哈勃望遠鏡是怎樣深看宇宙黑暗區的,前面的星球或者星系不會擋到哈勃視線嗎

2022-04-29 06:21:26 字數 5524 閱讀 6429

1樓:

哈勃太空望遠鏡可以觀測到遙遠宇宙中的星系,但宇宙中充滿各種天體,難道星球或者星系不會擋到哈勃的觀測視線嗎?宇宙中的天體非常多,乙個星系中會包含數以億計的恆星和行星。星球或者星系確實會阻擋遙遠星系發出的光,這樣哈勃就無法接收到這些光,所以也就無法觀測到這些遙遠的星系。

然而,宇宙空間非常的空曠,尤其是星系際空間更是極度空曠。整個宇宙的平均密度僅為1×10^-29克/立方厘公尺,相當於普通水的密度的10萬億億億分之一。另外,可觀測宇宙中的星系數量可能多達上萬億個。

在如此空曠的宇宙空間中,光線剛好被擋住的星系佔比很少,大部分星系發出的光最終都能到達地球,所以哈勃可以觀測到大量的遙遠星系。

質量較小的星系會阻擋背景星系發出的光,但由大量星系聚集成的星系團卻不會擋住背景星系。由於質量巨大的星系團會強烈彎曲周圍的空間,在如此空曠的宇宙空間中,光線剛好被擋住的星系佔比很少,大部分星系發出的光最終都能到達地球,所以哈勃可以觀測到大量的遙遠星系。背景星系發出的光抵達星系團時將會沿著彎曲的空間運動,從而可以繞過星系團繼續向前傳播,

最終到達地球,這就是廣義相對論所預言的引力透鏡效應。通過引力透鏡效應,哈勃望遠鏡可以觀測到星系團後面的星系。例如,位於22億光年之外的阿貝爾1689星系團擁有巨大的質量,它扭曲了背景星系的影象。

2樓:饅頭饃饃餅

宇宙空間非常空曠,光線剛好被擋住的星系佔比很少,大部分星系發出的光最終都能到達地球,所以哈勃可以觀測到大量的遙遠星系

3樓:

肯定是經歷過了很多的實踐才研究出的,星球和星系並不會阻擋到哈勃視線。

4樓:哈哈噠噠麼麼哈

因為這個哈勃望遠鏡利用了最先進的高科技技術,並不會被其它星球擋住視線

5樓:啦啦嚕啦啦

哈勃望遠鏡能夠看到很遠的地方是因為它需要調整一定的角度。

6樓:慶幸啊

是利用了三菱鏡的光線折射原理,因此星球和星系都不會阻擋視線。

7樓:earth小小傑

都會有阻擋的,不存在不阻擋視線的情況,因為那些行星是會發生位置變化的,所以他能夠看清。

8樓:麥田怪圈啊哦

它之所以可以望的遠,就是不可能被星球或者星系遮擋

9樓:晚七戀

不會,因為宇宙非常大,不存在這種情況,或者概率也是非常小的。

哈勃望遠鏡是怎樣看到過去的宇宙的?

10樓:匿名使用者

如果我沒理解錯的話,應該是「人體長90光年」吧。根據《狹義相對論》,哈勃望遠鏡所看到的天體實際上是由此天體所產生的光線經過漫長的旅途進入我們的眼睛,我們才能看到的。也就是你理解的「過去的景象」。

我認為你的想法是正確的。

11樓:匿名使用者

最近理論:光速不是恆定不變的,如果出現類似加速度的情況,那麼看到的過去會大大提前。

哈勃望遠鏡是怎樣看到銀河系的?

12樓:衛銳智

實時上人類看不到全景。。。看不到銀河系中心背後的部分,和一些靠邊上的部分。。。因為銀河系中心光照太亮,看不到後頭。。。

而且因為變緣太遠,可能存在高速星團的緣故,所以不能說全部觀測到。。。

有的地方有銀河系的圖,兩種,一種是全景圖,另一種是側面圖;側面是真的看到的(也就是我看周圍的,所看到的),而描述銀河系形狀的全景圖則是被人推斷出的。。。

而推斷的方法一開始是用星體數量來假設是圓盤型,但後來。。

用宇宙氣體的非可見光,用《都卜勒效應》進行分析,正好與假設吻合,並知其在旋轉。。。也同時也分析出它的旋臂分布,這樣全景圖就出來了。

13樓:

哈勃太空望遠鏡是一台巨大的太空望遠鏡。它在離地球表面580千公尺高空的軌道上執行。這台望遠鏡的重量令人難以置信,達到1.

