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“哈勃”太空望远镜 - 美国军事 - 全球防务

时间:2018-04-18 16:13来源:未知 作者:admin 点击:
太空望远镜是由美国国家航空航天局负责研制的一台空间天文望远镜,以美国天文学家埃德温·P·哈勃命名,以纪念他在20世纪前半期于星系天文学和宇宙结构组成方面所作出的杰出贡献。  “哈勃”太空望远镜实质上为一颗大型天文卫星,犹如一座空间天文台。由于它在地球稠密大气层外的宇宙中工作,从而消除了地面天文观测的障碍;避开了大气层对天体光谱的吸收和大气层湍流对天体观测的影啊,使得该望远镜的性能大大地提高。  这架望远镜能观测到比现在所能观察到的最暗的还要暗50倍的天体,其视距最大值能由地基天文望远镜的20亿光年扩展到140亿光年。用天文学的行话来说,就是太空望远镜能观察到28或29等星,而地基望远镜只能观察到24等星。  这架太空望远镜的上述优异性能,使人们探测宇宙的视野大为扩展,观测天体的距离大大地延长了。这就为天文学工作者进一步地、更深入地观测和研究天体的起源、演变和星系结构等问题,创造了极好条件。  “哈勃”太空望远镜是有史以来最大和最精密的天基天文望远镜。其外形呈圆柱状,全长13.1米,直径约4.5米,总重约12吨,主要由光学望远镜装置、保障系统和科学仪器三部分组成。  光学望远镜装置是太空望远镜的心脏,主要包括:直径2.4米的主反射镜、直径0.3米的副反射镜和支撑结构。主反射镜和副反射镜的精密度是决定太空望远镜超群性能的重要部件。光由舱门进入太空望远镜后,首先射到主反射镜,再反射到相距45米处的副反射镜;而后,副反射镜又把光从主反射镜中心的一个孔中反射到科研仪器上记录成份。  保障系统是“哈勃”太空望远镜的主要设备,包括有信息传输、温度监控、位置调节和电力供应等部分。信息传输通过镜上的无线电系统和地球同步通信卫星未完成。位置调节由镜上的精密制导传感器感受望远镜的俯仰和偏航信息,送给位置控制装置来实现,能保证望远镜的位置稳定在0.007弧秒内,即其方向漂移不超过0.007弧秒,以保障科学仪器的观测工作。电力由位于望远镜两侧的大型矩形太阳能电池板提供。  科学仪器包括安置在望远镜后部主反射镜后面的副反射镜聚焦面附近的暗弱天体摄影机、暗弱天体分光摄谱仪、高分辨率分光摄谱仪以及高速光度计以及广角行星摄影机,它被安置在望远镜后部的圆周壁上,它们共同使用一个光学反射镜系统。  暗弱天体摄影机是望远镜中最重要的科学仪器。故名思义,它可以捕捉到一些不清晰、遥远的天体,并把观测到的情况记录下来。它是通过摄影机的光学转换器把象素点放大而提高其分辨率的。转换器先把象素的探测器机场角缩小,再用图象增强仪探测出来,后经放大送到终端荧光屏,形成一个相应的亮点;再用电视摄影机把荧屏上的扫瞄光点记录下来,并储存在电子计算机里,最后构成图象。  暗弱天体分光摄谱仪主要用来测量暗弱天体的化学成分。它通过特殊的光栅和滤光片,可以制成光谱底片,通过分析不仅可得到光源的化学成分数据,还能获得光源的温度、运动情况以及物理特性等信息。高分辨率分光摄谱仪用于测量星际和星体周围的紫外线辐射,以便研究爆炸星系的物理组成、星际中的气体云和星体物质的逸散等问题。高速光度计是太空望远镜的五个科学仪器中最简单的。它可以测量从天体发来的极亮的光;还可进行达到显微水平的广泛的精密测量;能通过测量接收到目标天体发来的光的总和,而得出目标天体的距离。该光度计将在精确测量银河系及其它附近星系方面发挥更大作用。广角行星摄像机是由装在一个仪器箱中的两个独立工作的摄象机所组成,主要用于对行星进行观测。由于其视野广,所以能观测到更大的宇宙空间,并能提供更精美的星体图象。所得到的行星图象,将如同近距环绕摄得的一样清晰。  “哈勃”太空望远镜的结构设备中的绝大部分是由以美国洛克希德导弹与航天公司为首的多家厂商、大学和科研单位承包制造的,而欧洲航天局承包了太阳能电池板和暗弱天体摄影机的研制工作。  航天飞机是太空望远镜的唯一运载工具,它主要承担望远镜的发射入轨、在轨更换仪器设备与检修以及回收等任务。  跟踪和数据中继卫星是位居地球静止轨道的通信卫星,由美国的“挑战者”号航天飞机发射入轨。它在太空望远镜系统中承担着信息的中转传输任务;即把望远镜观测得到的数据转发给地面,并将地球站对望远镜的跟踪和遥控信息转发上去。太空望远镜系统所需的两颗跟踪和数据中继卫星由美国的航天飞机于80年代中、后期发射入轨,分别定位在西径41°和170°赤道上空。这两颗卫星与一个地球测控站组网,则能使“哈勃”太空望远镜在其运行的85%时间内与地面保持联系。  “哈勃”太空望远镜将在空间轨道工作15年以上。从而为天文学界提供了一个新的强大的天文观和工具,定能为人类进一步揭示宇宙奥秘作出新贡献。 (责任编辑:admin)
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