哈勃望遠鏡已是老古董,NASA爲何還計劃第6次太空維修?

映容說國際 2023-01-17 18:35:12

哈勃太空望遠鏡是人類曆史上建造的最成功的科研設備之一,它以上世紀初發現宇宙在膨脹的著名天文學家埃德溫·哈勃的名字命名,由美國宇航局和歐空局(ESA)共同管理。該設備重11噸,其于1990年4月由發現者號航天飛機送入太空,運行在距離地面500多公裏的高空,僅比國際空間站高一點。迄今爲止已經在太空中工作了大約33年,爲科學家發回了大量珍貴的天文觀測數據,爲人們拍攝了數不清的宇宙美景。

任何設備要想不壞,都需要後期的維護修理,美國宇航局已經累計爲哈伯太空望遠鏡進行了5次太空維修,這五次維修分別是在1993年、1997年、1999年、2001年、2009年。

其中2009年的第5次維修是美國宇航局(NASA)曾經計劃的最後一次維修任務,在這次任務之後,截止2023年,哈勃望遠鏡已經在太空持續工作了大約14年。

在這之後之所以遲遲沒有等來第6次維修任務,並不是因爲NASA不想,而是因爲自2003年哥倫比亞號航天飛機爆炸導致7名宇航員犧牲後,航天飛機就因爲安全風險及發射成本過高而計劃退役,在第五次維修任務兩年之後的2011年,NASA正式宣布航天飛機退役後,NASA就再也沒有安全高效的航天載具能夠進入太空捕獲望遠鏡讓宇航員進行維修。

按照專家的預估,哈勃望遠鏡大約會于2025年前後退役。

不過,後來NASA又轉變了態度,根據2022年2月公布的北極星計劃,NASA計劃開啓對哈勃望遠鏡的第6次維修任務,而這一次是與馬斯克的太空探索技術公司(SpaceX)合作完成維修任務。

在2022年9月,NASA和SpaceX已宣布,他們正在研究操縱龍飛船捕獲哈勃空間望遠鏡的可行性。只是該項目至于最後是否會執行,以及執行時間是何時,目前還不確定。

如果計劃可行,龍飛船將與哈勃望遠鏡對接,到時候不僅能夠通過龍飛船的助推器擡升哈勃望遠鏡的軌道,還能夠讓多名宇航員出艙對目前看來已是老古董的哈勃望遠鏡進行維修升級。

在太空進行精密維修,雖然NASA在這方面已經有很多經驗,但這仍是一項極富挑戰的任務,必須要挑選合格的工程師,經過系統的培訓,讓他們具備在太空執行維修任務的能力後,才能正式上崗。顯然,這不是一朝一夕就能完成的事!

如果真的能夠對其進行第6次維修,那麽這應該又將爲其延長大約10年左右的壽命。

發射于2021年12月份的詹姆斯韋伯太空望遠鏡被視作哈勃太空望遠鏡的繼任者,重6.2噸,主反射鏡口徑高達6.5米,是反射式結構。既然有了繼任者,爲什麽NASA還在考慮對哈勃望遠鏡進行維修呢?

對于一個已在太空工作了33年的老設備,從年齡上來看,哈勃望遠鏡確實算得上是老古董了,不過哈勃望遠鏡那2.4米口徑的光學主鏡放在太空中性能仍然不容小觑,通過升級更換最新的光學傳感器等軟硬件設施,在未來很長一段時間仍然能夠大放異彩,充分榨幹其價值。

韋伯望遠鏡雖然被視作哈勃望遠鏡的繼任者,但這兩者其實還有很大的不同。韋伯望遠鏡是一個主要工作在紅外波段的太空望遠鏡,運行在距地球150萬公裏的第二拉格朗日點。

詹姆斯韋伯望遠鏡造價百億美元,在設計上進行了很大改進,未來如果設備出現老化或者其它常見的問題,按照設計可以發射一艘無人航天器對其進行遠程維護。

哈勃望遠鏡的主鏡口徑以及焦距雖然沒有韋伯望遠鏡大,但它的觀測波段更廣,可以在可見光、紫外線以及近紅外線波段進行觀測,這種觀測能力是韋伯望遠鏡替代不了的。再加上哈勃望遠鏡的造價極其昂貴,如果能夠爲其續命,肯定比再造一台更劃算。

雖然韋伯望遠鏡理論上是可以進行無人維修的,但是它距離地球還是太過遙遠了,比月球離地球的距離38萬公裏還遠,未來對詹姆斯韋伯望遠鏡進行維修升級仍然困難重重。這意味著如果詹姆斯韋伯望遠鏡未來出現大問題,等待它的命運就只能是報廢。而哈勃望遠鏡距離地面僅比國際空間站高一點,以人類目前的能力在太空直接對其進行大修大改,還是可以辦到的。

哈勃太空望遠鏡和康普頓γ射線天文台、錢德拉X射線天文台、斯皮策紅外太空望遠鏡都是NASA大型軌道天文台計劃的一部分,不過最爲人熟知的還是哈勃望遠鏡,它承載了人類對深邃宇宙探索的渴望。

曾經有天文愛好者甚至表示,如果有可能的話,希望能夠將哈勃望遠鏡從太空帶回來,留作紀念,放到博物館展示,而不是直接墜毀在大氣中燒毀,化爲灰燼,因爲它實在太偉大了。

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