哈勃太空望远镜：重大发现与趣味事实
4月24日，哈勃将迎来一个重要的纪念日：在太空中运行整整35年！自发射以来，哈勃不断为我们带来令人惊叹的宇宙图像，并解答了一些关于太空的重大问题。无论是拍摄遥远星系的壮丽美景，还是向我们展示黑洞的动态场景，哈勃总是让人目不转睛。最棒的是？你还可以通过 Sky Tonight应用追踪它在天空中的路径！现在，让我们一探哈勃为何如此酷炫，甚至可以说是宇宙级的厉害！
内容
什么是哈勃？
哈勃（Hubble），全名哈勃太空望远镜（HST），于1990年4月24日发射升空。由于不受地球大气层干扰，它能够以前所未有的清晰度拍摄星系、星云和遥远恒星。不仅仅是一台太空相机，哈勃还彻底改变了我们对宇宙的理解——它帮助科学家测量宇宙年龄、发现宇宙正在加速膨胀，并探索太阳系之外的世界。
哈勃永不落幕：它到底有多酷？
在过去的35年里，哈勃完成了超过 160万次观测，并促成了超过 21,000篇同行评审的科学论文。如果把这些论文摞起来，叠高的高度大约为53米——比不带基座的自由女神像还要高一点！如果我们试图列出哈勃所有的发现，估计你要滚动一周才能看完。所以，我们挑出其中几个精彩发现，一起来看看吧！
首次揭示暗物质与暗能量的奥秘
哈勃帮助科学家发现，宇宙不仅在膨胀，而且膨胀的速度还在不断加快！通过观测遥远的超新星，哈勃揭示了星系之间的远离速度比预期更快。这一发现促使科学家提出了暗能量的存在——这是一种与重力相反的“反引力”力量，它不是把物体拉在一起，而是将它们推开。暗能量被认为占据了宇宙总量的约68%，是推动宇宙加速膨胀的幕后推手。
哈勃还在研究暗物质方面发挥了重要作用。暗物质是一种神秘的物质，被认为构成了宇宙总质量的27%左右。它不发光，因此我们无法直接看到它，但通过哈勃的观测，科学家发现暗物质会影响星系的结构和运动方式，进一步证明了它的存在。
首次确认超大质量黑洞的存在
哈勃擅长揭示那些“看不见的东西”，比如黑洞。黑洞的引力强大到连光也无法逃脱。在哈勃出现之前，天文学家只能假设它们存在。哈勃提供了坚实证据：它捕捉到了黑洞周围气体和恒星的高清图像，并测量了它们的运动速度。得益于哈勃的观测，我们如今知道，大多数（甚至可能是所有）大型星系的中心都存在超大质量黑洞。这一发现让我们更深入地理解了星系的形成与演化过程。
首次拍摄天体碰撞的图像
1994年，哈勃亲眼目睹了舒梅克-列维9号彗星撞击木星的全过程。这颗彗星在接近木星时碎裂成多段，撞击后在木星表面引发了巨大的爆炸，留下了明显的“疤痕”。这次事件让科学家有机会研究木星的大气层，并深入了解行星是如何应对来自太空的大规模撞击的。
哈勃还拍摄了多次星系碰撞的壮观画面。这些图像展示了星系之间相互作用时，恒星、气体和尘埃会发生怎样的变化。顺带一提，你知道吗？我们所在的银河系未来将会与仙女座星系发生碰撞！哈勃正是第一个提供这一宇宙级未来事件证据的望远镜。
哈勃现状：仍在奋战的“老兵”
自发射以来，哈勃不断拓展我们对宇宙的认知，而且至今仍在稳定运行、持续产出科学成果。
哈勃现在还在工作吗？
当然还在！每年，来自世界各地的科学家会向哈勃提交大约 1000份观测和数据使用的申请。
由于哈勃能够在太空中进行维修和升级，它如今的科学产出比以往任何时候都更为强劲。哈勃共经历了五次由 NASA 宇航员在航天飞机上执行的维修任务，每一次都显著提升了它的性能并延长了其寿命。这些任务包括安装新仪器、修复和升级已有设备、以及更换老化部件。尽管最后一次维修是在2009年，哈勃预计将至少工作到2030年代中期。
哈勃现在在观测什么？
你可以访问Space Telescope Live网站查看哈勃当前的观测目标。不过需要注意，网站上显示的图像不一定都来自哈勃，有时也可能是其他望远镜拍摄的，这些图像主要是为你展示哈勃当前正在关注的观测区域。 这是因为哈勃不提供实时图像直播。它会先拍摄图像、将数据保存在机载存储器中，再将数据传回地球。随后，这些数据需要经过处理和归档。从拍摄到公开发布，这个过程可能短则几天，长则超过一年。
在地球上能看到哈勃吗？
在合适的条件下，你可以用肉眼看到哈勃太空望远镜！如果它在晴朗、漆黑的夜晚从你头顶附近经过，它会像天空中快速移动的一点亮光。它的亮度可以达到0.5等，几乎和猎户座的参宿四、波江座的水委一（Achernar），或是土星一样明亮。 想要追踪哈勃的路径？快来使用Sky Tonight应用，在其中查看哈勃的实时观测位置，寻找最佳观测时机吧！
哈勃的明天：HST的未来
哈勃退役后会发生什么？
最初的计划是在哈勃完成任务后将其安全带回地球，作为博物馆展品永久保存。然而，随着航天飞机项目的终止，这一计划已无法实现。哈勃自身没有推进装置，因此它的轨道正逐渐因大气阻力而下降。预计未来某一时刻，哈勃将会重新进入地球大气层并解体，结束它辉煌的太空旅程。
谁将接替哈勃?
