哈勃作为太空望远镜还能活多久?至少到2026年

2021年3月15日12:25:15科学探索70阅读模式

哈勃作为太空望远镜还能活多久?至少到2026年

图为1997年宇航员对哈勃太空望远镜进行的维护。

北京时间3月15日,据外媒报道,哈勃太空望远镜能用多久?这台31岁的太空望远镜最近再次进入安全模式,这将提醒我们哈勃太空望远镜可能已经进入了它生命的最后阶段。

北京时间3月8日17: 00,哈勃太空望远镜因“机载软件错误”将再次进入安全模式。望远镜的科学系统没有受到影响。然而,在地面工作人员努力解决问题的过程中,所有科学操作都暂停了。目前NASA还没有透露望远镜的具体故障是什么,原因是什么,正在采取什么措施进行处理。

也许没什么好担心的。每当出现异常情况,哈勃太空望远镜等航天测量仪器就会进入安全模式。安全模式意味着望远镜将不再指向目标并收集数据,而只能确保其太阳能电池板继续供电,这将有助于使故障排除过程更加简单和“无缝”(尤其是对于可能影响多个部件的软件问题)。

哈勃望远镜上一次进入安全模式是在2018年,当时两个陀螺仪(用于在轨道上保持正确方向)出现问题。三周后,没有任何延迟,望远镜再次上线,相关故障修复。

但3月8日,哈勃太空望远镜进入安全模式,提醒我们这台望远镜很旧了!它30年的服役时间已经超出了人们的预期,进入了它生命的最后历程。这个天文望远镜能用多久?最后消失了会怎么样?

哈勃太空望远镜老化硬件的最后一次直接维护是在2009年航天飞机宇航员太空行走期间完成的,当时工程师估计它的寿命将持续到2016年左右。经过几年的翻新,工程师们重新评估了望远镜相关仪器的可持续性和可靠性,哈勃的工作时间将会更长。最近的评估数据显示,该望远镜可能会继续保持目前的科学研究,至少到2026年。

近年来,哈勃太空望远镜为人类太空探索做出了巨大贡献,用于各种天文研究:研究太阳系的行星和卫星;凝视遥远的恒星、星系、超新星、星云等天文现象,研究宇宙的起源和膨胀。

在过去的十年里,它在系外行星的科学探索方面取得了惊人的成就,因为当望远镜在20世纪90年代发射时,距离探测到第一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星还有五年时间。哈勃望远镜对寻找系外行星没有实际帮助,但对后续的调查分析具有重要意义。这些观测可以描述行星被发现后的特征和大气性质。今年詹姆斯韦伯太空望远镜发射后,这两个太空望远镜的联合观测可能有助于科学家确定一个真正适合生命的地球世界。

詹姆斯韦伯太空望远镜经常被宣传为哈勃太空望远镜的继承者,但这并不完全正确。哈勃太空望远镜可以用可见光和紫外波长观测宇宙,而詹姆斯韦伯太空望远镜侧重于红外观测,这将有助于我们研究早期宇宙物体的化学特征。因为是空间望远镜,它的观测结果不会受到地球大气层的影响,而地球大气层对紫外线观测有一定的影响,臭氧层阻挡了大部分紫外线辐射。

当我们需要用眼睛研究我们不太了解的现象时,这一点非常重要。以2017年两颗中子星碰撞产生的引力波为例,哈勃空间望远镜可以观测引力波的余波,并提供红外光谱以外的数据,用于更清晰地定义两颗中子星碰撞的形状和演化。

目前,哈勃太空望远镜主要操作四大科学仪器,所以即使一两个仪器停止工作,哈勃太空望远镜的其他部分仍有许多重要的科学工作要做。望远镜也有很多冗余,所以单个硬件和软件的故障不一定会妨碍某个仪器的正常运行。

也就是说,目前太空望远镜没有新的服务计划。如果发生灾难性故障,导致哈勃太空望远镜完全离线,美国宇航局将很难批准恢复一个已经存在30多年的天文台。

那么当哈勃太空望远镜准备退役的时候,谁会是它的接班人呢?其他国家已经初步计划将其他探测器送入轨道,进行相应的可见光和紫外线调查和分析。印度的Astrosat太空望远镜目前可以从太空进行紫外观测,但是对应的观测孔径要小得多。

哈勃真正的继承者可能是NASA提出的大型紫外红外巡天太空望远镜,它是一种能够观测多种波长(包括红外、可见光和紫外)的通用天文台。在资金支持下,LUVOIR望远镜最早将于2039年发射。

哈勃太空望远镜很可能会一直留在太空中,直到被真正取代,但当它最终停止工作时,大多数天文学家都会尽最大努力做好相应的准备。哈勃太空望远镜确实为紫外线和光学天文学的研究做出了巨大贡献。许多天文学研究,尤其是在理解外层空间的温度和化学方面,都依赖于从中获得的信息。当哈勃太空望远镜停止工作时,将是人类太空勘测的巨大损失。(叶青城)

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