□ 郑永春

    1990年4月24日发射的哈勃望远镜（Hubble Space Telescope，HST），今年已经30岁了，都说三十而立。30岁的哈勃望远镜到底经历了什么样的奋斗人生呢？

    44年圆梦

    首先要说明的是，哈勃望远镜并不是哈勃提出来的，而是天文学家莱曼·斯皮策（Lyman Spitzer, Jr.）在1946年提出的设想。1946 年，斯皮策发表了一篇论文，题目是《在地球之外的天文观测优势》。论文中，他明确提出把望远镜送入太空的建议，以消除地球大气层对天文观测的影响，看到一个更加清晰的宇宙，这就是哈勃望远镜最初的构想。斯皮策因此被称为“哈勃望远镜之父”。

    但斯皮策提出的太空望远镜设想在当时太前卫了，因为那时候还没有人造物体进入过太空，直到11年后的1957年，苏联发射了第一颗人造地球卫星——斯普特尼克1号，人类才由此进入航天时代。

    斯皮策的名字经常与哈勃望远镜一起出现，其实，还有一架太空望远镜以他的名字命名，这就是斯皮策太空望远镜。1962年，美国科学院向美国宇航局建议，将太空望远镜列入未来要实施的太空计划。一年后，成立了以研制太空望远镜为主要目标的科学委员会，斯皮策被任命为主任委员。可以说，斯皮策一生，都在推动太空望远镜事业。

    1968年，美国宇航局终于批准研制一架3米口径的太空望远镜，计划1979年发射。但好事多磨，1974年，在望远镜研制的关键阶段，国会一度砍掉了太空望远镜的全部经费。天文学家为了挽救这个项目，四处奔走呼吁，最终，国会同意重启太空望远镜计划，但要求削减经费，缩小任务规模。望远镜的口径由原计划的3米缩减为2.4米。原计划作为先导任务、测试关键用的1.5米望远镜卫星被取消了，还拉来欧洲空间局来一起分担经费。如果按照原计划实施，哈勃望远镜的表现可能会比现在好得多。这架望远镜启动研制期间，正值航天史上最辉煌的美苏太空争霸期间，1969年-1972年实施的6次阿波罗登月，实现了人类登陆月球的壮举。

    1980年初，这架研制中的太空望远镜被命名为哈勃，为的是向天文学家艾德温·哈勃致敬。20世纪初，他发现大多数星系离银河系越来越远，且离银河系越远的星系，远离的速度也越快，说明宇宙正在膨胀。宇宙的膨胀速率有多快，成了很多天文学家追求的目标，这就是所谓的哈勃常数。

    2019年，诺贝尔物理奖得主（2011年）亚当·里斯（Adam G Riess）领导的宇宙学研究团队，经过对哈勃望远镜观测数据的分析，发现相距330万光年的两个星系，相互彼此远离的速度高达每秒73公里，而地球绕太阳公转的速度也只有每秒30千米。这说明宇宙膨胀速度比原先估算的更快！利用哈勃望远镜，精确测量哈勃常数，圆了哈勃当年揭示宇宙膨胀速率的梦想。

    屡屡推迟发射

    哈勃的发射时间一再推迟，最早原计划1979年发射。后来由于经费和技术原因，推迟到1983年发射。但最终的发射时间是1990年。在这期间还发生了挑战者号航天飞机失事。1986年1月28日，由于固体火箭助推器的O型环密封圈失效，挑战者号在发射升空后不久发生爆炸，7名航天员牺牲。这次事故导致美国所有太空计划按下了暂停键，“哈勃”的发射时间也再度推迟。

    1990 年 4 月 24 日，发现号航天飞机将哈勃望远镜送入太空。在太空望远镜领域，除了哈勃，还有1991年由亚特兰蒂斯号航天飞机送入太空的康普顿太空望远镜，1999年由哥伦比亚号航天飞机送入太空钱德拉X射线太空望远镜，再加上2003年发射的斯皮策太空望远镜，一起被称为太空望远镜中的“四大天王”。它们获得的新发现，不断地刷新着人类对宇宙的认知。

    斯皮策望远镜原计划用哥伦比亚号航天飞机发射升空，但2003年2月1日，这架航天飞机在结束为期16天的第28次飞行任务重返地球时，在得克萨斯州北部上空解体坠毁，又是7名宇航员牺牲。2003年8月，“斯皮策”改由波音公司的德尔塔Ⅱ型火箭发射。

    哈勃望远镜发射升空后，由于镜片生产过程中存在重大的质量缺陷，观测精度距离预想的结果相去甚远，几乎不可能发挥观测价值。眼看着哈勃就要成为一个废物，航天飞机再次向全世界展示了其他无人航天器所不具备的优势。它舱内容积大，又配备了机械臂，具有大规模的太空机动能力，且允许三位航天员同时出舱行走，具有强大的舱外活动能力，成为维修哈勃望远镜的唯一选择。

    （上）   

    （作者系中国科学院国家天文台研究员）