央视新闻
哈勃空间望远镜经历的是轨道黑夜,而不是地面观测者理解的整晚黑暗。哈勃绕地球运行一周大约需要一个半小时,在部分轨道阶段会进入地球阴影;阴影持续时间会随季节、轨道位置和太阳照射角度变化,因此不能简单规定为每天固定几小时。
哈勃空间望远镜需要低背景环境,因为遥远星系、星云和恒星的光线极其微弱。地面大气会散射城市灯🎨光、月光和天体本身的光,也会产生空气辉光;这些额外光子会抬高天空背景,使微弱目标与背景之间的差异变小。
哈勃空间望远镜的姿态控制系统还必须在黑暗中保持准确指向。望远镜不能依靠人眼判断目标,而要结合陀螺仪、星敏感器和控制🌺软件确认自身姿态;稳定指向几分钟甚至数小时,才能让长🎇曝光图像中的星光不被拖成线条。
哈勃空间望远镜的探测器会受到宇宙射线、电子噪声和热背景干扰。宇宙射线🔑击中探测器时,可能留下明显亮线或亮点;科学人员需🎯要利用重复曝光识别异常像素,并在数据处理中剔除受影响区域。低背景环境能够减少部分干扰,却不能让探测器完全安静。
哈勃空间望远镜在阳光照射段同样可能获得优质数据,只要太阳光不会进入望远镜的敏感方向。阳光还能直接为太阳能板供电,使设备补充电量;因此阳光段和阴影段各有用途,前者偏重供电与部分观测安排,后者常常拥有更低的受光背景和不同的目标可见条件。
哈勃空间望远镜的运行计划会提前避开高风险指向。任务规划人员会综合目标的方位、地球遮挡、太阳和月球角距离、仪器温度、电池状态以及通信安排,决定一项观测何时开始、何时暂停。黑夜因此不是突发故障,而是可以计算、预测和纳入计划的运行阶段。
哈勃空间望远镜在轨道黑夜中首先面对的是能源管理,而不📚是低温本身。电池需要在日照阶段储存足够电量,才能支撑阴影阶段的仪器运行;如果长期处于异常姿态、太阳能板受损或电池性能下降,任务规划就必须减少高耗能操作。