随着哈勃逐渐接近服役尾声，多台先进的太空望远镜已准备好接棒，继续并拓展哈勃的科学遗产：
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詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）：于2021年12月发射，JWST 主要在红外波段进行观测，使其能够深入探测更遥远、更古老的宇宙区域。它在观测波长上与哈勃互补，可揭示宇宙早期的秘密。
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欧几里得太空望远镜（Euclid）：于2023年7月发射，Euclid 致力于绘制宇宙的大尺度结构，进一步研究暗能量和暗物质。它在可见光和近红外波段进行观测。
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南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）：计划于2027年5月发射，将以可见光和近红外波段对宇宙进行广域观测，重点研究暗能量、暗物质和系外行星。
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大型紫外-光学-红外巡天望远镜（LUVOIR）：计划于2039年发射，LUVOIR 将在紫外至近红外波段进行高分辨率观测，目标包括类地系外行星的研究、星系形成演化等前沿课题。
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宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory, HWO）：计划于2040年代上半期启动，被视为旗舰级任务，旨在寻找类地系外行星上的生命迹象。
关于哈勃的热门问题
哈勃是以谁命名的？
哈勃太空望远镜是以天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃（Edwin Powell Hubble，1889–1953）命名的。20世纪20年代，哈勃博士证明了银河系只是众多星系中的一个，彻底改变了人类对自身在宇宙中位置的认知。他在1929年作出的最重要发现是：一个星系离地球越远，它远离我们的速度就越快。这个观点促成了宇宙大爆炸理论的诞生。
哈勃是第一台太空望远镜吗？
不是。哈勃并不是第一台太空望远镜。早在1962年，美国和英国就分别发射了轨道太阳望远镜——“轨道太阳观测站”（OSO）和“阿里尔1号”（Ariel 1）。
为什么哈勃比地面望远镜看得更清楚？
首先，太空中的望远镜不会受到地球大气层的影响，因此图像更清晰，而地球大气正是导致星星闪烁的原因之一。其次，哈勃可以观测近红外和紫外光，而这些波长的光在地球上会被大气层阻挡。正是这些波段的光，使得科学家可以研究地面望远镜无法看到的宇宙天体。
哈勃刚进入轨道时出了什么问题？
哈勃传回的最初图像显示，它的对焦存在严重问题。原来，主镜面的曲率比预期浅了仅仅2微米（大约是人类头发直径的五十分之一），这让它无法按计划收集光线。1993年12月，NASA执行了一次维修任务，为哈勃安装了新相机，大大提高了图像的清晰度。
哈勃会靠近它观测的天体吗？
不会。哈勃始终绕地球运行，并不会飞往宇宙的其他区域。它能拍摄清晰图像，是因为它位于地球大气层之外，而不是因为它靠近天体。
哈勃可以拍摄地球吗？
它的指向系统并不是为了拍摄地球而设计的。哈勃主要用于观测遥远的恒星、星系和其他宇宙天体。事实上，哈勃的仪器最短曝光时间为0.1秒，而在这短短的时间里，哈勃由于其轨道运动已经移动了近700米。因此，如果用哈勃拍摄地球，图像将会因为快速移动而严重拖影，无法成像清晰。
为什么有些哈勃图像的边缘是阶梯状的？
有些哈勃图像出现“阶梯状”边角，是因为使用了哈勃以前的相机——广角与行星相机2号（WFPC2）。这台相机在2009年被拆除，曾经是哈勃的主要成像设备之一。它包含四个探测器：三个用于广角成像，一个用于高分辨率成像。当把这些探测器的数据合成为一张图像时，由于它们视场范围不一致，会在图像之间产生空隙，从而形成阶梯状缺口或暗区。
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哈勃太空望远镜：总结一下
哈勃太空望远镜之所以令人赞叹，不仅仅因为它为我们带来了宇宙的壮丽图像，更因为它在众多震撼人心的发现中扮演了关键角色。从证明宇宙在膨胀、揭示暗能量与暗物质，到确认超大质量黑洞的存在，哈勃彻底改变了我们对宇宙的认知。虽然它的旅程尚未结束，但未来的望远镜将会在哈勃奠定的基础上继续前行。想知道哈勃接下来会飞到哪里？快来使用 Sky Tonight 应用，让它带你开启一场属于你的宇宙之旅吧！
