哈勃太空望远镜于1990年发射,配备了人类迄今为止制造的最完美抛光镜面,但由于一个五十分之一人类头发宽度的错误磨制成了完全错误的形状——这个瑕疵小到无法看见,模糊了每一幅图像,直到三年半后,一组航天飞机机组人员飞上去,为望远镜安装了“眼镜”。

Hubble Space Telescope NASA
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当哈勃太空望远镜于1990年4月进入轨道时,它携带着被称为人类制造的最完美抛光镜面,但它却完全错误。外缘被磨得过于平坦,约为2.2微米,约为人类头发宽度的五十分之一,这一缺陷小到无法看见或感觉到,却足以模糊天文台所拍摄的每一幅图像。哈勃没有提供有史以来最清晰的宇宙视图,而是返回了模糊的图像,周围环绕着光晕,几乎比地面上的好望远镜还要差。三年半以来,它成为了笑柄和国家的尴尬,几乎使NASA的信誉、空间站的资金以及航天飞机计划的地位一同受到影响。

最残酷的部分是,没有人疏忽大意。镜面被完美抛光以匹配一个本身就错误的测试仪器,因测量误差超过一毫米而偏离了目标。

这一缺陷是一个针对错误目标的精密杰作,而当修复方案于1993年12月到来时,同样令人瞩目。七名宇航员驾驶航天飞机“奋进”号飞往望远镜,实际上为其配备了眼镜。

有史以来最完美的镜面

哈勃是价值15亿美元的望远镜,本应改变天文学,它是一个围绕2.4米主镜建造的校车大小的天文台,超越模糊的大气层,能够比以往任何仪器更深入地观察太空,回溯更久的时间。

它于1990年4月25日从航天飞机“发现”号发射。其核心的镜面在康涅狄格州丹伯里市的Perkin-Elmer光学设施中被磨制和抛光,公差要求极为严格,从某种意义上说,承包商完全成功。表面并不是粗糙或马虎制作的,而是以非凡的精度抛光的。然而,它的形状却是错误的。

哈勃太空望远镜:从第一幅图像开始就模糊

第一批工程图像比许多地面拍摄的图像要好,几周内问题并不明显。然后,在1990年6月底的一次对焦测试中,问题变得不可否认。即使是哈勃最清晰的拍摄图像也带有清晰的核心和模糊的光晕,工程师们诊断出原因是球面像差,即光线在镜面的不同区域聚焦在不同的距离上。

NASA于1990年6月27日公开宣布了这一缺陷。哈勃的首席科学家埃德·韦勒(Ed Weiler)后来形容当时的情绪就像从珠穆朗玛峰的顶端跌落到死亡谷的底部。望远镜几乎在一夜之间成为了国家的笑话,在深夜电视节目和社论漫画中被嘲笑,马里兰州参议员芭芭拉·米库尔斯基(Barbara Mikulski),哈勃的坚定支持者之一,称其为“技术火鸡”。在1991年的电影《赤裸枪2½》中,哈勃与泰坦尼克号和1906年旧金山地震一起出现在著名灾难的墙上。

偏差仅为头发的五十分之一

缺陷的大小使得这个故事显得非同寻常。镜面的外缘过于平坦,约为2....

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分类信息
分析域
战术级
主要分类
军事作战
子分类
特种作战
SALUTE 报告
规模
7名宇航员
活动
为哈勃太空望远镜安装校正光学设备
地点
低地球轨道
单位
NASA
时间
1993年12月2日
装备
宽视场和行星相机2号COSTAR
摘要

美国国家航空航天局(NASA)于1993年12月2日进行的修复任务涉及七名宇航员,他们在低地球轨道上为哈勃太空望远镜安装了校正光学设备。该任务旨在修复自1990年4月发射以来因镜面缺陷而导致的球面像差,这种缺陷模糊了图像。成功安装宽视场和行星相机2号及COSTAR后,哈勃的功能得以恢复,随后导致了重大的天文学发现。

关键事实
  • 哈勃太空望远镜于1990年4月发射,配备了有缺陷的镜面。
  • 该缺陷是由于测量错误导致的球面像差。
  • NASA于1993年12月的修复任务涉及七名宇航员和多次太空行走。
  • 该任务成功安装了校正光学设备,恢复了哈勃的功能。
  • 哈勃后来对天文学发现做出了重大贡献。