哈勃太空望遠鏡：重大發現與趣味事實
4月24日，哈勃將迎來一個重要的紀念日：在太空中運行整整35年！自發射以來，哈勃不斷為我們帶來令人驚歎的宇宙圖像，並解答了一些關于太空的重大問題。無論是拍攝遙遠星系的壯麗美景，還是向我們展示黑洞的動態場景，哈勃總是讓人目不轉睛。最棒的是？你還可以通過 Sky Tonight應用追蹤它在天空中的路徑！現在，讓我們一探哈勃為何如此酷炫，甚至可以說是宇宙級的厲害！
內容
什麽是哈勃？
哈勃（Hubble），全名哈勃太空望遠鏡（HST），于1990年4月24日發射升空。由于不受地球大氣層幹擾，它能夠以前所未有的清晰度拍攝星系、星雲和遙遠恒星。不僅僅是一台太空相機，哈勃還徹底改變了我們對宇宙的理解——它幫助科學家測量宇宙年齡、發現宇宙正在加速膨脹，並探索太陽系之外的世界。
哈勃永不落幕：它到底有多酷？
在過去的35年裏，哈勃完成了超過 160萬次觀測，並促成了超過 21,000篇同行評審的科學論文。如果把這些論文摞起來，疊高的高度大約為53米——比不帶基座的自由女神像還要高一點！如果我們試圖列出哈勃所有的發現，估計你要滾動一周才能看完。所以，我們挑出其中幾個精彩發現，一起來看看吧！
首次揭示暗物質與暗能量的奧秘
哈勃幫助科學家發現，宇宙不僅在膨脹，而且膨脹的速度還在不斷加快！通過觀測遙遠的超新星，哈勃揭示了星系之間的遠離速度比預期更快。這一發現促使科學家提出了暗能量的存在——這是一種與重力相反的“反引力”力量，它不是把物體拉在一起，而是將它們推開。暗能量被認為占據了宇宙總量的約68%，是推動宇宙加速膨脹的幕後推手。
哈勃還在研究暗物質方面發揮了重要作用。暗物質是一種神秘的物質，被認為構成了宇宙總質量的27%左右。它不發光，因此我們無法直接看到它，但通過哈勃的觀測，科學家發現暗物質會影響星系的結構和運動方式，進一步證明了它的存在。
首次確認超大質量黑洞的存在
哈勃擅長揭示那些“看不見的東西”，比如黑洞。黑洞的引力強大到連光也無法逃脫。在哈勃出現之前，天文學家只能假設它們存在。哈勃提供了堅實證據：它捕捉到了黑洞周圍氣體和恒星的高清圖像，並測量了它們的運動速度。得益于哈勃的觀測，我們如今知道，大多數（甚至可能是所有）大型星系的中心都存在超大質量黑洞。這一發現讓我們更深入地理解了星系的形成與演化過程。
首次拍攝天體碰撞的圖像
1994年，哈勃親眼目睹了舒梅克-列維9號彗星撞擊木星的全過程。這顆彗星在接近木星時碎裂成多段，撞擊後在木星表面引發了巨大的爆炸，留下了明顯的“疤痕”。這次事件讓科學家有機會研究木星的大氣層，並深入了解行星是如何應對來自太空的大規模撞擊的。
哈勃還拍攝了多次星系碰撞的壯觀畫面。這些圖像展示了星系之間相互作用時，恒星、氣體和塵埃會發生怎樣的變化。順帶一提，你知道嗎？我們所在的銀河系未來將會與仙女座星系發生碰撞！哈勃正是第一個提供這一宇宙級未來事件證據的望遠鏡。
哈勃現狀：仍在奮戰的“老兵”
自發射以來，哈勃不斷拓展我們對宇宙的認知，而且至今仍在穩定運行、持續産出科學成果。
哈勃現在還在工作嗎？
當然還在！每年，來自世界各地的科學家會向哈勃提交大約 1000份觀測和數據使用的申請。
由于哈勃能夠在太空中進行維修和升級，它如今的科學産出比以往任何時候都更為強勁。哈勃共經曆了五次由 NASA 宇航員在航天飛機上執行的維修任務，每一次都顯著提升了它的性能並延長了其壽命。這些任務包括安裝新儀器、修複和升級已有設備、以及更換老化部件。盡管最後一次維修是在2009年，哈勃預計將至少工作到2030年代中期。
哈勃現在在觀測什麽？
你可以訪問Space Telescope Live網站查看哈勃當前的觀測目標。不過需要注意，網站上顯示的圖像不一定都來自哈勃，有時也可能是其他望遠鏡拍攝的，這些圖像主要是為你展示哈勃當前正在關注的觀測區域。 這是因為哈勃不提供實時圖像直播。它會先拍攝圖像、將數據保存在機載存儲器中，再將數據傳回地球。隨後，這些數據需要經過處理和歸檔。從拍攝到公開發布，這個過程可能短則幾天，長則超過一年。
在地球上能看到哈勃嗎？
在合適的條件下，你可以用肉眼看到哈勃太空望遠鏡！如果它在晴朗、漆黑的夜晚從你頭頂附近經過，它會像天空中快速移動的一點亮光。它的亮度可以達到0.5等，幾乎和獵戶座的參宿四、波江座的水委一（Achernar），或是土星一樣明亮。 想要追蹤哈勃的路徑？快來使用Sky Tonight應用，在其中查看哈勃的實時觀測位置，尋找最佳觀測時機吧！
哈勃的明天：HST的未來
哈勃退役後會發生什麽？
最初的計劃是在哈勃完成任務後將其安全帶回地球，作為博物館展品永久保存。然而，隨著航天飛機項目的終止，這一計劃已無法實現。哈勃自身沒有推進裝置，因此它的軌道正逐漸因大氣阻力而下降。預計未來某一時刻，哈勃將會重新進入地球大氣層並解體，結束它輝煌的太空旅程。
誰將接替哈勃？
