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不多說(shuō)，我們繼續(xù)。

后期軟件

THE PIXINSIGHT (PI )

官網(wǎng)地址：https://pixinsight.com/

這大概是目前最科學(xué)的天文修圖軟件，也是目前圈內(nèi)最為泛用的專(zhuān)業(yè)天文攝影后期軟件。

從選片疊加到后期基本一鍵出圖——?jiǎng)e不服氣覺(jué)得自己會(huì)用PI就挺技術(shù)流了，實(shí)際上對(duì)于大部分用戶(hù)來(lái)說(shuō)大部分時(shí)間都在按鼠標(biāo)的左鍵。

當(dāng)年是鑒于城里光污染嚴(yán)重糊里糊涂扒文就爬到了DBE（DYNAMIC BACKGROUND EXTRACTION / 動(dòng)態(tài)背景榨取）這個(gè)東西。再扒了好些CLOUDYNIGHT（CN論壇）就乖乖掏錢(qián)買(mǎi)了。當(dāng)然還有DSS用的比較蛋疼，然后扒文覺(jué)得PI應(yīng)該很專(zhuān)業(yè)就按下了購(gòu)買(mǎi)鍵。我的建議是，如果你拍深空那PI這200多歐元會(huì)是你深空這條路上花得最值一筆軟件錢(qián)。

PI 用戶(hù)界面

軟件功能極其強(qiáng)大而且上限極高，但界面極不友好甚至反人類(lèi)。但只要習(xí)慣之后自然就會(huì)覺(jué)得理所當(dāng)然（真香）。與其說(shuō)是一款圖形后期軟件不如說(shuō)是以統(tǒng)計(jì)及數(shù)學(xué)方式修整數(shù)字圖像的軟件。缺點(diǎn)是沒(méi)有像PS般直觀的操作，一個(gè)處理步驟是對(duì)應(yīng)的是排山倒海的不知是什么的闕值設(shè)定（統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)小白）。步驟數(shù)量繁多還有一堆腳本，比較致命的是這些東西當(dāng)年連個(gè)說(shuō)明都不齊全。程序員做出來(lái)的東西絕對(duì)是要求用家進(jìn)行換位思考，要知道程序員想什么才能適應(yīng)。

于是這個(gè)軟件幾乎催生出了一個(gè)衍生產(chǎn)業(yè)——PI的后期教程教學(xué)工作。隨著時(shí)間推移，版本從1.8.2到1.8.8.5用戶(hù)不斷增多，與之而來(lái)的則是海量的教學(xué)。油管從剛開(kāi)始寥寥可數(shù)的幾個(gè)教程到現(xiàn)在一搜幾頁(yè)都數(shù)不完的視頻，如今國(guó)外也有不少知名的天文愛(ài)好者開(kāi)設(shè)了私人付費(fèi)教程。在國(guó)內(nèi)圈里，貓佬的7篇，汞佬的50篇是極高質(zhì)量的干貨。要是還在徘徊到底買(mǎi)不買(mǎi)的話(huà)，不用想了，買(mǎi)吧。沒(méi)有PI，拍個(gè)屁唉！

Adobe Photoshop (Ps）

（刻在DNA里的圖標(biāo)難道還要我往外放嗎？）

從某個(gè)角度看把Ps放在一堆專(zhuān)業(yè)軟件里略顯突兀，其實(shí)不然。關(guān)于這個(gè)已經(jīng)成為修圖代名詞的軟件我們就不介紹其功能了，在此僅想談一下Ps在天文攝影中的意義及作用。

有個(gè)別愛(ài)好者在熟練掌握了PI之后就覺(jué)得Ps辣雞，甚至?xí)昧擞埠说腜I之后內(nèi)心就會(huì)生出莫名的自(you)豪(yue)感。實(shí)際上，即使是國(guó)際頂尖的深空攝影大師也離不開(kāi)Ps進(jìn)行最后階段的風(fēng)格化處理，而風(fēng)格對(duì)于已經(jīng)固定死對(duì)象的深空攝影無(wú)疑是至關(guān)重要的。至于新人，當(dāng)還不能把PI用得出神入化的時(shí)候更是離不開(kāi)Ps，所以新人請(qǐng)不要過(guò)早產(chǎn)生學(xué)會(huì)了PI就可以扔掉Ps的偏執(zhí)想法。其實(shí)理論上講PI能做到的事情Ps一樣能夠做到，但畢竟Ps不是專(zhuān)業(yè)定位于天文攝影，因此為達(dá)到同樣的效果純Ps的操作要繁瑣很多，當(dāng)然也不建議這么做啦。

費(fèi)了半天口舌其實(shí)就是希望尚未入門(mén)深空攝影的新人不要輕視Ps在專(zhuān)業(yè)天文攝影領(lǐng)域的意義。因?yàn)槎鄶?shù)深空攝影愛(ài)好者在入坑前就已經(jīng)是攝影愛(ài)好者了，想必也已經(jīng)熟悉了Ps, 而對(duì)于之前也沒(méi)有好好做日常題材攝影功課的朋友們建議一定要認(rèn)真從頭開(kāi)始學(xué)習(xí)Ps的使用，逃不掉的哦。

行星拍攝及處理軟件

行星、日月面攝影軟件部分可以和深空攝影共用，不過(guò)也有一些專(zhuān)用的拍攝及前中期處理軟件。在此介紹幾款初學(xué)者入門(mén)時(shí)就會(huì)用到的軟件。

SharpCap

官網(wǎng)地址：https://www.sharpcap.co.uk/

分為普通版和pro版，pro版本需要額外付費(fèi)購(gòu)買(mǎi)。

天文攝影最常用的軟件之一，可輸出多種格式（圖片+視頻）簡(jiǎn)單粗暴好用，各種參數(shù)都擺在明面上一目了然。

因?yàn)檫^(guò)于好用因此調(diào)試相機(jī)的攻城獅經(jīng)常拿這個(gè)軟件測(cè)試設(shè)備（正確用法）

因?yàn)檫^(guò)于好用因此有些剛?cè)腴T(mén)愛(ài)好者把它拿來(lái)拍攝深空（錯(cuò)誤用法，因?yàn)樗娴牟贿m合拍攝深空）

總之，是一款很容易上手的行星攝影軟件。

PIPP與AutoStakkert (AS!)

