运行35年依然“宝刀未老”，超期服役的哈勃望远镜再续传奇

35年前(niánqián)，美国国家航空航天局（NASA）将哈勃空间望远镜(wàngyuǎnjìng)送入近地轨道。自那时起(qǐ)，它便开启了空间科学的(de)新纪元。其拍摄的生动图像以及带来的无数科学突破，重塑了人类对宇宙的认知，还为新一代望远镜的开发带来启发。 35年后，尽管它的“继任者”——“宜居世界天文台(tiānwéntái)”已提上日程，但(dàn)哈勃望远镜依然“宝刀未老”，在天文学领域发挥着巨大作用。 捕捉(bǔzhuō)地面望远镜无法观测的景象 1990年4月24日，哈勃望远镜搭乘“发现(fāxiàn)号”航天飞机升空。此后，它便一直停留在(zài)距离地球表面约515公里的轨道上。在这个有利位置上，哈勃望远镜几乎能(néng)毫无阻碍地观测宇宙，在很大程度上避免了地球大气层产生的干扰和(hé)模糊效应。 美国《科学新闻》杂志报道(bàodào)，哈勃望远镜与其他望远镜的(de)一个关键区别在于，它能收集电磁波谱中(zhōng)紫外光部分的数据。这对于理解(lǐjiě)温度超过数万摄氏度的天体至关重要，比如大质量恒星和黑洞附近的混乱区域。 地面望远镜无法观测来自太空(tàikōng)的紫外光，因为地球大气层会(huì)阻挡大部分紫外光。尽管其他一些空间望远镜对紫外光敏感，但它们拍摄(pāishè)的图像要模糊得多，而哈勃望远镜则具有一双“慧眼”，其观测的清晰度是以往传统地面望远镜的十倍。其极高的灵敏度能捕捉到亮度仅为人眼(rényǎn)所能看到的最暗恒星十亿分之一的天体(tiāntǐ)。而同样以拍摄壮观图像著称(zhùchēng)的詹姆斯·韦布空间望远镜，则对紫外光不敏感。 “在较短的(de)紫外光和可见光波段，哈勃望远镜在灵敏度和分辨率方面，仍然是人类(rénlèi)所能达到的最佳水平。”美国斯图尔德天文台天文学家(tiānwénxuéjiā)凯文·海恩莱恩说。 仍是最受欢迎的天文(tiānwén)设备之一 对于一台空间望远镜来说，35年(nián)的“服役期”已经相当漫长。 “令人(lìngrén)惊奇的(de)是(shì)，35年后，哈勃望远镜仍然拥有独一无二的能力，是科学发现和论文发表领域的‘主力’。”美国太空网援引美国西南研究院科学家库尔特·雷瑟福德的话称(chēng)，“科学家们申请使用这台(zhètái)设备的时间，比实际可使用的时间多出好几倍，这意味着只有最顶尖、最出色的观测想法才能被哈勃望远镜选中。” 据欧洲空间局官网报道，为了延长哈勃望远镜的寿命，从1993年到2009年，宇航员乘坐航天飞机，对哈勃望远镜进行(jìnxíng)了5次维修，包括为其升级(shēngjí)相机、计算机和其他支持系统(zhīchíxìtǒng)。 如今，它已经进行了近170万次观测(guāncè)，观测了大约5.5万个天文目标。截至今年2月，科研人员基于哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)的发现所撰写的论文已超过2.2万篇，被引用次数超过130万次。哈勃望远镜收集的所有数据都已被归档，目前数据总量已超过400太字节。申请(shēnqǐng)利用哈勃望远镜进行观测的科学家(kēxuéjiā)人数是实际(shíjì)获得观测机会人数的6倍，这使得哈勃望远镜成为(chéngwéi)当今最受欢迎的天文设备之一。 维护还是(háishì)退役面临两难选择 在1990年之前(zhīqián)，地面上那些性能强大的光学望远镜，观测范围仅能触及宇宙的一半。对于宇宙年龄的估算，各方观点大相径庭。当时，人们只是怀疑超大质量黑洞是一系列罕见(hǎnjiàn)高能现象背后的能量源泉。而且，在那个时期，尚未在任何一颗恒星(héngxīng)周围(zhōuwéi)发现过行星的踪迹。 哈勃望远镜则取得了(le)众多突破性发现。它通过深空场观测，揭示了无数(wúshù)早期宇宙中的星系；精确测量了宇宙的膨胀速度，为宇宙学研究提供(tígōng)了关键数据；发现超大质量黑洞在星系中普遍存在，改变了人们对星系演化(yǎnhuà)的认知；首次(shǒucì)测量了系外行星的大气层，开启了系外行星研究新纪元；也为发现加速宇宙膨胀的暗能量作出了重要贡献。 然而，不可否认的是，哈勃望远镜现在已超期服役，远超其最初(zuìchū)的设计寿命。其最近一次维护(wéihù)任务是在近16年前。英国(yīngguó)科技新闻网站The Register报道称，目前(mùqián)，NASA没有安排任何维护任务，而且轨道衰减意味着，这台望远镜迟早会以某种方式返回地球(dìqiú)。 不过，哈勃望远镜(wàngyuǎnjìng)还能再进行一次维护吗？航天器还能提升到更高的轨道吗？从技术上讲，答案是肯定的。然而，需要考虑两方面因素(yīnsù)。一方面，即便通过维护延长其使用寿命，并确保其能受控进入大气层，但相较于继续(jìxù)运行所带来的收益，以及其他(qítā)即将投入的观测能力更强的天文台，哈勃望远镜的实际价值究竟(jiūjìng)还有几何？ 另一方面，NASA可能面临资金短缺的困境。由于美国政府大幅削减NASA的财政预算，NASA的整体经费预计将从248亿美元大幅削减至(zhì)188亿美元。届时，NASA连发射一座已完工的南希(nánxī)·格雷斯·罗曼(luómàn)空间(kōngjiān)望远镜(wàngyuǎnjìng)都可能捉襟见肘，更遑论承担延长一台“高龄”望远镜寿命的任务了。 尽管如此，科学家们仍然希望(xīwàng)哈勃望远镜能坚持到40岁“生日”。 来源：科技日报广州日报新花城编辑(biānjí)：苏琬茜