哈勃太空望远镜的维修史：共经历五次修理

——摘自(中国国家地理网)

哈伯天文望远镜，作为天文学家目前能获得的*深入、也是*敏锐的太空光学影像的工具，在服役的这20年中，共经历过5次维护。

**次维护任务

这是1993年宇航员在哈勃**次维修任务中正在移除广角和行星照相仪，并安装了功能更强大的“后继者”——2号广角和行星照相仪。

在设计上，哈伯太空望远镜必须定期的进行维护，但是在镜子的问题明朗化之后，**次的维护就变得非常重要，因为航天员必须**性的进行望远镜光学系统安装和校正的工作。被选择执行任务的七位航天员，接受近百种被专门设计的工具使用的密集训练。由奋进号在1993年12月的STS-61航次中，于10天之中重新安装了几件仪器和其它的设备。

*重要的是以COSTAR修正光学组件取代了高速光度计，和广域和行星照相机由**代广域和行星照相机与内部的光学更新系统取代。另外，太阳能板和驱动的电子设备、四个用于望远镜定位的陀螺仪、二个控制盘、二个磁力计和其它的电子组件也被更换。望远镜上携带的计算器也被更新升级，由于高层稀薄的大气仍有阻力，在三年内逐渐衰减的轨道也被提高了。

在**次维修任务后哈伯的影像获得大幅改善。(左侧是修复前拍摄，右侧是修复后拍摄)

1994年1月13日，美国国家航空暨太空总署宣布任务获得完全的成功，并显示出许多新的图片。这次承担的任务非常复杂，共进行了五次航天飞机船舱外的活动，它的回响除了对美国国家航空暨太空总署给予极高的评价外，也带给天文学家一架可以充分胜任太空任务的望远镜。

后续的维修任务没有如此的戏剧化，但每一次都给哈伯太空望远镜带来了新的能力。

**次维护任务

1997年，宇航员史蒂夫-***拍摄到同伴马克-李(Mark Lee)**次哈勃维修任务中的太空照，当时马克正准备记录航天飞机照相仪的日常拍摄功能。

**次维护任务由发现号在1997年2月的STS-82航次中执行，以太空望远镜影像摄谱仪(STIS)和近红外线照相机和多目标分光仪(NICMOS)替换掉戈达德高解析摄谱仪(GHRS)和暗天体摄谱仪(FOS)；以一台新的固态记录器替换工程与科学录音机，修护了绝热毯和再提升哈伯的轨道。

    这是1997年一位宇航员在**次哈勃望远镜维修任务中正在移除高分辨率光谱仪，并准备安装新的仪器。哈勃望远镜的科学仪器体型都很大，并且较复杂，这个望远镜可以容纳4个电话亭大小的科学仪器和4个钢琴大小的仪器。

近红外线照相机和多目标分光仪包含由固态氮做成的吸热器以减少来自仪器的热噪声，但在安装之后，部分来自吸热器的热扩散却意料之外的进入光学挡板，这额外增加的热量导致仪器的寿命由原先期望的4.5年缩短为2年。

第三次维护任务

在六台陀螺仪中的三台故障之后(第4台在任务之前几个星期故障，使望远镜不能胜任执行科学观察)，第三次维护任务仍然由发现号在1999年12月的STS-103航次中执行。在这次维护中更换了全部的六台陀螺仪，也更换了一个精细导星传感器和计算器，安装一套组装好的电压/温度改善工具(VIK)以防止电池的过热，并且更换绝热的毯子。新的计算器是能在低温辐射下运作的英特尔486，可以执行一些过去必须在地面处理的与宇宙飞船有关的计算工作。

第四次维护任务

第四次维护任务由哥伦比亚号在2002年3月的STS-109航次中执行，以先进巡天照相机(ACS)替换了暗天体照相机(FOC)，并且查看了冷却剂已经在1999年耗尽的���红外线照相机和多目标分光仪(NICMOS)。更换了新的冷却系统之后，虽然还不能达到原先设计时预期的低温，但已经冷到足以继续工作了。