我們之前多次提及行星拍攝的一種主流方式是以視頻的形式錄制然后逐幀疊加處理，但有時(shí)我們會(huì)因?yàn)槟承┰驅(qū)е乱曨l里面的天體不會(huì)完全固定在一個(gè)位置上而是在緩緩移動(dòng)，導(dǎo)致無(wú)法順利疊加。而PIPP就是一款解決此類(lèi)問(wèn)題的前期處理軟件——它可以讓視頻中移動(dòng)的天體固定下來(lái)。聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)繞，但操作起來(lái)還是很簡(jiǎn)單的。

PIPP 用戶(hù)界面

做好PIPP的視頻調(diào)整之后我們就可以用AS!進(jìn)行下一步操作了，這是一款專(zhuān)門(mén)的疊加處理軟件，可以將視頻格式轉(zhuǎn)換成tif等圖片格式，操作也比較簡(jiǎn)潔。如果沒(méi)經(jīng)過(guò)PIPP處理的視頻直接放到AS!里面可能會(huì)無(wú)法識(shí)別或者無(wú)法疊加。

AS！用戶(hù)界面

經(jīng)歷到這里行星/月面的前中期基本差不多了，接下來(lái)后期一樣可以進(jìn)入到PI和Ps中繼續(xù)處理。

其他軟件簡(jiǎn)介

N.I.N.A. - Nighttime Imaging 'N' Astronomy

近年來(lái)出現(xiàn)的新銳軟件，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的人開(kāi)始使用。

作者目前還在持續(xù)開(kāi)發(fā)中，其致力于成為一款集成天文攝影全功能的大平臺(tái)，界面UI設(shè)計(jì)也十分新銳清爽，堪稱(chēng)天文類(lèi)軟件界面之鑒。由于非筆者主用軟件因此不在此多做評(píng)價(jià)，但作為一個(gè)妥妥的顏控，個(gè)人對(duì)這款軟件還是充滿(mǎn)期待的。

Registax

官網(wǎng)地址：https://www.astronomie.be/registax/download.html

一款著重于行星攝影的后期處理軟件，免費(fèi)，可以實(shí)現(xiàn)一些PI或Ps無(wú)法替代的功能。由于筆者較少拍攝行星題材，對(duì)此軟件使用甚少，在此不敢妄言，建議對(duì)行星攝影感興趣的朋友自己嘗試一下。

Stellarium虛擬天文館

一款隨便翻翻就能玩一天的軟件。

不論是硬核極客還是云玩家，只要你是一個(gè)天文愛(ài)好者，即使是一個(gè)熱愛(ài)星空的路人，都強(qiáng)烈建議在電腦里裝上這款免費(fèi)軟件試試。它可以模擬全天星空的運(yùn)行狀況，非常直觀有趣，同時(shí)也有非常強(qiáng)大的尋星找星功能，不論是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膼?ài)好者還是看熱鬧圖一樂(lè)的都可以在其中找到樂(lè)趣。另外虛擬天文館也可以連接控制赤道儀實(shí)現(xiàn)尋星導(dǎo)星功能，但通常還是建議使用專(zhuān)業(yè)的赤道儀控制和導(dǎo)星軟件。

以上我們對(duì)深空攝影的常用軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)要梳理。當(dāng)然我們沒(méi)有囊括天文攝影圈內(nèi)所有的軟件，不過(guò)電腦里有了這些之后做夠滿(mǎn)足新手以及進(jìn)階期需求了。而更重要的是對(duì)它們的運(yùn)用。如何挑選適合自己的軟件并加以持續(xù)練習(xí)，才是一個(gè)入門(mén)者真正需要專(zhuān)注的事情。

擊此處可觀看完整視頻

1994年，美國(guó)《世界新聞周刊》在頭版頭條刊登了這樣一張照片，說(shuō)是哈勃望遠(yuǎn)鏡在1993年12月拍下的。深邃的宇宙之中有一塊高亮區(qū)域，白色的光點(diǎn)組成了規(guī)則的矩形。人們說(shuō)這就是天堂的樣子。這張照片也被命名為“上帝之城”。然而，《世界新聞周刊》只是一本以制造假新聞而聞名的超市小報(bào)，NASA此后也沒(méi)有證實(shí)這張照片的真相性。有人說(shuō)照片就是人工合成的，也有人堅(jiān)信NASA是在刻意隱瞞些什么。不過(guò)不管怎么樣，哈勃望遠(yuǎn)鏡服役至今已經(jīng)有30年了。

它在宇宙深處看到的令人震撼的場(chǎng)景不計(jì)其數(shù)，哈勃望遠(yuǎn)鏡也被稱(chēng)為是有史以來(lái)最偉大的宇宙觀測(cè)儀。它帶領(lǐng)我們解開(kāi)了閃耀星光背后的一個(gè)個(gè)謎團(tuán)，今天我們就來(lái)聊聊它的故事。

● 哈勃的誕生

提到望遠(yuǎn)鏡，大多數(shù)人想到的都是這個(gè)樣子的，或者是這個(gè)樣子的 。

但是在1946年，美國(guó)天文學(xué)家萊曼·斯皮策（Lyman Spitzer）發(fā)表了一篇題為《在地球之外的天文觀測(cè)優(yōu)勢(shì)》的論文 ，提出了把望遠(yuǎn)鏡放進(jìn)外太空的想法。并說(shuō)明了其中的兩大優(yōu)勢(shì)：一是可以不受地面大氣層的干擾，使照片清晰度無(wú)限上升。二是可以觀測(cè)到被大氣層吸收的紅外線和紫外線波段。也就是說(shuō)空間望遠(yuǎn)鏡的性能將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地基望遠(yuǎn)鏡。

可理想是豐滿(mǎn)的，現(xiàn)實(shí)是骨感的。彼時(shí)第二次世界大戰(zhàn)剛剛結(jié)束，百?gòu)U待興，人類(lèi)還沒(méi)有開(kāi)啟人造衛(wèi)星的時(shí)代，甚至連NASA都還沒(méi)有建立，把一臺(tái)大型望遠(yuǎn)鏡送上太空可不是動(dòng)動(dòng)嘴皮子就能實(shí)現(xiàn)的。此后，斯皮策（Lyman Spitzer）為了他大膽的想法奔走游說(shuō)了幾十年。終于在1962年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院同意將空間望遠(yuǎn)鏡作為未來(lái)太空計(jì)劃的一部分，隨后成立了建造空間望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)委員會(huì)，萊曼·斯皮策被任命為主任委員。1968年NASA正式確定了在太空建造3米口徑反射望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃。

該望遠(yuǎn)鏡之后被命名為哈勃望遠(yuǎn)鏡，用以致敬偉大的天文學(xué)家、星系天文學(xué)和觀測(cè)宇宙學(xué)的創(chuàng)始人埃德溫·哈勃。在埃德溫·哈勃之前，人類(lèi)天真地認(rèn)為銀河系就是宇宙的全部。是埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn)了銀河系之外還有大量河外星系，而且宇宙中的星系正在遠(yuǎn)離我們遠(yuǎn)去。星系的退行速度與它們的距離成正比，這就是著名的哈勃定律。

回到哈勃望遠(yuǎn)鏡，它自誕生之初，似乎就注定了命途多舛。1969年，隨著阿波羅登月計(jì)劃的實(shí)施，NASA撥給其他太空項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)開(kāi)始大幅度縮減，哈勃望遠(yuǎn)鏡差點(diǎn)胎死腹中。后來(lái)，在多位天文學(xué)家的聯(lián)合爭(zhēng)取下，哈勃望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目雖然得以延續(xù)，但不得不將原定的3米口徑縮減為2.4米。別小看這0.6米的差距，可省下了將近一半的經(jīng)費(fèi)。1986年，哈勃望遠(yuǎn)鏡建造完工。它是世界上第一座巨型太空天文臺(tái)，也是當(dāng)時(shí)人類(lèi)制造過(guò)的最精密、最復(fù)雜的天文儀器。萬(wàn)事俱備，只欠東風(fēng)，所有的天文愛(ài)好者都迫切地等待著哈勃發(fā)射升空的那一天。

