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（NASA）将哈勃空间望远镜(wàngyuǎnjìng)送入近地(jìndì)轨道。自那时起，它便开启了空间科学(kēxué)的新纪元。其拍摄的生动图像以及带来的无数科学突破，重塑了人类对宇宙的认知，还为(wèi)新一代望远镜的开发带来启发。 35年后，尽管它的“继任者(jìrènzhě)”——“宜居世界天文台”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(zhe)巨大作用。 捕捉地面(dìmiàn)望远镜无法观测的景象 1990年(nián)4月24日(rì)，哈勃望远镜搭乘(dāchéng)“发现号”航天飞机升空。此后，它便一直停留在距离地球表面约515公里的轨道上。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(chǎnshēng)的干扰和模糊效应。 美国《科学新闻》杂志报道，哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)与其他望远镜的(de)一个关键区别在于，它(tā)能收集电磁波谱中紫外光部分的数据。这对于理解温度超过数万(shùwàn)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区域。 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(dàbùfèn)紫外光。尽管其他一些空间望远镜对紫外光敏感，但它们拍摄的图像(túxiàng)要(yào)模糊得多，而哈勃望远镜则具有一双“慧眼”，其观测的清晰度是以往传统地面望远镜的十倍。其极高的灵敏度能(néng)捕捉到亮度(liàngdù)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。 “在较短的紫外光和可见光波段(bōduàn)，哈勃望远镜在灵敏度和分辨率方面，仍然是人类所能达到的最佳水平。”美国(měiguó)斯图尔德天文台天文学家凯文(kǎiwén)·海恩莱恩说。 仍(réng)是最受欢迎的天文设备之一 对于(duìyú)一台空间望远镜来说，35年的“服役期”已经相当漫长。 “令人惊奇的是，35年后，哈勃(hābó)望远镜仍然拥有独一无二的能力，是科学发现和论文发表领域的‘主力’。”美国太空(tàikōng)网援引美国西南研究院科学家库尔特·雷瑟福(léisèfú)德的话称，“科学家们申请使用这台(zhètái)设备的时间，比实际可使用的时间多出好几倍，这意味着只有最顶尖、最出色的观测想法才能被(bèi)哈勃望远镜选中。” 据欧洲空间局官网报道，为了延长哈勃望远镜的寿命，从1993年到2009年，宇航员(yǔhángyuán)乘坐航天飞机，对哈勃望远镜进行了5次维修，包括为其(qí)升级相机、计算机和其他支持系统(zhīchíxìtǒng)。 如今，它已经进行了近170万次观测，观测了大约5.5万个天文目标。截至(jiézhì)今年2月，科研人员(kēyánrényuán)基于哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)的发现(fāxiàn)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受欢迎的天文设备之一(zhīyī)。 维护还是退役(tuìyì)面临两难选择 在(zài)1990年之前，地面上那些(nàxiē)性能强大的光学望远镜，观测范围仅能触及宇宙的一半。对于宇宙年龄的估算，各方观点大相径庭。当时，人们只是(shì)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(nàgè)时期，尚未在任何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(zhòngduō)突破性发现。它通过深空场观测，揭示了无数早期宇宙中的星系(xīngxì)；精确测量了宇宙的膨胀速度，为宇宙学研究提供了关键数据；发现超大质量黑洞在星系中普遍存在，改变了人们(rénmen)对星系演化的认知；首次(shǒucì)测量了系外行星的大气层(dàqìcéng)，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(ránér)，不可否认的(de)是(shì)，哈勃望远镜现在已超期服役，远超其最初的设计寿命。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(guǐdào)衰减意味着，这台望远镜迟早会以某种方式返回地球。 不过，哈勃望远镜还(hái)能(néng)再进行一次维护(wéihù)吗？航天器还能提升到更高的(de)轨道吗？从技术上讲，答案是肯定的。然而，需要考虑两方面因素。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(suǒ)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可能面临(miànlín)资金短缺的困境。由于美国政府大幅削减NASA的财政预算，NASA的整体经费预计(yùjì)将从248亿美元大幅削减至(zhì)188亿美元。届时，NASA连发射一座已完工的南希(nánxī)·格雷斯·罗曼空间(kōngjiān)望远镜都可能捉襟见肘，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坚持到40岁“生日(shēngrì)”。 来源：科技日报广州日报(guǎngzhōurìbào)新花城编辑：苏琬茜