序言

An Introduction to Hubble Images

哈勃圖集簡(jiǎn)介

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的太空?qǐng)D像非常驚艷。本書中的圖像將為您帶來樂趣與靈感，還開啟了通過哈勃空間望遠(yuǎn)鏡探索外太空的大門。本書中的圖像注解簡(jiǎn)潔明了，采用非技術(shù)術(shù)語為“太空新人”提供足夠的背景知識(shí)。有關(guān)哈勃的更深入、更詳細(xì)的信息可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到。

這本哈勃空間望遠(yuǎn)鏡圖集是簡(jiǎn)單而美麗的。其中的每一張圖都是與眾不同的，訴說著我們太陽系以及遙遠(yuǎn)的太空世界的過去與未來。從行星到恒星，再到超新星、黑洞、星系以及宇宙大爆炸之初，時(shí)空的跨度超乎想象——它們大多數(shù)是在光年之外。這些圖像為我們展示了宇宙中那些遙遠(yuǎn)暗弱的天體、那些極端的熱和極端的冷以及宇宙在最初的模樣。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像勾起了我們的好奇心，加深了我們對(duì)太陽系和星際探索的興趣。

這些圖像由美國國家航空航天局（NASA）以及很多相關(guān)部門精心制作并科學(xué)記錄、存儲(chǔ)。美國國家航空航天局及其社區(qū)與全世界分享哈勃的圖像和收集到的數(shù)據(jù)。本書中的圖像僅展現(xiàn)了哈勃收集到的數(shù)據(jù)中很小的一部分。事實(shí)上，還有大量的數(shù)據(jù)有待在科學(xué)研究中被查閱以及被轉(zhuǎn)化成圖像。哈勃圖集以及相關(guān)的數(shù)據(jù)已經(jīng)回答了眾多科學(xué)問題。正如它在回答科學(xué)問題時(shí)經(jīng)常發(fā)生的那樣，更多、更重要的問題出現(xiàn)了——包括太空、物理、生命，還有宇宙。不少哈勃拍攝的經(jīng)典圖像已經(jīng)隨著圖像處理技術(shù)的改善或者其他望遠(yuǎn)鏡和設(shè)備補(bǔ)充的數(shù)據(jù)而更新（而且以后還會(huì)更新）。許多科學(xué)家、藝術(shù)家將繼續(xù)工作，因?yàn)閿?shù)據(jù)的收集工作仍在繼續(xù)，這些有用的數(shù)據(jù)將繼續(xù)增加我們對(duì)宇宙的樂趣和知識(shí)。

作為策展人和編輯，我試圖按照獲取每幅圖像的網(wǎng)站的要求提供圖像來源。但是類似的圖像可以從不同的網(wǎng)站獲得，并被提供了不同的圖像來源。如果我遺漏了誰，請(qǐng)與我聯(lián)系，我將在未來版本中進(jìn)行修改。此外，如果您想解釋您的圖像處理過程，請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)系。對(duì)于那些未被選中的圖像的作者，我也想收到您的來信。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和其他未來的空間望遠(yuǎn)鏡收集到的很多信息和奇妙圖像都還沒有為人所知，還有很多重大的發(fā)現(xiàn)等待我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

現(xiàn)在，請(qǐng)跟隨哈勃，開始一場(chǎng)愉快的太空之旅！

貝絲·阿萊塞（Beth Alesse），編輯/策展人

BAlesse@HubbleImagesfromSpace.com

The Hubble Telescope

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡

在1609年，意大利科學(xué)家伽利略·伽利雷（Galileo Galilei）將當(dāng)時(shí)新發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡用作觀測(cè)夜空。他的這一觀測(cè)決定性地改變了人類對(duì)宇宙的理解。400年后，以天文學(xué)家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）命名的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡同樣改變著我們對(duì)宇宙的基礎(chǔ)認(rèn)知。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的軌道高度距地面約340英里（合550千米），因此哈勃可不受地球大氣層對(duì)成像帶來的不利影響，包括模糊星像和阻擋某些波長的光線到達(dá)地面望遠(yuǎn)鏡。在地球大氣層之外，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)活動(dòng)會(huì)更加穩(wěn)定、精細(xì)和敏銳。目前哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的運(yùn)行已近30年，已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)以百萬次的觀測(cè)，從中產(chǎn)生了超過14 000份科學(xué)出版物。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡除了成為世界范圍內(nèi)的文化符號(hào)外，其科學(xué)發(fā)現(xiàn)同樣是非常重要的。

1990年，在美國太空計(jì)劃和歐洲空間局的合作下，發(fā)現(xiàn)者號(hào)航天飛機(jī)搭載著哈勃空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空。后續(xù)又有多次維護(hù)任務(wù)對(duì)哈勃進(jìn)行了硬件和軟件的更新，使得這一有史以來最重要的科學(xué)儀器之一能繼續(xù)運(yùn)行下去。

太陽能板為哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的運(yùn)行提供了能源。它使用通信天線將數(shù)據(jù)回傳給地面的科學(xué)家。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡有兩片鏡面：主鏡和副鏡。如果望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部需要保護(hù)，它的遮光板可以關(guān)閉。精細(xì)導(dǎo)星傳感器可以幫助望遠(yuǎn)鏡在曝光期間時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)它所拍攝的目標(biāo)。上圖是這個(gè)復(fù)雜設(shè)備的主要組成部分，它需要先進(jìn)的軟件和許多科學(xué)技術(shù)人員共同來維護(hù)和操作。

Hubble Service Missions

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維護(hù)任務(wù)

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)可以使宇航員在太空對(duì)其進(jìn)行維修。哈勃執(zhí)行任務(wù)期間，對(duì)它一共進(jìn)行了五次維護(hù)，更換、修復(fù)和升級(jí)了望遠(yuǎn)鏡上的系統(tǒng)，包括2009年之前的五個(gè)主要儀器。發(fā)射升空后的前三年（即1990年到1993年），哈勃空間望遠(yuǎn)鏡一直在使用有缺陷的鏡面觀測(cè)，直到進(jìn)行了光學(xué)改正。盡管如此，天文學(xué)家們選取了一些不太困難的目標(biāo)以抵消鏡子的缺陷，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡在這些目標(biāo)上仍然完成了富有成效的觀測(cè)任務(wù)。在2003年哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)失事后，第五次維護(hù)任務(wù)幾近取消。

直至2017年，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡仍在運(yùn)行，計(jì)劃至少服役到2019年詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡（James Webb Space Telescope，JWST）發(fā)射并投入運(yùn)行。哈勃的最終退役時(shí)間可能是2030年，甚至是2040年。毫無疑問的是，只要還能工作，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和它的繼任者詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡就有大量的工作等著去完成。

右邊這組圖片展示的是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的同一個(gè)星系——M100在安裝用來改正像差的校正光學(xué)組件前后的對(duì)比（左圖為改正前）。截至2009年，除先進(jìn)巡天相機(jī)（Advanced Camera for Surveys，ACS）的高分辨率通道外，最初的觀測(cè)儀器中所有被替換過的均工作正常。

星系M100的對(duì)比照片