然而，1986年1月28日，美國(guó)挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)在升空73秒后發(fā)生爆炸解體，7名宇航員全部遇難。

這場(chǎng)事故讓美國(guó)航天事業(yè)受到了沉重的打擊，所有航天飛行計(jì)劃都被暫時(shí)擱置。哈勃項(xiàng)目又一次陷入了泥潭。好事多磨，在4年漫長(zhǎng)的等待后，1990年4月24日，搭載著哈勃望遠(yuǎn)鏡的“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)一飛沖天，將哈勃送入了距地表600公里的軌道，開(kāi)啟了它太空探索的傳奇。此時(shí)，距離斯皮策（Lyman Spitzer）最初發(fā)表論文已經(jīng)過(guò)去了44年，哈勃項(xiàng)目也已成立20多年，耗資16億美元。可這臺(tái)萬(wàn)眾矚目的望遠(yuǎn)鏡從太空發(fā)回來(lái)的第一張照片卻讓所有人大跌眼鏡。

● 近視眼哈勃

1990年5月20日，在地面人員的指揮下，哈勃望遠(yuǎn)鏡將鏡筒對(duì)準(zhǔn)了1300光年外的NGC3532疏散星團(tuán)，拍攝下了第一張照片。當(dāng)這張照片傳回地面時(shí)，工作人員驚呆了。雖然它的清晰度高于地面同等級(jí)別的望遠(yuǎn)鏡，但分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。由哈勃所拍下的M100星系圖也是糊成了一團(tuán)，就像是一個(gè)得了高度近視的人在仰望星空。一時(shí)之間哈勃望遠(yuǎn)鏡成了天文界一個(gè)天大的笑話(huà)，人們都說(shuō)NASA花費(fèi)十幾億美金送了一堆破銅爛鐵上天。

經(jīng)過(guò)反復(fù)的研究與分析，NASA確認(rèn)問(wèn)題出在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的主鏡上。由老牌光電技術(shù)公司珀金埃爾默所生產(chǎn)的主鏡，邊緣被磨得太平了。和設(shè)計(jì)值偏產(chǎn)生了2微米的誤差。2微米也就是人頭發(fā)絲直徑的1/50，可卻直接導(dǎo)致哈勃望遠(yuǎn)鏡無(wú)法正常聚焦。這個(gè)問(wèn)題之所以在發(fā)射前未被察覺(jué)，是因?yàn)闇y(cè)試設(shè)備本身也存在一個(gè)缺陷。問(wèn)題找到了，下面就看怎么解決了。令人絕望的是，這個(gè)光學(xué)主鏡是不可拆卸的，而且哈勃在距離地面約600公里的軌道上繞地球運(yùn)行，把它拉回來(lái)修是不可能，這輩子都別想了。此時(shí)，NASA的科學(xué)家們提出了一個(gè)巧妙的解決方案，那就是根據(jù)鏡片錯(cuò)誤的形狀，設(shè)計(jì)一個(gè)功效相反的光學(xué)系統(tǒng)，來(lái)抵消錯(cuò)誤。通俗來(lái)講，就是給哈勃配一副眼鏡。這幅眼睛的大小大約跟一個(gè)冰箱相當(dāng)。

1993年12月2日，7名宇航員乘坐著奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)從卡納維拉爾角起飛，前往太空開(kāi)展哈勃望遠(yuǎn)鏡的第一次維修任務(wù)，這次維修也被稱(chēng)為“幫哈勃戴眼鏡”。同時(shí)還順道給哈勃更換了新的照相機(jī)、電池板和陀螺儀。

維修任務(wù)結(jié)束后，1994年1月13日，地面控制中心的科學(xué)家們緊張地在電腦屏幕前等待著維修后的哈勃發(fā)回第一張照片。當(dāng)一幅無(wú)比清晰的M100星系圖顯示在屏幕上時(shí)，所有人歡呼雀躍。

哈勃的近視被治好了，從此也開(kāi)始了它開(kāi)掛的一生。

● 木彗大碰撞

哈勃望遠(yuǎn)鏡大約每90分鐘繞地球飛行一圈，每天繞行18圈。在它的近視眼剛剛被矯正好的6個(gè)月后，就遇到了千載難逢的宇宙奇觀：蘇梅克-列維9號(hào)彗星撞擊木星事件。1994年7月17日到7月22日的5天時(shí)間里，21塊彗星碎片陸續(xù)撞擊到了木星表面。最大的一塊碎片撞擊產(chǎn)生的能量是全球各國(guó)的核當(dāng)量加在一起的2000多倍。

1994年7月18日，哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)生了“木彗”大碰撞后，木星臉上留下的瘀傷。這個(gè)傷痕的直徑比地球的直徑還要大。很難想象如果沒(méi)有木星這個(gè)龐然大物的保護(hù)，地球?qū)?huì)經(jīng)歷多少毀滅性的大災(zāi)難。

● 車(chē)輪星系

1995年1月10日，哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到了車(chē)輪星系，科學(xué)家們推測(cè)，這樣奇特的形狀應(yīng)該是來(lái)自于一個(gè)像銀河系一樣的螺旋星系，與另一星系的正面相撞。

● 創(chuàng)生之柱

1995年4月，哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)了距離地球7000光年外的，位于巨蛇座的鷹狀星云M16（Eagle Nebula）。遠(yuǎn)遠(yuǎn)地望去，它的形狀就像是一只即將要刺破長(zhǎng)空的雄鷹，故而得名。

鷹狀星云是一個(gè)典型的疏散星團(tuán)。所謂的疏散星團(tuán)，就是由幾百到幾千顆非常年輕的恒星組成的集合體，直徑通常不超過(guò)10光年。

4月6日，哈勃望遠(yuǎn)鏡交出了它服役史上最令人驚嘆的作品之一：創(chuàng)生之柱。創(chuàng)生之柱是鷹狀星云M16中心的一片恒星形成區(qū)。這里就像是一間恒星的育兒所，大量的恒星在這里通過(guò)吸收彌散在星際空間中的塵埃而形成。照片中3根宛如大象鼻子一般的巨大支柱，它們每一根的長(zhǎng)度都可以達(dá)到幾光年，總寬度有4-5光年左右。

2015年，在哈勃25歲生辰之際，經(jīng)過(guò)幾次升級(jí)后的哈勃，又一次重新拍攝了“創(chuàng)生之柱”。這一次將底座也收入鏡中。此后，創(chuàng)生之柱無(wú)數(shù)次的出現(xiàn)在媒體，T恤甚至郵票上，讓無(wú)數(shù)人為之感到窒息。

然而，事實(shí)上哈勃望遠(yuǎn)鏡所拍到的原始照片并不是我們看到的如此絢麗多彩的，而是黑白的。這是因?yàn)楹诎紫鄼C(jī)的靈敏度更高，可以捕捉更多的細(xì)節(jié)。哈勃望遠(yuǎn)鏡將原始黑白信息發(fā)送回來(lái)之后，科學(xué)家們將其拼接縫合，然后將不同波段的黑白照片按照波段對(duì)應(yīng)的顏色上色，最后就得到我們所看到的宇宙彩照了。

