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發表於 2013-6-18 22:00:32
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規劃設計和準備工作
哈勃太空望遠鏡的歷史可以追溯至1946年天文學家萊曼·史匹哲(Lyman Spitzer, Jr.)所提出的論文:《在地球之外的天文觀測優勢》。在文中,他指出在太空中的天文台有兩項優於地面天文台的性能。首先,角分辨率(物體能被清楚分辨的最小分離角度)的極限將只受限於繞射,而不是由造成星光閃爍、動盪不安的大氣所造成的視象度。在當時,以地面為基地的望遠鏡解析力只有0.5-1.0弧秒,相較下,只要口徑2.5米的望遠鏡就能達到理論上繞射的極限值0.1弧秒。其次,在太空中的望遠鏡可以觀測被大氣層吸收殆盡的紅外線和紫外線。
史匹哲以太空望遠鏡為事業,致力於太空望遠鏡的推展。在1962年,美國國家科學院在一份報告中推薦太空望遠鏡做為發展太空計畫的一部分,在1965年,史匹哲被任命為一個科學委員會的主任委員,該委員會的目的就是建造一架太空望遠鏡。
在第二次世界大戰時,科學家利用發展火箭技術的同時,曾經小規模的嘗試過以太空為基地的天文學。在1946年,首度觀察到了太陽的紫外線光譜。英國在1962年發射了太陽望遠鏡放置在軌道上,做為亞利安太空計畫的一部分。1966年NASA進行了第一個軌道天文台(OAO)任務,但第一個OAO的電池在三天後就失效,中止了這項任務了。第二個OAO在1968至1972年對恆星和星系進行了紫外線的觀測,比原先的計劃多工作了一年的時間。
軌道天文台任務展示了以太空為基地的天文台在天文學上扮演的重要角色,因此在1968年NASA確定了在太空中建造直徑3米反射望遠鏡的計畫,當時暫時的名稱是大型軌道望遠鏡或大型太空望遠鏡(LST),預計在1979年發射。這個計畫強調須要有人進入太空進行維護,才能確保這個所費不貸的計劃能夠延續夠長的工作時間;並且同步發展可以重複使用的穿梭機技術,才能使前項計畫成為可行的計畫。
資金需求
軌道天文台計畫的成功,鼓舞了越來越強的公眾輿論支持大型太空望遠鏡應該是天文學領域內重要的目標。在1970年NASA設立了兩個委員會,一個規劃太空望遠鏡的工程,另一個研究太空望遠鏡任務的科學目標。在這之後,NASA下一個需要排除的障礙就是資金的問題,因為這比任何一個地面上的天文台所耗費的資金都要龐大許多倍。美國的國會對太空望遠鏡的預算需求提出了許多的質疑,為了與裁軍所需要的預算對抗,當時就詳細的列出瞭望遠鏡的硬件需求以及後續發展所需要的儀器。在1974年,在裁減政府開支的鼓動下,傑拉爾德·福特剔除了所有進行太空望遠鏡的預算。
為回應此,天文學家協調了全國性的遊說努力。許多天文學家親自前往拜會眾議員和參議員,並且進行了大規模的信件和文字宣傳。國家科學院出版的報告也強調太空望遠鏡的重要性,最後參議院決議恢復原先被國會刪除的一半預算。
資金的縮減導致目標項目的減少,鏡片的口徑也由3米縮為2.4米,以降低成本和更有效與緊密的配置望遠鏡的硬件。原先計畫做為先期測試,放置在衞星上的1.5米太空望遠鏡也被取消了,對預算表示關切的歐洲太空總署也成為共同合作的夥伴。歐洲太空總署同意提供經費和一些望遠鏡上需要的儀器,像是做為動力來源的太陽能電池,回饋的是歐洲的天文學家可以使用不少於15%的望遠鏡觀測時間。在1978年,美國國會撥付了36,000,000元美金,讓大型太空望遠鏡開始設計,並計畫在1983年發射升空。在1980年初,望遠鏡被命為哈勃,以紀念在20世紀初期發現宇宙膨脹的天文學家艾德溫·哈勃。
設計與製造
太空望遠鏡的計畫一經批准,計畫就被分割成許多子計畫分送各機關執行。 馬歇爾太空飛行中心(MSFC)負責設計、發展和建造望遠鏡,金石太空飛行中心(GSFC)負責科學儀器的整體控制和地面的任務控制中心。馬歇爾太空飛行中心委託珀金埃爾默設計和製造太空望遠鏡的光學組件,還有精密定位感測器(FGS),洛克希德被委託建造安裝望遠鏡的太空船。 |
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