1萬千克。它的鏡面直徑達240厘公尺。2023年4月,美國航空航天局的太空梭將它發射進入太空。

到目前為止,它已通過向地面上的天文學家們傳送無線電波的方式提供了無數極有價值的**。最近一段時期,「哈勃」似乎到了高產的時期,它發回的觀測資料使科學家們對宇宙的研究不斷取得突破性的進展。下面就回顧一下哈勃的巡天歷程。

2023年4月25日清晨,美國佛羅里達州卡納維拉爾角甘迺迪航天中心,數百名天文學家和技術專家翹首注目。遠處巨大的發射平台上,「發現號」太空梭如同展翼欲公升的鯤鵬,正巍然倚靠在發射塔邊。太空梭此次飛行肩負著重要使命,就是把耗資巨大、深受世人矚目的哈勃空間望遠鏡(hst)送入太空。

美國東部時間上午8點34分,隨著指令的發出,太空梭噴雲吐焰,在轟鳴聲中直上藍天,標誌著人類探索宇宙的歷程揭開了新的一頁。

哈勃空間望遠鏡以當代美國天文學家哈勃的名字命名,是由美國國家航空航天局主持建造的四座巨型空間天文台專案中的第一台,也是迄今為止天文觀測專案中投資最多,最受關注的專案之一。

天文學的研究以觀測為基礎。但由於地球大氣的吸收,波長在3000埃以下的紫外光波段對地面觀測者來說是乙個「盲區」。即使在可見光和近紅外波段,由於大氣寧靜度的制約,通常3公尺左右口徑的大型地面光學望遠鏡對星象的解析度很難優於1角秒。

若在大氣層以外的觀測則只受衍射極限的限制,角解析度可比地面觀測提高近10倍,達到0.1角秒,這相當於能分辨出約10公里以外的一枚5分硬幣。對於天文學上許多懸而未決的"宇宙之謎"來說,高解析度的觀測正是破解謎底的關鍵,這也是人類不惜工本進行空間天文觀測的主要原因。

有關空間望遠鏡的構想,早在本世紀40年代就已顯露雛形,而具體的設計和建造則完成於70至80年代。哈勃空間望遠鏡外觀象乙個5層樓高的圓筒,其主體長13.2公尺,最大直徑4.

3公尺(其中光學主鏡口徑為2.4公尺),兩塊長達12公尺左右的太陽能電池翼板伸展在鏡筒兩側,總重量達11.5噸。

這是一座高度自動化的空間天文台,它的主要效能要比通常的地面光學望遠鏡優越乙個量級以上。哈勃空間望遠鏡從2023年藍圖設計到2023年投入觀測,歷時10餘年,耗資15億美元。若按重量計算,平均每克造價接近130美元,遠比純金更貴。

天文學家期望著憑藉哈勃望遠鏡那銳利無比的"神眼",去洞察宇宙深層的奧秘,開闢天文觀測的**時代。

在哈勃望遠鏡上天之後,經過最初幾周緊張的測試與調整,人們發現望遠鏡的成象質量與預期效果存在很大差距。按設計能力,在可見光波段,被觀測的點源60%以上星光應能聚落在0.1角秒的小圓域內,而實際結果只有15%的光線落入其中。

經過地面上專家們緊張忙碌的調查研究,很快查明其禍因是望遠鏡在主鏡研磨製作過程中發生人為差錯,主鏡邊緣處比設計尺寸多磨去了2微公尺(約只有頭髮絲的百分之一細),真可謂失之毫釐,但按照現代精密光學的標準來看,這卻是乙個大錯誤。它導致瞭望遠鏡光學主鏡存在嚴重的球形象差,降低了觀測圖象的解析度,使望遠鏡的"視力"大受損傷,同時令其捕捉遙遠天體資訊的威力降低了將近20倍。受其影響,許多原定的重要觀測也將無法進行。

無獨有偶,哈勃望遠鏡還接二連三地遇上其它麻煩。人們發現,它的太陽能電池板因受熱不均產生微顫,破壞了望遠鏡瞄準系統的穩定性,進一步影響了觀測圖象的清晰度。此外,望遠鏡機載導向系統中的6個陀螺,有兩個相繼失靈,另有乙個也只能斷斷續續地工作。

這一切使得這座曾被寄予厚望的空間望遠鏡幾乎處於岌岌可危的境地。

面對嚴峻的挑戰,美國國家航空航天局和其它科研機構的科學家們使出周身解數,力挽狂瀾。他們在地面上利用先進的計算機圖象還原技術,盡可能彌補圖象的缺陷。由於主鏡在加工中所造成的偏差其形狀非常有規則,採用計算機處理後,可以把哈勃望遠鏡在圖象清晰度上的損失控制到最小,使其角解析度比起地面上最好的望遠鏡仍優越得多。

僅此一點,已使得哈勃望遠鏡最初三年的科學觀測依然成果輝煌,獲得大批珍貴資料。但是,哈勃望遠鏡集光能力比原設計降低20多倍,這種損失在地面是無法補償的,天文學家只能期待對它作"脫胎換骨"的太空維修了。