說(shuō)到這兒，是不是有種淡淡的憂(yōu)傷呢？不過(guò)大家也不必感到失望，因?yàn)檫@是將宇宙信息可視化的一個(gè)必要過(guò)程。每一張被 PS 過(guò)去的天文照片都遵循了十分嚴(yán)格的規(guī)范，比如說(shuō)，綠色是用來(lái)渲染氫離子的，藍(lán)色渲染的是氧，紅色渲染的是硫。不能無(wú)中生有，當(dāng)然也不能將所有的信息變沒(méi)。

● 哈勃深空?qǐng)?/span>

時(shí)間來(lái)到了1995年末，時(shí)任美國(guó)太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所所長(zhǎng)的Robert Williams做出了一個(gè)大膽的決定。他想利用哈勃望遠(yuǎn)鏡探尋宇宙的盡頭，想要知道哈勃究竟能看多遠(yuǎn)？作為所長(zhǎng)，Robert Williams有一個(gè)特權(quán)，那就是每年勃觀測(cè)時(shí)間里的一小部分，可以被所長(zhǎng)用作自由支配時(shí)間。Williams從自己手上有限的觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)中撥出了10天，將哈勃對(duì)準(zhǔn)大熊座北斗七星附近一小片最暗的天區(qū)，看看哈勃能看到什么。要知道哈勃望遠(yuǎn)鏡每年會(huì)收到上千份的觀測(cè)申請(qǐng)，其中只有1/6被選中。Robert Williams的做法，在當(dāng)時(shí)很多人看來(lái)就是浪費(fèi)資源，但是是他的堅(jiān)持刷新了人們對(duì)宇宙的認(rèn)知。1995年12月18日至28日，經(jīng)過(guò)了100個(gè)小時(shí)的觀測(cè)，哈勃拍下了342張照片，最終合成了這張著名的哈勃深空?qǐng)觯℉DF）。哈勃深空?qǐng)鼋沂玖饲八从械倪b遠(yuǎn)星系的大量細(xì)節(jié)，深場(chǎng)中的每一個(gè)亮斑都是一個(gè)星系，每一個(gè)星系又包含了數(shù)千億顆恒星。正是通過(guò)這張照片，科學(xué)家推測(cè)，在我們可觀測(cè)的宇宙中，大約有2000億個(gè)星系，宇宙之大讓人嘆為觀止。

然而，這張深景照，只是一個(gè)開(kāi)端，開(kāi)啟了哈勃望遠(yuǎn)鏡研究的一個(gè)新的方向，我們還想看的更深更遠(yuǎn)。1998年9月和10月期間，哈勃又對(duì)準(zhǔn)杜鵑座附近的一小塊天區(qū)，曝光130萬(wàn)秒，拍攝了995張照片，最后合成了這張「哈勃南天深空?qǐng)觥埂?/span>

2003年和2004年期間，哈勃聯(lián)手其他大型天文臺(tái)，斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡、錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)、地面望遠(yuǎn)鏡以及歐洲空間局的赫歇爾天文臺(tái)等等，歷時(shí)4個(gè)月，對(duì)準(zhǔn)天爐座Fornax附近的一個(gè)微小天區(qū)，拍下幾萬(wàn)個(gè)呈現(xiàn)不同顏色、形狀、尺寸的星系。這張這照片也被稱(chēng)為「哈勃超深空」（Hubble Ultra Deep Field），包括了大約10000個(gè)星系。這些星系奇形怪狀，有的看起來(lái)像牙簽，有的看起來(lái)像飛盤(pán)。離我們近的有幾千萬(wàn)光年的距離，遠(yuǎn)的甚至有上億，上百億光年。哈勃望遠(yuǎn)鏡就像是一臺(tái)時(shí)光機(jī)，讓我們看到了過(guò)去上百億年間宇宙發(fā)展的秘密。就比說(shuō)，「哈勃超深空」右下角的這個(gè)大黃點(diǎn)。這個(gè)星系發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)49億年后抵達(dá)了哈勃。也就是說(shuō)我們看到的是它49億年前的樣子。當(dāng)時(shí)它已經(jīng)像我們的銀河系一樣，完整的發(fā)展出了螺旋形的結(jié)構(gòu)。這讓我想到，宇宙中如果還存在其他高等智慧生命的話(huà)，此時(shí)此刻，外星人用它們的太空望遠(yuǎn)鏡看到的地球可能還是恐龍時(shí)代的樣子。有一天若我們真的和外星人建立了聯(lián)系，我們是否能從它們的數(shù)據(jù)庫(kù)中看到地球真正的歷史呢？

2012年9月25日，NASA又公布了一張照片，被稱(chēng)為「哈勃極深空」(Hubble eXtreme Deep Field)。不過(guò)這次哈勃并沒(méi)有重新拍攝，只是科學(xué)家們將過(guò)去哈勃拍到的影像做了重新處理，比2003年到2004年間拍攝的「哈勃超深空」增加了5500個(gè)左右的星系，這是目前為止，我們能看到的最深邃的宇宙了。

「哈勃超深空」、「哈勃極深空」也讓所有人明白，太空中沒(méi)有空白區(qū)域，黑夜之所以黑暗，是因?yàn)槲覀兊难劬o(wú)法觸及那些微弱的光明。

● 哈勃升級(jí)

1997年，哈勃已經(jīng)在天上兢兢業(yè)業(yè)工作了7個(gè)年頭了。這一年二月，NASA對(duì)它進(jìn)行了第二次維修，為它裝上了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的近紅外攝像機(jī)和多目標(biāo)分光儀，以及太空望遠(yuǎn)鏡影像攝譜儀（STIS）。

1999年底，千禧年來(lái)臨之際，哈勃又進(jìn)來(lái)了它的第三次維修。此前它六臺(tái)陀螺儀中的三臺(tái)都發(fā)生了故障。這次維修不僅更換了全部的六臺(tái)陀螺儀，還為它安裝了一個(gè)精細(xì)導(dǎo)星傳感器和計(jì)算器。2002年的第四次維修中，哈勃又獲得了先進(jìn)巡天照相機(jī)(ACS)。每一次維修都是對(duì)哈勃能力的一個(gè)升級(jí)，讓它得以在此后的太空任務(wù)中更加所向披靡。

● 超大質(zhì)量黑洞遍及星系

“幾乎每個(gè)星系中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞”，這如今已經(jīng)成為天文愛(ài)好者們耳熟能詳?shù)某ＷR(shí)。而它的由來(lái)也得益于哈勃的發(fā)現(xiàn)。1997年，哈勃在佩戴了影像攝譜儀（STIS）后，科學(xué)家們就迅速將其對(duì)準(zhǔn)了距離地球最近的超迷你星系，M87星云的核心。此前，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)從M87核心有一條高速射出的等離子噴流，而噴流通常都與黑洞有關(guān)。哈勃測(cè)得M87核心的質(zhì)量巨大，達(dá)到相當(dāng)于30億個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量，也就是說(shuō)在M87中心存在一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞。同一年，哈勃對(duì)27個(gè)近距離星系詳細(xì)考察后發(fā)現(xiàn)，在它們的中心都存在著超大質(zhì)量的黑洞。科學(xué)家們由此得出結(jié)論，超大質(zhì)量黑洞并不是某一個(gè)星系的特例，它極為普通，存在于每一個(gè)大型星系當(dāng)中。

