哈勃望遠(yuǎn)鏡觀察到的距地球120億光年處的星星是現(xiàn)在的星星嗎?

【專家解說(shuō)】：不是,是120億光年前的. 哈勃望遠(yuǎn)鏡 太空看急診 友文 在宇宙空間工作了近12年的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡由于“年老體衰”不得不接受一次空前的大手術(shù)。為此，美國(guó)航天局已于3月1日發(fā)射哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)，作為“醫(yī)生”的4名宇航員將進(jìn)行至少5次極富挑戰(zhàn)性的空間行走。 在這4名“醫(yī)生”宇航員中，有2名物理學(xué)家和1名機(jī)械工程師，還有1名專門對(duì)大動(dòng)物施行手術(shù)的獸醫(yī)。這是因?yàn)樗种胳`巧，而修理工作不亞于一次復(fù)雜手術(shù)。如果這項(xiàng)工作不能順利完成，哈勃望遠(yuǎn)鏡將變成一堆太空垃圾。他們?yōu)槠?1天的太空之旅將包括太空行走以及對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。當(dāng)宇航員對(duì)望遠(yuǎn)鏡的電力控制設(shè)備進(jìn)行更換時(shí)，將首次切斷該望遠(yuǎn)鏡的電源。 歐洲航天局宣布，將為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡更換大批新型設(shè)備，以期延長(zhǎng)其工作壽命并獲得更好的觀測(cè)結(jié)果。據(jù)歐洲航天局介紹，這是第四次對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡的大規(guī)模維修計(jì)劃。該計(jì)劃將首先為哈勃望遠(yuǎn)鏡更換太陽(yáng)能電池板，并裝備新型數(shù)碼相機(jī)，該相機(jī)可以將哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)范圍拓展10倍。此外，宇航員還將為自1999 年以來(lái)一直處于癱瘓中的紅外相機(jī)更換一套先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)，以幫助其恢復(fù)工作。 歐洲航天局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人本韋努蒂說(shuō)，新設(shè)備將使“哈勃重新回到科學(xué)探測(cè)的第一線”，并可繼續(xù)在太空中工作8年左右的時(shí)間。此后科研人員將考慮設(shè)計(jì)制造新型太空望遠(yuǎn)鏡以替代哈勃。根據(jù)歐洲航天局與美國(guó)宇航局的協(xié)議，歐洲研究機(jī)構(gòu)有權(quán)支配其至少 20 ％的觀測(cè)時(shí)間。 哈勃望遠(yuǎn)鏡還將為人類服務(wù)8年。到2010年，它將被航天飛機(jī)運(yùn)回地球，放在美國(guó)航天博物館展示。它的后繼者將升空，繼續(xù)它的事業(yè)。 自1990年4月22日，發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)將哈勃望遠(yuǎn)鏡送入地球軌道， 哈勃望遠(yuǎn)鏡在太空的遨游已經(jīng)進(jìn)入了第12個(gè)年頭。哈勃望遠(yuǎn)鏡像一名忠實(shí)的偵察兵，把窺視到的太空奧秘報(bào)告給地球人。然而歲月不饒人，12歲的哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)老氣橫秋。 哈勃望遠(yuǎn)鏡 勞苦功高 空間望遠(yuǎn)鏡的概念最早出現(xiàn)在1940年，當(dāng)時(shí)的目標(biāo)是建立一個(gè)能夠長(zhǎng)期在太空中進(jìn)行觀測(cè)的軌道天文臺(tái)。在70年代和80年代，美國(guó)航空航天局與歐洲航天局合作，進(jìn)行空間望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)與建造工作。1990年，世界上第一臺(tái)空間望遠(yuǎn)鏡問(wèn)世了，設(shè)計(jì)者們用美國(guó)天文學(xué)家埃德溫·鮑威爾·哈勃（1889.11.20～1953.9.28）的名字為其命名。哈勃首先發(fā)現(xiàn)河外星系并且發(fā)現(xiàn)星系似乎都在遠(yuǎn)離地球而去，而且距離越遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離的速度越大。