隨著哈勃逐漸接近服役尾聲，多台先進的太空望遠鏡已准備好接棒，繼續並拓展哈勃的科學遺産：
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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）：于2021年12月發射，JWST 主要在紅外波段進行觀測，使其能夠深入探測更遙遠、更古老的宇宙區域。它在觀測波長上與哈勃互補，可揭示宇宙早期的秘密。
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歐幾裏得太空望遠鏡（Euclid）：于2023年7月發射，Euclid 致力于繪制宇宙的大尺度結構，進一步研究暗能量和暗物質。它在可見光和近紅外波段進行觀測。
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南希·格蕾絲·羅曼太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）：計劃于2027年5月發射，將以可見光和近紅外波段對宇宙進行廣域觀測，重點研究暗能量、暗物質和系外行星。
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大型紫外-光學-紅外巡天望遠鏡（LUVOIR）：計劃于2039年發射，LUVOIR 將在紫外至近紅外波段進行高分辨率觀測，目標包括類地系外行星的研究、星系形成演化等前沿課題。
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宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory, HWO）：計劃于2040年代上半期啓動，被視為旗艦級任務，旨在尋找類地系外行星上的生命迹象。
關于哈勃的熱門問題
哈勃是以誰命名的？
哈勃太空望遠鏡是以天文學家埃德溫·鮑威爾·哈勃（Edwin Powell Hubble，1889–1953）命名的。20世紀20年代，哈勃博士證明了銀河系只是衆多星系中的一個，徹底改變了人類對自身在宇宙中位置的認知。他在1929年作出的最重要發現是：一個星系離地球越遠，它遠離我們的速度就越快。這個觀點促成了宇宙大爆炸理論的誕生。
哈勃是第一台太空望遠鏡嗎？
不是。哈勃並不是第一台太空望遠鏡。早在1962年，美國和英國就分別發射了軌道太陽望遠鏡——“軌道太陽觀測站”（OSO）和“阿裏爾1號”（Ariel 1）。
為什麽哈勃比地面望遠鏡看得更清楚？
首先，太空中的望遠鏡不會受到地球大氣層的影響，因此圖像更清晰，而地球大氣正是導致星星閃爍的原因之一。其次，哈勃可以觀測近紅外和紫外光，而這些波長的光在地球上會被大氣層阻擋。正是這些波段的光，使得科學家可以研究地面望遠鏡無法看到的宇宙天體。
哈勃剛進入軌道時出了什麽問題？
哈勃傳回的最初圖像顯示，它的對焦存在嚴重問題。原來，主鏡面的曲率比預期淺了僅僅2微米（大約是人類頭發直徑的五十分之一），這讓它無法按計劃收集光線。1993年12月，NASA執行了一次維修任務，為哈勃安裝了新相機，大大提高了圖像的清晰度。
哈勃會靠近它觀測的天體嗎？
不會。哈勃始終繞地球運行，並不會飛往宇宙的其他區域。它能拍攝清晰圖像，是因為它位于地球大氣層之外，而不是因為它靠近天體。
哈勃可以拍攝地球嗎？
它的指向系統並不是為了拍攝地球而設計的。哈勃主要用于觀測遙遠的恒星、星系和其他宇宙天體。事實上，哈勃的儀器最短曝光時間為0.1秒，而在這短短的時間裏，哈勃由于其軌道運動已經移動了近700米。因此，如果用哈勃拍攝地球，圖像將會因為快速移動而嚴重拖影，無法成像清晰。
為什麽有些哈勃圖像的邊緣是階梯狀的？
有些哈勃圖像出現“階梯狀”邊角，是因為使用了哈勃以前的相機——廣角與行星相機2號（WFPC2）。這台相機在2009年被拆除，曾經是哈勃的主要成像設備之一。它包含四個探測器：三個用于廣角成像，一個用于高分辨率成像。當把這些探測器的數據合成為一張圖像時，由于它們視場範圍不一致，會在圖像之間産生空隙，從而形成階梯狀缺口或暗區。
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哈勃太空望遠鏡：總結一下
哈勃太空望遠鏡之所以令人贊歎，不僅僅因為它為我們帶來了宇宙的壯麗圖像，更因為它在衆多震撼人心的發現中扮演了關鍵角色。從證明宇宙在膨脹、揭示暗能量與暗物質，到確認超大質量黑洞的存在，哈勃徹底改變了我們對宇宙的認知。雖然它的旅程尚未結束，但未來的望遠鏡將會在哈勃奠定的基礎上繼續前行。想知道哈勃接下來會飛到哪裏？快來使用 Sky Tonight 應用，讓它帶你開啓一場屬于你的宇宙之旅吧！