● 暗能量

以前科學(xué)家們普遍認(rèn)為，宇宙大爆炸之后，經(jīng)過(guò)短暫的“暴脹”期，此后宇宙的膨脹必定是減速的。因?yàn)樾窍禃?huì)通過(guò)引力彼此吸引，這應(yīng)該會(huì)阻礙它們的分離。然而，1998年，美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)天文學(xué)家亞當(dāng)·里斯（Adam Riess）帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，利用哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的遙遠(yuǎn)Ia型超新星數(shù)據(jù)，公布了一項(xiàng)驚人發(fā)現(xiàn)：我們的宇宙正在加速膨脹！這一發(fā)現(xiàn)震驚了整個(gè)天文界，同時(shí)也讓宇宙中最神秘的成分，暗能量浮出了水面。暗能量是一種神秘的能量形態(tài)，在宇宙能量中的比重占到70%左右。它能夠產(chǎn)生與引力相反的排斥力，正是它在驅(qū)使宇宙加速膨脹。

但暗能量并不總是占上風(fēng)的。通過(guò)對(duì)遙遠(yuǎn) 超新能的研究，哈勃得以將暗能量的歷史追溯到90億年前，當(dāng)時(shí)宇宙的體積還不到現(xiàn)在的一半。那時(shí)，暗能量與引力為爭(zhēng)奪宇宙控制權(quán)展開(kāi)了殊死較量。前期，引力占上風(fēng)時(shí)，宇宙膨脹的速度確實(shí)是越來(lái)越慢的。但大約在50億年前，暗能量最終在這場(chǎng)拔河中獲勝。

● 宇宙的年齡

一些人不愿透露自己的年齡，宇宙似乎也是如此。在哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空前，天文學(xué)家已經(jīng)為測(cè)定宇宙的年齡努力了很多年。他們用宇宙膨脹率來(lái)計(jì)算宇宙的年齡。這個(gè)膨脹率被稱(chēng)為“哈勃常數(shù)”，由天文學(xué)家埃德溫.哈勃最早提出。但是哈勃常數(shù)的測(cè)量有很高的不確定性，這就導(dǎo)致很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)天文學(xué)家計(jì)算出的宇宙年齡并不精確，在100億年至200億年之間。而哈勃望遠(yuǎn)鏡通過(guò)對(duì)多個(gè)亮度是太陽(yáng)數(shù)千倍、并且亮度呈周期性變化的“造父變星（Cepheid variable stars）”的觀測(cè)，幫助科學(xué)家們確定了哈勃常數(shù)的準(zhǔn)確值，并由此計(jì)算出了宇宙的年齡約為137~138億歲。

● 最后一次維修

時(shí)間來(lái)到了2004年，哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)在太空中走過(guò)了14個(gè)年頭。它原本的設(shè)計(jì)壽命是15年，此時(shí)的哈勃已經(jīng)進(jìn)入了垂垂暮年。這一年，NASA原本是打算給它進(jìn)行第五次維修升級(jí)，讓它發(fā)揮預(yù)熱的。可是2003年，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)在執(zhí)行完任務(wù)重返大氣層時(shí)，在空中解體，7名優(yōu)秀的宇航員全部遇難，無(wú)一幸免。這次事故讓NASA意識(shí)到了航天飛行的危險(xiǎn)性，出于對(duì)宇航員安全的擔(dān)心，時(shí)任局長(zhǎng)肖恩.奧基夫(Sean O'Keefe)取消了原定的第五次哈勃維修計(jì)劃，并考慮讓航天飛機(jī)全面退役。

2006年，哈勃望遠(yuǎn)鏡的電池和穩(wěn)定裝置已經(jīng)老化，主照相機(jī)兩次出現(xiàn)故障停止工作。哈勃這名老兵在太空中被遺棄了，今后也不再有維修和升級(jí)的希望。然而，拍下無(wú)數(shù)宇宙奇觀的哈勃早就不是一臺(tái)冰冷的機(jī)器了，它是全人類(lèi)觀測(cè)宇宙的雙眼。所有人都不舍得就這樣放棄它。宇航員John M. Grunsfeld約翰·格倫斯菲爾德說(shuō)：如果是維修哈勃的話(huà)，我愿意為此堵上我的生命。NASA每周都會(huì)收到上千條信息，要求實(shí)施拯救哈勃的計(jì)劃。終于，在2006年10月，時(shí)任NASA局長(zhǎng)邁克爾.格里芬在一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上宣布了一個(gè)艱難的決定，哈勃望遠(yuǎn)鏡將要迎來(lái)最后一次訪客。話(huà)音剛落，全場(chǎng)響起了雷鳴般的掌聲。

經(jīng)過(guò)了3年的準(zhǔn)備， 2009年5月11日，在美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心，7名宇航員乘坐著“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)，在美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心起飛升空。6天之后，哈勃被換上了一個(gè)新的成像攝譜儀，更換了電池和恒星追蹤傳感器，并安裝了不銹鋼防護(hù)板，以減少太陽(yáng)對(duì)望遠(yuǎn)鏡的曝曬。在所有故障設(shè)備被修好后，哈勃又回到了前所未有的良好狀態(tài)。完成了一切任務(wù)的宇航員在太空中最后拍了拍哈勃這個(gè)老伙計(jì)，向它敬了個(gè)禮。他們知道這是最后一次面對(duì)面見(jiàn)到哈珀了，希望它今后在太空中的旅途一切順利。

2011年，美國(guó)航天飛機(jī)全部退役。從此宇航員們很難在上天幫助哈勃了。但也是在同一年，哈勃完成100萬(wàn)次科學(xué)觀測(cè)，居功至偉。

● 蟹狀星云

2005年，就在哈勃望遠(yuǎn)鏡命懸一線的時(shí)候，它正在探索一個(gè)困擾了科學(xué)家們上百年的問(wèn)題：宇宙的命運(yùn)是什么？2005年12月1日，NASA發(fā)布了一張由哈勃所拍下的蟹狀星云的照片。蟹狀星云距離地球6500光年，是一次超新星爆炸的殘骸。超新星是某些恒星在演化接近末期時(shí)經(jīng)歷的一種劇烈爆炸。與名字不同，它代表著恒星的死亡，而非開(kāi)始。因?yàn)楸〞r(shí)所產(chǎn)生的的劇烈光芒會(huì)蓋過(guò)整個(gè)星系，在廣闊的宇宙中都能看得到，就像是一顆新出現(xiàn)的耀眼的星體，故得名“超新星”。科學(xué)家們估測(cè)，哈勃望遠(yuǎn)鏡拍下的蟹狀星云，在爆炸以前，亮度是太陽(yáng)的10倍。那這會(huì)不會(huì)就是我們太陽(yáng)系的結(jié)局呢？

