞附近的混乱(hùnluàn)区域(qūyù)。 地面望远镜无法观测来自太空的紫外光，因为地球大气层会阻挡大部分紫外光。尽管其他一些空间望远镜对紫外光敏感(mǐngǎn)，但它们拍摄(pāishè)的图像要模糊得多，而哈勃望远镜则具有一双“慧眼(huìyǎn)”，其观测的清晰度是以(yǐ)往传统(chuántǒng)地面望远镜的十倍。其极高的灵敏度能捕捉到亮度仅为(jǐnwèi)人眼所能看到的最暗恒星十亿分之一的天体。而同样以拍摄壮观图像著称的詹姆斯·韦布空间望远镜，则对紫外光不敏感。 “在较短(duǎn)的紫外光和可见光波段，哈勃望远镜在灵敏度和分辨率方面(fāngmiàn)，仍然是人类所能达到的最佳水平。”美国斯图尔德(dé)天文台天文学家凯文·海恩莱恩说。 仍是最(zuì)受欢迎的天文设备之一 对于一台空间望远镜来说，35年的“服役期”已经相当漫长(màncháng)。 “令人惊奇(jīngqí)的是，35年后，哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)仍然拥有独一无二的能力，是科学(kēxué)发现和论文发表领域的‘主力’。”美国太空网援引美国西南研究院科学家库尔特·雷瑟福德的话(dehuà)称，“科学家们申请使用这台设备的时间，比实际可使用的时间多出好几倍，这意味着只有(zhǐyǒu)最顶尖、最出色的观测想法才能被哈勃望远镜选中。” 据欧洲空间局官网(wǎng)报道，为了延长哈勃望远镜的寿命，从1993年到2009年，宇航员乘坐(chéngzuò)航天飞机，对哈勃望远镜进行了5次维修，包括为其升级相机、计算机和其他支持系统(zhīchíxìtǒng)。 如今，它已经进行(jìnxíng)了近170万次(wàncì)观测，观测了大约5.5万个天文目标。截至今年2月，科研人员基于哈勃望远镜的发现所撰写的论文已超过2.2万篇，被引用次数超过130万次。哈勃望远镜收集的所有数据都已被归档，目前数据总量已超过400太(tài)字节。申请利用哈勃望远镜进行观测的科学家人数是(shì)实际获得观测机会人数的6倍，这使得哈勃望远镜成为当今最(zuì)受欢迎(shòuhuānyíng)的天文设备之一。 维护还是退役面临两难(liǎngnán)选择 在1990年之前，地面上那些性能(xìngnéng)强大的光学望远镜，观测范围仅能触及宇宙(yǔzhòu)的一半。对于宇宙年龄的估算，各方观点大相径庭。当时(dāngshí)，人们只是怀疑超大质量黑洞是一系列罕见高能现象背后的能量源泉。而且，在那个时期，尚未在任何(rènhé)一颗恒星周围发现过行星的踪迹。 哈勃望远镜则取得了众多突破性发现(fāxiàn)。它通过深空场观测，揭示了无数早期宇宙(yǔzhòu)(yǔzhòu)中的(de)星系；精确测量了宇宙的膨胀速度，为宇宙学研究(yánjiū)提供了关键数据；发现超大质量黑洞在星系中普遍存在，改变了人们对星系演化的认知；首次测量了系外行星的大气层，开启了系外行星研究新纪元；也为发现加速宇宙膨胀的暗能量作出了重要贡献。 然而，不可否认的是，哈勃望远镜现在已超期服役(chāoqīfúyì)，远超其(qí)最初(zuìchū)的设计寿命。其最近一次维护任务(rènwù)是在近16年前。英国科技新闻网站The Register报道称，目前，NASA没有安排任何维护任务，而且轨道衰减意味着，这台望远镜迟早会以某种方式(fāngshì)返回地球。 不过，哈勃(hābó)望远镜还能再进行一次维护吗？航天器还能提升到更高的(de)轨道(guǐdào)吗？从技术上讲，答案是肯定的。然而，需要(xūyào)考虑(kǎolǜ)两方面因素。一方面，即便通过维护延长其使用寿命，并确保其能受控进入大气层，但相较于继续运行所带来的收益，以及其他即将投入的观测能力更强的天文台，哈勃望远镜的实际价值究竟还有几何？ 另一方面，NASA可能(kěnéng)面临资金短缺的(de)困境。由于美国政府大幅削减NASA的财政预算，NASA的整体经费预计将从248亿美元大幅削减至(zhì)188亿美元。届时，NASA连发射一座已(yǐ)完工的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜都(dōu)可能捉襟见肘，更遑论承担延长一台“高龄”望远镜寿命的任务了。 尽管如此，科学家们仍然希望哈勃望远镜能(néng)坚持到40岁“生日”。 来源：科技日报广州日报(guǎngzhōurìbào)新花城编辑：苏琬茜