在这次任务中再度更换了太阳能板。新的太阳能板是为铱卫星发展出来的，大小只有原来的三分之二，除了可以有效的减少稀薄大气层带来的阻力，还能多供应30%的动力。这多出来的动力使得哈伯太空望远镜上所有的仪器可以同时运作，并且因为较为柔软，还消除了老旧的太阳能板因为进出阳光照射区域会产生震动的问题。为了改正继电器迟滞的问题，哈伯的配电系统也被更新了。这是哈伯太空望远镜升空之后，首度能完全的应用所获得的电力。其中影响*大的两架仪器，先进巡天照相机和近红外线照相机和多目标分光仪，在2003至2004年间共同完成了哈伯超深空视场。

第五次维护任务

    2009年5月15日，宇航员迈克尔-古德太空行走中正使用一个电动工具维修哈勃望远镜组件。

*近一次的哈伯维修任务原本安排在2008年8月，航天员将更换新的电池和陀螺仪。更换精细导星传感器(FGS)并修理太空望远镜影像摄谱仪(STIS)。他们也会安装二架新的仪器：宇宙起源频谱仪和第三代广域照相机，但是可能不会重置或替换先进巡天照相机。然而美国太空总署于2008年9月宣布哈勃太空望远镜上的数据处理系统出现严重故障，无法正常存储观测数据并传回地球，而且哈伯太空任务高度与国际太空站距离十分远，航天员在紧急情况下未能找到有效**避难处，这使得维护哈伯望远镜变为一项极度危险的任务。经过美国太空总署考虑后，因此原定的维修任务将推迟于2009年5月12日之后，由亚特兰提斯号航天飞机进行代号为STS-125航次任务。更会以另一艘航天飞机于发射台待命以为**之计。而这将会是哈伯太空望远镜*后一次的维护任务，会将哈勃太空望远镜的寿命延长至2013年后。届时发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜能接续哈勃太空望远镜的天文任务。但若任务失败的话，哈勃太空望远镜将于2010年坠入大气层报销。

美国东部时间2009年5月11日14点01分，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。在此次太空之旅中，机上的7名宇航员通过5次太空行走对哈勃太空望远镜进行了*后一次维护，为其更换了大量设备和辅助仪器，进行了脱胎换骨的维护更新。这些更新主要包括：以新的第三代广域照相机(WFC3)取代WFPC2；安装新的宇宙起源频谱仪(COS)、取回该处的COSTAR光学矫正系统；修复损坏的先进巡天照相机(ACS)；修复损坏的太空望远镜影像摄谱仪(STIS)；替换损坏的2#精细导星传感器(FGS)；更换科学仪器指令和数据处理系统(SIC&DH)；更换全部的电池模组；更换所有的6个陀螺仪和3组定位传感器(RSU)；更换对接环、安装全新的绝热毯(NBOL)、补充制冷剂等等。

美国东部时间2009.5.19 08:57，女宇航员梅甘·麦克阿瑟用“阿特兰蒂斯”号航天飞机上机械臂将哈勃放出货舱。这次维护不但全方位提高了哈勃望远镜的观测性能，而且可望使其服役期*少延长至2014年。美国国家航空和航天局将对望远镜展开测试，计划9月公布哈勃维修后拍摄的首批照片。由于这次行动风险极高，宇航局还布置“奋进”号航天飞机待命，随时准备上天“营救”。2009.5.24星期天早晨，“阿特兰蒂斯”号航天飞机**降落在爱德华空军基地(因天气原因，降落被延迟了3天并*终没有直接降落在肯尼迪中心航天飞机专用机场)。

2009年5月13日，亚特兰蒂斯号航天飞机通过机械臂与哈勃望远镜建立连接，这张图片就是宇航员在进行第5次维修任务时拍摄的，宇航员将负责升级和维修望远镜的组件。

WFC3的**张照片已经于2009.7.24公布，拍摄的是木星*新的撞击痕迹，*后的精细校准继续进行,到2009.10.20，除了NICMOS外，哈勃的主力科学仪器都已经投入紧张的科研工作。

哈勃SM4任务是NASA规划的*后一次维修任务，预计在2014年开始，詹姆斯.韦伯太空望远镜(JWST)将发射升空，并逐步接替哈勃的工作。但是，哈勃在可见光信道尤其是紫外信道的观测能力，是无可替代的。