科學(xué)家說(shuō)，和那些質(zhì)量較大的恒星不同，像太陽(yáng)這樣的恒星一般會(huì)以一種相對(duì)溫和的方式走向死亡。會(huì)通過(guò)非爆炸的形式，將自己的外側(cè)氣體包層拋射出去，將熾熱的中央核心逐漸暴露出來(lái)，它發(fā)出的輻射會(huì)使周?chē)粧伾涑鋈サ臍怏w電離，發(fā)出鮮亮的綠色和紅色光芒，形成所謂“行星狀星云”。NGC5315，NGC5307和IC4593是哈勃曾經(jīng)拍下的幾張行星狀星云的照片。它們才更接近我們太陽(yáng)系的最終命運(yùn)。

● 仙女星和銀河系的相遇

2012年，天文學(xué)家分析了哈勃望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)的仙女座星系在2010年至2012年的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，正式確定了仙女星系與我們所處的銀河系將會(huì)在40億年以后碰撞在一起，這項(xiàng)研究成果被發(fā)表在了當(dāng)年的Nature雜志上。屆時(shí)兩個(gè)星系會(huì)何去何從，沒(méi)有人能給出100%肯定的答案。不過(guò)，大部分科學(xué)家還是非常樂(lè)觀的。銀河系與仙女星系的相遇不會(huì)是什么災(zāi)難片，也沒(méi)有那么恐怖，這種星系碰撞在宇宙中是相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。因?yàn)樾窍底陨矸浅浬⑺耘c其說(shuō)是相撞，不如說(shuō)是融合。不同星系的恒星發(fā)生碰撞的幾率也非常低。仙女星系大約有1萬(wàn)億顆恒星，而銀河系有3000億顆。它們的相遇將會(huì)發(fā)生如膠似漆的愛(ài)情，在“愛(ài)情”的催化下，兩者會(huì)合二為一，或者說(shuō)仙女星系會(huì)吞并銀河系，成為一個(gè)更大的橢圓星系。屆時(shí)，我們?cè)诘厍蛏希萌庋垡苍S就能看到仙女星系內(nèi)的恒星了。當(dāng)然了，前提是人類(lèi)能活到那個(gè)時(shí)候。

● 134億光年：最古老最遙遠(yuǎn)的星系

2016年，哈勃望遠(yuǎn)鏡拍下了這樣一張照片。它是年齡為134億年的GN-z11星系，該星系在宇宙大爆炸后僅4億年就形成了。它發(fā)出的光經(jīng)過(guò)了134億年的穿行才抵達(dá)了地球上空的哈勃。很多人，包括一些媒體，都會(huì)不恰當(dāng)?shù)貙⑺c地球的距離簡(jiǎn)單粗暴地?fù)Q算成134億光年，這其實(shí)非常不準(zhǔn)確，而且誤差極大。事實(shí)上，它與地球之間的距離約為320億光年。134億光年的年齡，和320億光年的距離，肯定有人會(huì)被這兩個(gè)數(shù)字搞暈了。這是因?yàn)橛钪嬉恢痹谂蛎洠瑥腉N-z11發(fā)出的光線雖然以光速飛向我們，但空間的膨脹讓它離我們的實(shí)際距離更遠(yuǎn)。就像你以10分鐘1公里的速度走在一條1公里長(zhǎng)的公路上，公路每分鐘還會(huì)膨脹拉長(zhǎng)1公里，10分鐘后你走到公路的另一頭，而此時(shí)，你距離出發(fā)點(diǎn)實(shí)際已經(jīng)11公里了。

GN-z11是迄今為止，哈勃所看到的最遙遠(yuǎn)最古老的星系了。哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)能力受限于波長(zhǎng)范圍。人眼可看到的光的波長(zhǎng)范圍是380-700nm，而哈勃空間望遠(yuǎn)鏡可觀測(cè)到90-2500nm范圍內(nèi)的光，也就是從紫外線到近紅外光。

來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的光，在傳播的過(guò)程中會(huì)被持續(xù)膨脹的宇宙所拉伸，波長(zhǎng)不斷地變長(zhǎng)，由原本的紫外線和可見(jiàn)光的波段，漸漸被推入近紅外光波段，我們稱(chēng)之為紅移。如果星系過(guò)遠(yuǎn)，波長(zhǎng)超出了近紅外光以外的波段，哈勃就無(wú)能為力了。所以GN-z11已經(jīng)是哈勃觀測(cè)距離的極限了。這還是在非常幸運(yùn)的情況下，該星系和哈勃望遠(yuǎn)鏡之間的星際雜質(zhì)非常少，便于觀測(cè)，又經(jīng)過(guò)了另外一個(gè)星系產(chǎn)生的引力透鏡，才得以讓哈勃在非常偶然的情況下捕捉到了它。

● 天外來(lái)客

2019年8月30日，一位名叫根納迪·鮑里索夫的業(yè)余天文學(xué)家像往常一樣用天文望遠(yuǎn)鏡觀察星空。

突然他注意到了一個(gè)高速移動(dòng)的物體，這個(gè)物體的移動(dòng)軌跡明顯與小行星不同。因?yàn)樾⌒行嵌际菄@著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的，而這個(gè)東西就像是砸進(jìn)了太陽(yáng)系。別小看鮑里索夫是個(gè)業(yè)余的天文學(xué)家，但他用的家伙可都是相當(dāng)硬核的，看看人家的這大筒子，一般人是肯定整不出來(lái)的。這是因?yàn)轷U里索夫還有另外一個(gè)身份，那就是望遠(yuǎn)鏡制造商。他很快測(cè)量了該物體的坐標(biāo)，并輸入了小行星資料庫(kù)，確認(rèn)這是一顆此前從未被發(fā)現(xiàn)的天體。他感到既興奮又擔(dān)憂(yōu)，因?yàn)楦鶕?jù)他所計(jì)算的近地指數(shù)，這個(gè)不明天體可能會(huì)對(duì)地球造成威脅。鮑里索夫?qū)⑺^測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)布到了網(wǎng)絡(luò)上，很快引起了專(zhuān)業(yè)天文學(xué)家的注意。

2019年10月，哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝到了這顆不明天體迄今為止最高清的一張照片。科學(xué)家們確認(rèn)這是一顆來(lái)自其他星系的彗星，以雙曲線軌道運(yùn)行。這個(gè)天外來(lái)客在2019年12月8日到達(dá)近日點(diǎn)，距離太陽(yáng)3億公里，大約是地球到太陽(yáng)平均距離的兩倍。此后，該天體被正式命名為2I / Borisov。I是星際訪客 Interstellar英文的首字母。2代表第二個(gè)，而B(niǎo)orisov就是鮑里索夫的名字。

這是人類(lèi)目前為止發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)星際訪客，那么第一個(gè)是誰(shuí)呢？就是大名鼎鼎的在2017年10月發(fā)現(xiàn)的雪茄型跨星際天體奧陌陌Oumuamua，它在天文學(xué)界的正式名稱(chēng)是1I/2017 U1。奧陌陌的發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)轟動(dòng)了整個(gè)科學(xué)界，它悠然自得的沖入太陽(yáng)系，穿過(guò)近日點(diǎn)，在離開(kāi)時(shí)竟然速度還略微變快，就好像有引力之外的其他作用力在給它提供加速度。奧陌陌奇特的外形，令人捉摸不透的運(yùn)動(dòng)軌跡，讓很多學(xué)者認(rèn)為，這根本就不是什么彗星，而是被外星人遺棄的太空飛船。

