哈勃望远镜维修计划公布 功能将增强90倍(图)

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-01-19 10:56:59 | 作者: | 来源: | 浏览:1950次 ]

hubblerepair.jpg

2008年1月18日新浪科技讯 北京时间1月18日消息,据英国《新科学家》杂志报道,虽然为扩建国际空间站让路,美国宇航局(NASA)推迟了 派宇航员前去维修“哈勃”太空望远镜的 时间,但宇航局同时公开了维修方案,宇航员将择机对哈勃主望远镜进行一次前所未有的 轨道维修 ,同时还将增添两个新仪器,使新哈勃望远镜的 功能比以前强大90倍!

这将是继1993年该望远镜发生光学故障后的 再次维修升级。2006年,NASA宣布,将对哈勃望远镜进行第四次也是最后一次修理,并为其增添 两个新仪器,更换观测用电源设备和陀螺仪,但在此之前NASA并未说明是否将修复近几年发生故障的 两个仪器:高级观测摄机(ACS)于2007 年1月因故障停机,它是哈勃望远镜系 统中分辨率最高、使用最多的 设备,另外太空成像光谱仪(STIS)也于2004年报废,它原用于测量紫外 线光谱,并据此测定遥远星 系 的 距离及组成。如果对这两个设备进行维修的 话,那将是一项工程巨大复杂的 太空维修工程。

NASA声称,将要进行的 第四次维修升级行动将尝试一些前三次没有的 内容,打造一次精致周到的 太空电子维修行动。这对宇航员是极大的 挑 战,因为他们需要穿着笨重的 航天服、戴着厚厚的 航天手套进行操作。如果不进行修理升级,哈勃望远镜系 统很可能将于2011年彻底瘫痪, 届时它最后能运转的 一架陀螺仪也将停机报废。不过即将进行的 维修行动将为其安装新的 陀螺仪和电源装置,HST至少能运转到2013年,甚 至可能延长到2020年。

此次修理行动将加装两台功能强大的 新设备,其中3号广角摄像机(WFC3)使哈勃能看到比以前更模糊更遥远的 星 系 ,从而有望揭秘早期宇宙 的 状态。据位于圣克鲁斯的 加州大学的 桑德拉.法伯表示,该设备使哈勃能看到宇宙大爆炸后仅4亿年后生成的 早期星 系 ,这也是促使NASA最 终下决心进行此次维修行动的 原因之一。到目前为止,哈勃所能看到的 最远星 系 是137亿年前发生宇宙大爆炸后8亿年时生成星 系 。法伯表示 :“宇宙在形成初期发展进化的 速度非常之快,因此生成时间的 不同会使星 系 的 结构和大小出现巨大差异。”

另一台新装备是宇宙起源光谱仪(COS),它能探测到非常遥远模糊的 物体发出的 紫外线光谱,比如恒星 状球体——当它吞食周围气体时会形 成巨大的 黑洞。与STIS相比,COS能捕捉到模糊得多的 物体,不过前者的 优势在于其观测物体的 光谱更为精确。

拥有了新装备之后,哈勃系 统将比它最初发射升空之时的 功能强大90倍。据天文学家称,就相当于拥有了90个原型哈勃望远镜一样,升级部 分在于不断改进的 传感系 统和更宽广的 视角,使哈勃能够观测到多达900个星 系 ,而最早升空时哈勃仅能看到10个星 系 。早在经过第三次维 修之后,在ACS和STIS未出故障停机之前,HST的 功能已比先前提升了60%。

此次维修行动中最具挑战性的 部分是修理ACS和STIS。哈勃太空望远镜项目的 主任飞行机械师约翰·格伦斯费尔德将作为NASA首席科学家宇 航员冒着风险进行太空行走,对哈勃望远镜进行升级和修理,他说,“我们将要做的 将是前所未有的 太空行动。”

这两项维修都需要宇航员松开数十个细小的 螺丝钉,为其替换上新的 电路板,还得穿着厚重的 宇航服来完成这一切,这确实是从未在太空中 尝试过的 壮举。宇航员们还不得不切割并穿过金属层以抵达电路板所在位置,锋利的 切割面很有可能会伤及宇航服。在维修ACS时,格伦斯 费尔德甚至看不到自己将要卸开的 螺钉,因为它的 角度正好藏在HST之中。

格伦斯费尔德已经在一个失重实验室里进行了数次演练,这是专为模仿太空失重状况而设计的 水箱。他说,“穿着太空服在实验室时演练的 情况真是太令人惊讶了,我成功了!”他补充道,自己甘愿为这次危险的 维修行动付出生命,“因为我一直坚信,哈勃科技和哈勃系 统仍然 值得我冒生命危险一搏,我的 6位同仁也持同样看法。”

NASA科技总监艾伦.斯特恩表示,维修行动原计划于2008年8月实施,不过由于航天飞机发射推迟,所以这次太空维修行动存在变数,这要看 在装配国际太空站方面富有经验的 航天飞机的 发射时间。行动的 原则是一切从安全出发,如果出于航天飞机的 安全因素考虑需要将维修行动 推迟到10月甚至更晚些时候,NASA都会耐心等待。

通过此次维修,将给哈勃包上新的 绝缘层,以修补之前已破裂的 旧绝缘层,还要更换性能更佳的 制导传感器,使HST实现更精确的 定位。宇 航员们还要安装一种所谓的 “软捕捉装置”,使未来哈勃系 统寿命将尽时,机器人能捕捉到它并使其安全地重返大气层并坠毁在海洋上。( 杨孝文)

Tags:

责任编辑:zhoumeichun

本周热点

在新窗口打开 实际大小 关闭 鼠标滚轮缩放图片

loading.