【专家解说】：哈勃空间望远镜科技名词定义
文名称:哈勃空间望远镜 英文名称:Hubble space telescope;HST 定义:19904月24发射设置球轨道通光口径2.4m反射式文望远镜用于紫外近红外(115-1 010nm) 探测宇宙目标配备光谱仪及高速光度计等种附属设备由高增益线通继卫星与面联系计划工作15纪念E.P.Hubble名 应用科:文(级科);文仪器(二级科) 本内容由全科技术名词审定委员审定公布
哈勃望远镜哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope缩写HST)文家德温·哈勃(Edwin Powell Hubble)名轨道环绕着球望远镜位置球气层获基望远镜所没处-影像受气湍流扰视相度绝佳没气散射造背景光能观测臭氧层吸收紫外线于1990发射已经文史重要仪器已经填补面观测缺口帮助文家解决许根本问题文物理更认识哈勃哈勃超深空视场文家曾获深入(敏锐)光影像
气层气湍流与散射及吸收紫外线臭氧层些素都限定面望远镜做进步观测太空望远镜现使文家功摆脱面条件限制并获更加清晰与更广泛波段观测图像 空间望远镜概念早现世纪40代直世纪90代哈勃空间望远镜才式发射升空并观测迄今 哈勃空间望远镜属于美航空航局(NASA)与欧洲航局(ESA)哈勃望远镜太空图
合作项目其主要目标建立能期太空进行观测轨道文台名字源于美著名文家埃德温·哈勃 19904月25由美航飞机送太空轨道 哈勃望远镜13.3米直径4.3米重11.6吨造价近30亿美元2.8万公速沿太空轨道运行清晰度面文望远镜10倍同由于没气湍流干扰所获图像光谱具极高稳定性重复性 哈勃望远镜帮助科家宇宙研究更深解由于美航空航局哈勃SM4确定维修任务哈勃退役即新继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)发射升空并逐步接替哈勃太空望远镜工作
编辑本段发展历史
规划设计准备工作
空间望远镜父莱曼·斯必泽 哈勃空间望远镜历史追溯至1946文家莱曼·斯必泽(Lyman Spitzer, Jr.)所提论文:《球外文观测优势》文指太空文台两项优于面文台性能首先角辨率(物体能清楚辨离角度)极限受限于衍射由造星光闪烁、荡安气所造视象度面基望远镜解析力0.5-1.0弧秒相较要口径2.5米望远镜能达理论衍射极限值0.1弧秒其太空望远镜观测气层吸收殆尽红外线紫外线 斯必泽空间望远镜事业致力于空间望远镜推展1962美家科院份报告推荐空间望远镜做发展太空计划部1965斯必泽任命科委员主任委员该委员目建造架空间望远镜 第二世界战科家利用发展火箭技术同曾经规模尝试太空基文1946首度观察太阳紫外线光谱英1962发射太阳望远镜放置轨道做亚利安太空计划部1966NASA进行第轨道文台(OAO)任务第OAO电池三失效止项任务第二OAO1968至1972恒星星系进行紫外线观测比原先计划工作间 轨道文台任务展示太空基文台文扮演重要角色1968NASA确定太空建造直径3米反射望远镜计划暂名称型轨道望远镜或型空间望远镜(LST)预计1979发射计划强调须要进入太空进行维护才能确保所费贷计划能够延续够工作间;并且同步发展重复使用航飞机技术才能使前项计划行计划
资金需求
轨道文台计划功鼓舞越越强公众舆论支持型空间望远镜应该文领域内重要目标1970NASA设立两委员规划空间望远镜工程另研究空间望远镜任务科目标NASA需要排除障碍资金问题比任何面文台所耗费资金都要庞许倍美空间望远镜预算需求提许质疑与裁军所需要预算抗详细列望远镜硬件需求及续发展所需要仪器1974裁减政府支鼓杰拉尔德·福特剔除所进行空间望远镜预算 康涅狄格州丹柏立Perkin-Elmer公司抛光哈勃主镜 应文家协调全性游说努力许文家亲自前往拜众议员参议员并且进行规模信件文字宣传家科院版报告强调空间望远镜重要性参议院决议恢复原先删除半预算 资金缩减导致目标项目减少镜片口径由3米缩2.4米降低本更效与紧密配置望远镜硬件原先计划做先期测试放置卫星1.5米空间望远镜取消预算表示关切欧洲航局共同合作伙伴欧洲航局同意提供经费些望远镜需要仪器像做力源太阳能电池馈欧洲文家使用少于15%望远镜观测间1978美拨付36,000,000C元美金让型空间望远镜始设计并计划1983发射升空1980初望远镜命哈勃纪念20世纪初期发现宇宙膨胀文家艾德温·哈勃
设计与制造
空间望远镜计划经批准计划割许计划送各机关执行马歇尔太空飞行(MSFC)负责设计、发展建造望远镜金石太空飞行(GSFC)负责科仪器整体控制面任务控制马歇尔太空飞行委托珀金埃尔默设计制造空间望远镜光组件精密定位传器(FGS)洛克希德委托建造安装望远镜太空船
光望远镜组合安装(OTA)