在奧陌陌被發(fā)現(xiàn)的不到2年后，我們又發(fā)現(xiàn)了鮑里索夫，這也表明這些星際訪客或許并不罕見(jiàn)。在不遠(yuǎn)的未來(lái)，我們很有可能會(huì)見(jiàn)到3I、4I、 5I……

截止到今天哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)服役將近32年了。它捕捉到的令人驚嘆的宇宙奇觀不勝枚舉。為了紀(jì)年1990年4月24日哈勃望遠(yuǎn)鏡升空，每年4月，NASA絕美的照片為它慶生。

2015年4月23日，NASA發(fā)布了哈勃所拍攝的Westerlund 2（韋斯特倫德2號(hào)）星團(tuán)景觀，以紀(jì)念它繞地飛行25周年。韋斯特倫德2號(hào)星團(tuán)位于Gum 29星云的中心，距離地球大約2萬(wàn)光年。繽紛的色彩就猶如一場(chǎng)璀璨絢麗的宇宙煙火。

2016年，哈勃26歲生日時(shí)，它拍下了距離地球7100光年外的氣泡星云NGC 7635。該星云實(shí)際上是一大團(tuán)氣體和塵埃組成的云團(tuán)，被內(nèi)部的一顆恒星照亮，散發(fā)著迷人的藍(lán)綠色光芒，如同一個(gè)巨大而夢(mèng)幻的星空泡泡一般，漂浮在宇宙深空之中。

2017年，哈勃27歲生日時(shí)，NASA公布了一對(duì)旋渦星系NGC 4302（左）和NGC 4298（右）的精美肖像。從照片上看，這兩個(gè)星系似乎極為不同，但實(shí)際上只是角度問(wèn)題，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形都非常相似。從地球的角度來(lái)看，NGC 4302和我們視線的夾角是90度，NGC 4298是70度。因此我們只能看到前者的側(cè)面，而后者的旋渦狀結(jié)構(gòu)則展露無(wú)疑。

2020年4月24日是哈勃的30歲生日，NASA如期在官網(wǎng)發(fā)布了它的慶生照：距離地球16萬(wàn)光年的紅色星云NGC 2014，以及它的鄰近藍(lán)色星云NGC 2020。它們就像是宇宙中冰與火的較量。NGC 2014好似一團(tuán)烈火，要吞噬身邊的這塊寒冰。不過(guò)NASA認(rèn)為它們更像宇宙中的海洋世界，所以給這張圖片起名叫"宇宙礁瑚（Cosmic Reef）"。

BBC的紀(jì)錄片《哈勃三十年：揭示宇宙奇觀》中說(shuō)：“所有與哈勃望遠(yuǎn)鏡合作過(guò)的人，都會(huì)產(chǎn)生一種非常感性且浪漫的情感聯(lián)系。它往往會(huì)讓人們對(duì)宇宙的認(rèn)知徹底改變。”

在過(guò)去30多年里，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡繞地飛行超過(guò)了60億公里，進(jìn)行的觀測(cè)超過(guò)了140萬(wàn)次，天文學(xué)家利用哈勃的觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)表了超過(guò)17000篇科學(xué)論文，而這些論文又被引用了超過(guò)80萬(wàn)次.

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡絕對(duì)是有史以來(lái)最高產(chǎn)的航天老兵，但與此同時(shí)，我們不得不承認(rèn)的是，如今的哈勃早已老態(tài)龍鐘。2021年12月25日，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡迎來(lái)了它的繼任者，歷時(shí)25年研發(fā)，耗資100億美金打造的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（James Webb Space Telescope）。

● 繼任者

韋伯望遠(yuǎn)鏡是史上第一款超級(jí)紅外線太空望遠(yuǎn)鏡，也是目前人類(lèi)發(fā)射的最大的太空望遠(yuǎn)鏡。它的口徑達(dá)到了6.5米，是哈勃望遠(yuǎn)鏡的將近3倍，由18塊六邊形鍍金晶片拼接而成，可觀測(cè)波長(zhǎng)范圍是600-28500nm（0.6微米到28.5微米），也就是從可見(jiàn)光到中紅外光。相比哈勃望遠(yuǎn)鏡600公里的離地高度，“新官上任”的韋布望遠(yuǎn)鏡飛到了距地球約150萬(wàn)公里的位置。這大約是地球到月球距離的4倍。所以據(jù)稱(chēng)，韋伯望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)其靈敏度是哈勃的100倍，將會(huì)用以尋找136億年前宇宙誕生的第一批星系所發(fā)出的光。科學(xué)家們期待利用韋伯望遠(yuǎn)鏡了解早期宇宙和星系歷史的演化，解開(kāi)暗物質(zhì)等宇宙謎團(tuán)，甚至尋找外星生命的跡象。

天文學(xué)家埃德溫.哈勃曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“我們不知道我們?yōu)楹螘?huì)生在這世上，但我們可以追尋著世界的真相。” 韋伯望遠(yuǎn)鏡的升空也許會(huì)拉大太空觀測(cè)新時(shí)代的大幕。

那么哈勃望遠(yuǎn)鏡何時(shí)退役呢？有科學(xué)家說(shuō)，看他目前的狀態(tài)至少能活到2026年。還有科學(xué)家說(shuō)，服役到2030年不成問(wèn)題。我只想說(shuō)，就讓我們的老兵在它奉獻(xiàn)了一生的太空中再多飛一會(huì)兒吧。

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多時(shí)候我們都聽(tīng)見(jiàn)別人說(shuō)自己最近又?jǐn)×艘粋€(gè)什么什么器材，驚呼“單反窮三代，攝影毀一生”，但今天我們介紹的這款攝影器材，估計(jì)一般人即使窮三十代都不一定能用的上，而且關(guān)鍵是它的使用場(chǎng)景還十分的特殊...

沒(méi)錯(cuò)，我們說(shuō)的就是由美國(guó)宇航局于1990年發(fā)射的太空望遠(yuǎn)鏡——哈勃！

1990年4月25日，美國(guó)航天飛機(jī)將哈勃望遠(yuǎn)鏡送上太空軌道，哈勃以2.8萬(wàn)公里的時(shí)速沿太空軌道運(yùn)行，直到今天，它已經(jīng)在太空中整整工作了26年！它捕捉到的照片正從根本上改變著我們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。

哈勃望遠(yuǎn)鏡有2頭成年大象那么重和一輛美國(guó)校車(chē)那么長(zhǎng)（長(zhǎng)13.2米，寬4.2米，重11噸）。雖然是第一個(gè)太空光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，不過(guò)論大小，它在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的家族里只能算是個(gè)小弟弟：

光學(xué)望遠(yuǎn)鏡主鏡尺寸比較

哈勃望遠(yuǎn)鏡用了將近30年時(shí)間才真正登上太空，哈勃望遠(yuǎn)鏡在二十世紀(jì)70和80年代就已經(jīng)設(shè)計(jì)并建造完成，但1986年的挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)災(zāi)難導(dǎo)致它升空延期，最終直到1990年才開(kāi)始服役。

1986年，工人們正在檢查哈勃望遠(yuǎn)鏡2.4米寬的主鏡

服役25年，作為首個(gè)太空光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)繞地球飛了50億公里。