其實早在2023年,哈勃望遠鏡尚處於藍圖階段,就已經把進行太空維修納入可行性設計之中。按照設計方案,望遠鏡上共有50餘種元件和裝置可在太空中作更換。哈勃望遠鏡擁有5臺主要的科學觀測儀器,包括兩台照相儀,兩台光譜儀和一台高速光度計。

每台裝置都設計成相互獨立的組裝外掛程式,可以分別或同時進行觀測,也可以單獨被撤換而不影響其它儀器。

哈勃望遠鏡頻頻「遇險」,於是美國國家航空航天局在2023年12月對其作了為期12天的太空維修。7名機組人員帶著7噸重的各種器材,於12月2日搭乘「奮進號」太空梭駛入太空。此次太空之旅的意義非比尋常,不但是要修好望遠鏡,矯正哈勃望遠鏡的「視力」,更重要的是可以檢驗人類在太空裡從事高難度操作的能力,也為今後空間城的建造積累寶貴的經驗。

「奮進號」啟程3天之後與哈勃相會。首先,太空人用機械臂把哈勃望遠鏡抓入飛船的敞開式貨艙中。在隨後幾天激動人心的緊張「手術」中,數字太空人輪番步入太空,依照事先周密的安排和演練,有條不紊,精心**哈勃望遠鏡的諸多病患,終於「妙手回春」,全面恢復瞭望遠鏡原設計的科學能力。

在修復過程中,更換了哈勃望遠鏡的兩台陀螺儀和太陽能電池翼板上的驅動控制部件,解決了望遠鏡空間定向的穩定性問題。矯正望遠鏡主鏡的像差是此次成敗的關鍵,太空人們為哈勃望遠鏡新裝了"光學矯正替換箱",就彷彿給翳障迷濛的近視眼配上一副「矯光眼鏡」,使其重現清明。在科學儀器方面,換裝上一台加州噴氣推進實驗室製作的新一代的廣角行星照相儀,令望遠鏡的天文觀測能力如虎添翼。

此外,太空人還安裝了新的計算機儲存器,進一步改善了電腦的使用效率。在與地面環境迥然不同的外層空間進行如此複雜而精細的工程維修,顯示出人類在空間中從事高難度活動的能力,堪稱科技史上的偉大創舉。誠如美國國家航空航天局的主管韋勒博士所言:

「這次(維修)飛行無論成功與否,都將名存史冊」。

令人們額手稱慶的是,這次太空維修行動最終獲得圓滿的成功。12月28日,哈勃望遠鏡維修後拍攝的第一幅**傳回地面,圖象之清晰令人欣喜和驚詫,天文學家們甚至都懷疑起自己的眼睛。韋勒博士說:

「維修效果比我們最大膽的夢想還要棒。」**後的哈勃望遠鏡,不僅消除了像差,其解析度甚至超過了原初的設計。矯正後的望遠鏡可使點源70%的光線聚在0.

1角秒內,已非常接近於物理學定律所決定的極限。在隨後的幾年裡,哈勃望遠鏡所獲觀測圖象的質量空前之高,得到一系列極有價值的發現,對天體物理學的進步作出了卓越的貢獻。

2023年2月,「發現號」太空梭公升空與哈勃望遠鏡再次相會,此次服務飛行的主要任務是為哈勃望遠鏡換裝上兩台新一代的儀器。一台名為「空間望遠鏡成象光譜儀」,它使用新的、更為靈敏的探測器,並且能同時對多個目標作光譜測量,而原先的光譜儀一次只能觀測乙個目標,新舊兩種裝置的工作效率不可相提並論;另一台是「近紅外照相儀」,原先哈勃望遠鏡上的照相機只能在可見光和紫外波段觀測,近紅外照相儀則可在2.5微公尺以下的近紅外波段進行成象觀測,尤其適合觀測研究恆星形成區和高紅移星系方面的諸多奧秘現象。

儀器裝置的更新換代使哈勃空間望遠鏡觀測宇宙的能力百尺竿頭,更上一步。對哈勃望遠鏡的最後一次維修飛行定於2023年3月進行。此後,隨著歲月流逝,漸漸能量耗散,裝置毀損,哈勃望遠鏡將在太空中孤獨地走完最後的歷程,直至壽終正寢。

哈勃空間望遠鏡將於21世紀之初完成其歷史使命,而人類駛向遼闊太空的航程則還剛剛起步。「地球是人類的搖籃,但人不會永遠生活在搖籃裡」。如今,人類的目光已經指向銀河深處。

建立空間站,漫遊太陽系,已不再只是少數先驅者頭腦中的理想或者科幻**裡的奇景。也許到不遠的將來,回首今天,人們會普遍意識到,哈勃空間望遠鏡自身的業績和它成功的太空維修,正是人類拓展空間疆域歷程中堅實的一大步。

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