他還發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的速率是一個(gè)常數(shù)，即哈勃常數(shù)。哈勃常數(shù)還被用來(lái)估算宇宙的年齡。 哈勃望遠(yuǎn)鏡自升空后，就一直運(yùn)行于距離地面600公里的高空，擺脫了地球大氣對(duì)天文觀測(cè)的干擾，因此它的威力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡工作12年間拍攝了42萬(wàn)張照片，觀測(cè)了1.7萬(wàn)個(gè)目標(biāo)，并接受了3次大修。在哈勃望遠(yuǎn)鏡的幫助下，人類加深了對(duì)星系形成的了解，大致確定了宇宙誕生的年齡，增加了對(duì)恒星演化歷程的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)了黑洞存在的證據(jù)并通過(guò)對(duì)遙遠(yuǎn)的類星體的研究，探察了宇宙的結(jié)構(gòu)。 哈勃望遠(yuǎn)鏡在12年的太空旅行中可謂多災(zāi)多難。升空伊始，哈勃望遠(yuǎn)鏡就不能正確聚焦。直到1993年，宇航員才在一次太空對(duì)接中給哈勃戴上了“眼鏡”，矯正了哈勃望遠(yuǎn)鏡的視力。1999年11月，哈勃望遠(yuǎn)鏡上6個(gè)陀螺儀中的4個(gè)發(fā)生故障，所有的科學(xué)觀測(cè)工作全部中斷。于是，宇航員們又緊急升空，為哈勃望遠(yuǎn)鏡更換了陀螺儀。 由于哈勃望遠(yuǎn)鏡的耐久性與精密度限制約為兩年半，因此美國(guó)航空航天局和歐洲航天局每隔近三年的時(shí)間就須對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行一次維護(hù)。如此頻繁的維護(hù)耗費(fèi)財(cái)力，令人有些不堪重負(fù)。美國(guó)國(guó)家航空航天局已經(jīng)在它身上花費(fèi)了近70億美元。由于費(fèi)用高昂，所以他們決定在2004年對(duì)它進(jìn)行最后一次維護(hù)。哈勃已經(jīng)老了，為哈勃找接班人的工作已迫在眉睫。 新望遠(yuǎn)鏡的研制緊鑼密鼓 美國(guó)麻省理工大學(xué)與美國(guó)航空航天局合作，設(shè)計(jì)出了一種體積很小、但清晰度比哈勃更高的新型空間望遠(yuǎn)鏡。 該研究項(xiàng)目的主管、美國(guó)麻省理工大學(xué)航空航天專業(yè)教授戴夫·米勒說(shuō)，他們?cè)O(shè)計(jì)的這種空間望遠(yuǎn)鏡名叫“球體”。這臺(tái)空間望遠(yuǎn)鏡其實(shí)是由3顆排球大小的微型人造衛(wèi)星組成的。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)使它們按照一定的隊(duì)列在太空中飛行，并且各自可以靈活地從不同的方向進(jìn)行觀測(cè)。 米勒教授解釋說(shuō)，望遠(yuǎn)鏡的分辨率是由其鏡頭的直徑所決定的，鏡頭的直徑越大，分辨率也就越高。但是，由于鏡頭的直徑不可能無(wú)限制地增大，所以望遠(yuǎn)鏡的分辨率也就不可能無(wú)限提高。為了解決這個(gè)問(wèn)題，他們想出了一個(gè)辦法，那就是利用3顆彼此相距甚遠(yuǎn)的微型人造衛(wèi)星從不同的角度對(duì)同一天體進(jìn)行觀測(cè)，然后把這3顆人造衛(wèi)星的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這樣相當(dāng)于把觀測(cè)鏡頭擴(kuò)大了許多倍，也就間接地?cái)U(kuò)大了望遠(yuǎn)鏡的分辨率。據(jù)計(jì)算，當(dāng)3顆小衛(wèi)星之間的距離達(dá)到1公里時(shí)，那么其分辨率就可以提高至哈勃望遠(yuǎn)鏡的500倍。 與此同時(shí)，美國(guó)航空航天局還發(fā)起了一項(xiàng)名為“起源計(jì)劃”的太空探索項(xiàng)目。數(shù)十名科學(xué)家們正在設(shè)計(jì)一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，它將配備一塊直徑8米的反射鏡，進(jìn)入軌道后再?gòu)堥_。與之相比，哈勃的反射鏡只有2.4米。 據(jù)報(bào)道，美國(guó)還計(jì)劃于2007年發(fā)射一臺(tái)大型的空間望遠(yuǎn)鏡以接替即將退役的哈勃望遠(yuǎn)鏡。這臺(tái)空間望遠(yuǎn)鏡比哈勃望遠(yuǎn)鏡外形尺寸大3倍，分辨率高10倍，距離地球遠(yuǎn)3倍，因此能夠觀測(cè)到的范圍也廣泛得多。等到這臺(tái)空間望遠(yuǎn)鏡升空之時(shí)，勞苦功高的哈勃望遠(yuǎn)鏡就真的可以退休了。