25年間，哈勃望遠(yuǎn)鏡經(jīng)過(guò)數(shù)次維護(hù)，他們分別是：

1990年4月24日 Space shuttle Discovery launched mission STS-31 哈勃上太空

1993年12月2日 Space shuttle Endeavour launched mission STS-61 第一次維護(hù)任務(wù)

1997年2月11日 Space shuttle Discovery launched mission STS-82 第二次維護(hù)任務(wù)

1999年12月19日 Space shuttle Discovery launched mission STS-103 第三次維護(hù)任務(wù)

2002年3月12日 Space shuttle Columbia launched mission STS-109 第四次維護(hù)任務(wù)

2009年5月11日 Space shuttle Atlantis launched mission STS-125 第五次維護(hù)任務(wù)

是哈勃望遠(yuǎn)鏡幫助人類(lèi)確定了宇宙的年齡。幾乎整個(gè)20世紀(jì)人類(lèi)都在討論宇宙到底有多老，但當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)并不夠足以斷定。科學(xué)家們把時(shí)間限定在100億-200億年之間（這跨度也太大了點(diǎn)……）。哈勃升空后的首要任務(wù)之一就是測(cè)量宇宙的年齡，它最終做到了。哈勃最終發(fā)現(xiàn)宇宙的年齡是138億歲。

當(dāng)然，對(duì)于普通的你我來(lái)說(shuō)，服役26年來(lái)，哈勃望遠(yuǎn)鏡最大的功勞恐怕還是拍下了數(shù)不清的高清宇宙美圖。

25年間，在進(jìn)行天文觀測(cè)的同時(shí)，哈勃望遠(yuǎn)鏡帶來(lái)的壯麗宇宙圖像激起了無(wú)數(shù)人對(duì)于宇宙深處的好奇，也在在電腦桌面、CD封面、廣告等產(chǎn)品中被廣泛使用。

從人眼感知的角度講，我們所見(jiàn)到的哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的星云、星系等并不是“真實(shí)”的，而是經(jīng)過(guò)后期著色和處理的，在處理的過(guò)程中，科學(xué)家按照一定的規(guī)范進(jìn)行，當(dāng)然，愛(ài)好者們也可以創(chuàng)作屬于自己的宇宙圖像。

哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的三張鷹狀星云（濾鏡波長(zhǎng)分別為502nm，656nm和673nm）

目前哈勃擁有三個(gè)精確導(dǎo)星傳感器，這些電子產(chǎn)品都是原裝的，也已經(jīng)工作25年之久。這些傳感器保持著良好的狀態(tài)，但隨著輻射水平的影響，傳感器功能也正在退化，因此傳感器可能是較早出現(xiàn)問(wèn)題的部件。

哈勃望遠(yuǎn)鏡擁有四個(gè)反作用輪，目前一切都運(yùn)作良好，只需要三個(gè)反作用輪一起工作就可確保精確指向。一旦反作用輪故障，哈勃的壽命可能會(huì)極大縮短，它的命運(yùn)也與開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡類(lèi)似。

哈勃望遠(yuǎn)鏡作為精密的超級(jí)機(jī)器，電腦問(wèn)題也非常致密，目前所有星載儀器的狀態(tài)都還不錯(cuò)，如果哪個(gè)出現(xiàn)了故障，那么哈勃望遠(yuǎn)鏡就可能報(bào)廢。

美國(guó)宇航局已經(jīng)為哈勃望遠(yuǎn)鏡延壽進(jìn)行了多項(xiàng)工作，制定了一些應(yīng)急預(yù)案，比如通信系統(tǒng)、姿態(tài)控制、陀螺儀、儀器儀表等，幾乎能夠想到的地方都進(jìn)行了必要的升級(jí)或減少負(fù)荷。

哈勃望遠(yuǎn)鏡的團(tuán)隊(duì)希望2020年之后還能繼續(xù)運(yùn)行望遠(yuǎn)鏡，畢竟美國(guó)宇航局最新的詹姆斯-韋伯望遠(yuǎn)鏡要到2018年才能升空，造價(jià)達(dá)到88億美元。

詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡

對(duì)于哈勃望遠(yuǎn)鏡可能的“死法”，美國(guó)宇航局認(rèn)為可能采取墜入大氣層的操作，濺落到太平洋上。不過(guò)也有方案認(rèn)為可以提升軌道，他們哈勃進(jìn)入更高的軌道運(yùn)行。這個(gè)時(shí)間點(diǎn)可能在2028年左右，也可能到2030年代，當(dāng)然科學(xué)家更希望哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠繼續(xù)服役，與韋伯望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合觀測(cè)宇宙。

不妨開(kāi)一下腦洞，這么強(qiáng)大的“相機(jī)”用來(lái)拍地球會(huì)是怎樣的感受呢？

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡主要觀測(cè)的是來(lái)自遙遠(yuǎn)天體相對(duì)來(lái)說(shuō)非常暗弱的光線，所以如果把它轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)對(duì)準(zhǔn)地球的話(huà)，許多人首先想到的是，那些靈敏的感光設(shè)備會(huì)不會(huì)因?yàn)榈厍蛱炼粺龤В?/strong>據(jù)天文博客Bad Astronomy的博主、天文學(xué)家Phil Plait介紹，這種情況是不用擔(dān)心的。事實(shí)上，哈勃已經(jīng)對(duì)地球做過(guò)上千次觀測(cè)了，當(dāng)然目的不是為了窺探什么地面目標(biāo)，而是為了校正那些精密的探測(cè)器。只不過(guò)，對(duì)于哈勃來(lái)說(shuō)，地球轉(zhuǎn)運(yùn)的速度太快（其實(shí)是哈勃繞著地球轉(zhuǎn)的速度太快），所以觀測(cè)地球的問(wèn)題不在于地球太亮，而在于觀測(cè)目標(biāo)跑得太快。

那么，如果真用哈勃來(lái)看地球，它能看清到什么程度呢？哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的角分辨率大約是0.1角秒，在距離地面大約550千米的軌道上繞地球旋轉(zhuǎn)。所以，如果把它轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)對(duì)準(zhǔn)地球，它最小可以分辨大約26厘米的物品——換句話(huà)說(shuō)，看清地面上汽車(chē)的模樣甚至分辨出汽車(chē)的型號(hào)大概是可行的，但它應(yīng)該看不清楚車(chē)牌號(hào)碼。當(dāng)然，如果遇到陰雨天或者霧霾天，哈勃對(duì)于地面的目標(biāo)也就無(wú)能為力了。

既然如此，那美國(guó)軍方會(huì)不會(huì)臨時(shí)征用哈勃來(lái)觀測(cè)地面目標(biāo)，以獲取戰(zhàn)區(qū)情報(bào)呢？答案是，美國(guó)軍方不需要。為NASA制造哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的洛克希德馬丁公司，同時(shí)也在為美國(guó)軍方制造KH-11鎖眼偵察衛(wèi)星，通常認(rèn)為這種衛(wèi)星的形狀和主鏡大小都與哈勃空間望遠(yuǎn)鏡極為相似。由于它們的軌道比哈勃更低，所以對(duì)地面的分辨率也比哈勃望遠(yuǎn)鏡更高，最小可以分辨大約15厘米的物體。

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