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1990年4月24日，美国肯尼迪航天中心，一枚航天飞机腾空而起，将人类历史上最伟大的光学观测设备之一——哈勃太空望远镜送入太空。这场持续数小时的发射任务，不仅标志着人类突破地球大气层对天文观测的限制，更开启了探索宇宙奥秘的新纪元。其发射过程融合了精密设计、尖端技术与严谨操作，可拆解为以下关键环节： 一、航天飞机：太空运输的“专属座驾” 哈勃望远镜的发射依托于航天飞机这一可重复使用的太空运输工具。与一次性火箭不同，航天飞机具备在轨释放载荷、返回地球后重复使用的特性，这为后续的维修与升级提供了可能。发射当天，发现号航天飞机将哈勃望远镜安置于其货舱内，通过机械臂完成最终定位与固定。航天飞机的轨道高度设计为570千米，这一高度既能避免大气层对望远镜的干扰，又能确保其与地球同步轨道中继卫星的通信畅通。 二、精密部署：毫米级操作的太空芭蕾 进入轨道后，哈勃望远镜的释放需经历多步骤协同操作。首先，宇航员通过航天飞机的机械臂将望远镜从货舱中缓缓移出，确保其太阳能电池板与高增益天线处于展开状态。随后，机械臂将望远镜释放至预定位置，并保持50英里的安全距离，以防突发故障需紧急回收。整个过程需精确控制速度与角度，避免望远镜与航天飞机发生碰撞。释放后，地面控制中心立即启动自检程序，确认望远镜的姿态控制系统、通信设备与科学仪器均正常运转。 三、轨道调整：微调定位的“太空校准” 哈勃望远镜的初始轨道并非最终观测位置。释放后，其通过内置推进器进行微调，确保轨道高度与倾角符合设计要求。这一步骤至关重要——轨道偏差可能导致望远镜无法稳定指向目标天体，或与中继卫星的通信中断。地面团队通过实时监测望远镜的轨道参数，结合航天飞机的轨道数据，计算出最优调整方案，最终使哈勃进入稳定运行的低地球轨道。 四、科学使命的起点：从发射到首次观测 发射成功仅是哈勃望远镜使命的开端。在轨激活后，其搭载的5台科学仪器（包括广域和行星照相机、暗天体照相机等）需经历数周的校准与测试。例如，主镜的抛光精度需达到可见光波长的二十分之一（约30纳米），任何微小误差都可能导致图像模糊。1990年5月，哈勃拍摄的首张图像因主镜缺陷出现严重像差，这一危机促使NASA在1993年启动首次维修任务，通过安装校正镜片（COSTAR）修复光学系统。此后，哈勃凭借其无大气干扰的观测优势，陆续捕捉到星系碰撞、超新星爆发等震撼图像，成为天文学研究的“黄金眼”。 五、技术遗产：发射背后的创新突破 哈勃望远镜的发射凝聚了多项颠覆性技术：其主镜采用超低膨胀玻璃与铝增强反射膜，确保在极端温度变化下仍保持稳定；卡塞格伦式反射系统通过双曲面镜组合，将光线聚焦至焦平面，大幅提升图像清晰度；数据传输系统依托地球同步轨道中继卫星，实现每天两次的高效通信，使地面科学家能实时获取观测数据。这些技术不仅奠定了现代空间望远镜的设计范式，更推动了光学、材料科学与航天工程的交叉融合。 从发射到稳定运行，哈勃望远镜的旅程是人类探索宇宙的缩影。它以精密的工程设计、严谨的太空操作与持续的技术迭代，突破了地球的桎梏，将人类的目光投向更遥远的深空。 |