望远镜镜光系统关键部设计严格规范般望远镜镜抛光准确性约见光波十空间望远镜观测范围紫外线近红外线所需要比前望远镜更高十倍解析力镜抛光准确性达见光波二约30纳米 珀金埃尔默刻意使用极端复杂电脑控制抛光机研磨镜却尖端技术问题;柯达委托使用传统抛光技术制做备用镜(柯达面镜现永久保存史密松宁))1979珀金埃尔默始磨制镜片使用超低膨胀玻璃镜重量降至低采用蜂窝格表面底面各吋厚实玻璃 镜抛光1979始持续19815月抛光进度已经落并且超预算NASA报告才始珀金埃尔默管理结构质疑节约经费NASA停止支援镜片制作并且发射期延至198410月镜片1981底全部完并且镀75nm厚铝增强反射25 nm厚镁氟保护层 光望远镜组合预算持续膨胀进度落情况珀金埃尔默能否胜任续工作质疑继续存应描述未定案善变报表NASA发射期再延至19854月珀金埃尔默进度持续每季增加月速率恶化间延迟达每工作都持续落NASA迫延发射期先延至19863月延至19869月整计划总花费已经高达美金11亿7500万
太空平台系统
安置望远镜仪器太空船主要工程另挑战必须能胜任与抵挡阳光与球阴影间频繁进所造温度变化要极端稳定并能间望远镜精确准目标层绝缘材料制遮蔽物能使望远镜内部温度保持稳定并且轻质铝壳包围住望远镜仪器支架外壳内石墨环氧框架校准工作仪器牢固固定住 段间用于安置仪器望远镜太空船建造比光望远镜组合顺利洛克希德仍经历预算足进度落1985夏前太空船进度落月预算超30%马歇尔太空飞行报告认洛克希德太空船建造没采取主且度依赖NASA指导
1980建造哈勃望远镜1983空间望远镜科协(STScI)经历NASA与科界间权力争夺立空间望远镜科协隶属于美文研究联盟 (AURA)由32美7际员组单位总部坐落马兰州巴尔摩约翰·霍普金斯校园内空间望远镜科协负责空间望远镜操作数据交付给文家美家航空航局(NASA)想做内部组织科家依据科界做规划创立研究单位由NASA位马兰州绿堤空间望远镜科协南48公哥达德太空飞行承包厂商提供工程支援哈勃望远镜每24间断运作由四工作团队轮流负责操作 空间望远镜欧洲协调机构于1984设立德邻近慕尼黑Garching bei München欧洲文家提供相似支援
仪器
携带哈伯空间望远镜进入轨道航飞机升空发射哈勃空间望远镜携带仪器:广域行星照相机(WF/PC)戈达德高解析摄谱仪(GHRS)高速光度计(HSP)) 暗体照相机(FOC) 暗体摄谱仪(FOS) WF/PC原先计划光观测使用高辨率照相机由NASA喷射推进实验室制造附套由48片光滤镜组筛选特殊波段进行体物理观察整套仪器使用8片CCD做两架照相机每架使用4片CCD"广域照相机"(WFC)视野较广解像力所损失"行星照相机"(PC)比WFC焦距像所较高放率 GHRS设计紫外线波段使用摄谱仪由哥达德太空制造达90,000光谱辨率同FOCFOS选择适宜观测目标FOCFOS都哈勃空间望远镜辨率高仪器三仪器都舍弃CCD使用数位光计数器做检测装置FOC由欧洲航局制造 FOS 则由Martin Marietta公司制造 件仪器由威斯康辛麦迪逊设计制造HSP用于见光紫外光波段观测变星其筛选体亮度变化光度计每秒钟侦测100,000精确度至少达2% 哈勃空间望远镜导引系统做科仪器三精细导星传器(FGS)观测期间主要用于保持望远镜指向准确性 能用于进行非准确体测量测量精确度达 0.0003弧秒用于光观测高辨率照相机由NASA喷射推进实验室制造附48片光滤镜通筛选特殊波段进行体物理观察 广域照相机(WFC)视野较广解像能力所足光度微弱体进行全景观测行星照相机每画素解析力0.043弧秒与广域照相机互补用于高辨率观测 199312月STS-61维修任务广域行星照相机新第二代替换避免混淆通WFPC第代广域行星照相机新机称WFPC-2 WFPC-2本身第四维修任务1997始研发WFC-3替换
戈达德高解析摄谱仪
戈达德高解析摄谱仪用于紫外线波段摄谱仪由戈达德太空制造达90,000光谱辨率舍弃CCD,使用数位光计数器作检测装置19972月哈柏维护任务太空望远镜影像摄谱仪(STIS)取代
高速光度计
高速光度计能够快速测量体光度变化偏极性每10微秒紫外线、见光近红外线波段测量光度用于见光紫外线波段观测变星精确度至少达2% 高速光度计主镜光问题自升空直未能功使用199312月第哈勃维护任务用于矫其仪器光问题太空望远镜光轴补偿校光(COSTAR)替换掉
暗体照相机
暗体照相机观测波段115至650纳米2002先进巡照相机(ACS)取代
暗体摄谱仪
暗体摄谱仪观测波1150至8500埃摄谱仪1997第二哈勃维护任务太空望远镜影像摄谱仪(STIS)取代
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