哈勃空间望远镜如何维护

哈勃空间望远镜如何维护
哈勃空间望远镜如何维护

哈勃空间望远镜如何维护
第一次维护任务
在1990年4月哈勃空间望远镜发射升空的数星期后,研究人员发现从哈勃空间望远镜传回来的图片有严重的问题,获得的的最佳图像品质也远低于当初的期望：点源的影像被扩散成超过一弧秒半径的圆.
通过对图样缺陷的分析显示,问题来源于主镜的形状被磨错了.虽然这个差异小于光的1/20波长,镜面与需要的位置只差了微不足道的2微米,但这个差别造成了灾难性的球面像差.这样来自镜面边缘的反射光不能聚集在与中央的反射光相同的焦点上.
1993年,奋进号执行了对哈勃空间望远镜的第一次维修,研究人员设计一个有相同的球面像差,但功效相反的光学系统来抵消错误,相当于配上一副能改正球面像差的眼镜.用来改正球面像差的仪器称为空间望远镜光轴补偿校正光学（COSTAR）.为了给COSTAR在望远镜内提供位置,必须移除其中一件仪器,天文学家的选择是牺牲高速光度计.
除此之外,广域和行星照相机被第二代广域和行星照相机以及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、二个磁力计和其他的电子组件也被更换.
第二次维护任务
第二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柏的轨道.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(3A)
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机,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太空船有关的计算工作.
第四次维护任务(3B)
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年耗尽的近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勃空间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,哈柏的配电系统也被更新了.这是哈勃空间望远镜升空之后,首度能完全的应用所获得的电力.其中影响最大的两架仪器,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年间共同完成了哈勃超深空视场.
最后的维护任务(SM4)
最近一次的哈勃维修任务原本安排在2008年8月,由于哈勃空间望远镜上的数据处理系统出现严重故障,原定的维修任务推迟至2009年5月11日.在此次维修中,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最后一次维护,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）；修复损坏的空间望远镜影像摄谱仪（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.
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最少延长至2014年.

它被调整好以后就不需要特别的维护了，因为它的一切部件都是非常高可靠的，太空也没灰尘是很干净的所以光路不需要维护。