哈勃望遠(yuǎn)鏡為什么可以看得那么遠(yuǎn)

【專家解說】：哈勃望遠(yuǎn)鏡的鏡頭是由光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的組合(OTA) 望遠(yuǎn)鏡的鏡子和光學(xué)系統(tǒng)是最關(guān)鍵的部分，因此在設(shè)計(jì)上有很嚴(yán)格的規(guī)范。一般的望遠(yuǎn)鏡，鏡子在拋光之后的準(zhǔn)確性大約是可見光波長的十分之一，但是因?yàn)樘胀h(yuǎn)鏡觀測(cè)的范圍是從紫外線到近紅外線，所以需要比以前的望遠(yuǎn)鏡更高十倍的解析力，它的鏡子在拋光后的準(zhǔn)確性達(dá)到可見光波長的廿分之一，也就是大約30 奈米。 望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)部分是整個(gè)儀器的心臟。它采用卡塞格林式反射系統(tǒng)，由兩個(gè)雙曲面反射鏡組成，一個(gè)是口徑 2.4米的主鏡、另一個(gè)是裝在主鏡前約4.5米處的副鏡，口徑0.3米。投射到主鏡上的光線首先反射到副鏡上，然后再由副鏡射向主鏡的中心孔，穿過中心孔到達(dá)主鏡的焦面上形成高質(zhì)量的圖像，供各種科學(xué)儀器進(jìn)行精密處理，得出來的數(shù)據(jù)通過中繼衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)回地面。 除了光學(xué)部分，望遠(yuǎn)鏡的另外一個(gè)主要部分就是裝在主鏡焦平面上的八臺(tái)科學(xué)儀器，分別是:寬視場(chǎng)和行星照相機(jī)、暗弱天體照相機(jī)、暗弱天體攝譜儀、高分辨率攝譜儀、高速光度計(jì)和三臺(tái)精密制導(dǎo)遙感器。 哈勃望遠(yuǎn)鏡目前已增加了宇宙起源光譜儀(COS)和一臺(tái)廣域照相機(jī)3(WFC3)等,是哈勃望遠(yuǎn)鏡目前傳感器能力的10~70倍，能夠觀測(cè)遠(yuǎn)距離的較暗的類星體。WFC3對(duì)從近紫外到近紅外范圍的波長敏感。這么寬的波長范圍能夠增強(qiáng)人類獲得新發(fā)現(xiàn)的能力，了解現(xiàn)有的宇宙和星系數(shù)據(jù),加強(qiáng)對(duì)宇宙 “背景噪聲”觀測(cè)。 其實(shí)是哈勃望遠(yuǎn)鏡不是一臺(tái)機(jī)器，而是由很多臺(tái)機(jī)器組成的在地球軌道太空中運(yùn)行的類似于衛(wèi)星一樣的大型監(jiān)測(cè)宇宙星空的機(jī)器。 但不幸的是， 由于制造上的誤差，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡不能辨別140億光年以外的物體，而只能看清40億光年的物體。 另外,它的太陽能電池板因熱脹冷縮還存在顫抖。為此，美國的數(shù)名宇航員于1993年進(jìn)行了兩次檢修，經(jīng)過艱苦的努力，終于修復(fù)了患了“近視”的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,使其分辯率達(dá)到最初要求。 目前科學(xué)家正在趕制最大望遠(yuǎn)鏡 清晰度高于哈勃10倍。美國亞利桑那州立大學(xué)的“史都華天文臺(tái)鏡子實(shí)驗(yàn)室”正在忙著為世界上直徑最大的“巨型麥哲倫天文望遠(yuǎn)鏡”趕制第一面直徑為8.4米的主觀測(cè)鏡片，預(yù)計(jì)7月18日開始生火鑄造。將于2016年在位于智利拉斯卡姆帕納斯地區(qū)的卡內(nèi)基天文臺(tái)建成并投入使用的“巨型麥哲倫天文望遠(yuǎn)鏡”的主觀測(cè)鏡片,將由7個(gè)直徑均為8.4米的大型子鏡片組成。完成后，這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的聚光能力相當(dāng)于一面直徑為25.6米的巨型望遠(yuǎn)鏡，功能是當(dāng)前最大光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的4.5倍，成像清晰度將達(dá)到“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡的10倍。 以后我們家看到更為清晰，離我們地球更遙遠(yuǎn)的星云。