哈勃空間望遠鏡，是以天文學家愛德溫·哈勃為名，在地球軌道的望遠鏡。哈勃望遠鏡接收地面控制中心的指令並將各種觀測數據通過無線電傳輸回地球。由於它位於地球大氣層之上，因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處：影像不受大氣湍流的擾動、視相度絕佳，且無大氣散射造成的背景光，還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。

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在1993年12月哈伯的第一次維修任務時，太空人馬斯格瑞夫（Story Musgrave，在懸臂上）、霍夫曼（Jeffrey Hoffman，在太空梭酬載隔間中）與他們的同夥修好了哈伯望遠鏡不名譽的鏡片瑕疵，讓哈伯開始探索太空。

歷史上，鮮少有望遠鏡能像哈伯太空望遠鏡一樣，對天文研究造成如此深遠的影響。不過，它的影響並非如大多數人所想像的那樣。基本上，它並未造就任何只屬於它本身的發現；相反的，哈伯太空望遠鏡針對了來自地基天文臺的線索與猜測，將其轉化成近乎真實的確切影像。它與其他天文臺同心協力，為宇宙提供了彩色的視野。它也迫使理論學者重新思考更廣泛的理論，並建構新理論，盼能更詳盡地解釋天文現象。簡單地說，哈伯的深遠影響力並非源自它優異的儀器與技術，而主要來自於與其他望遠鏡的密切合作。

今年4月，哈伯望遠鏡在太空中度過它的27週年。它提供了天文學家前所未有的詳細資訊，並將遨遊宇宙的視野帶回地球，而這兩方面的成就，最近卻被有關於它未來何去何從的爭辯所遮掩。正當美國航太總署（NASA）掙扎著是否恢復太空梭的飛行任務時，哈伯的狀況仍在持續退化中；除非太空人能夠前往並修復它，否則哈伯最快在2008年間就會屆臨使用年限。這個轉折點促使我回顧並評估哈伯與天文學過去27年的歷史，那是許多研究人員所認定為自己研究領域的黃金年代。

下面為哈勃空間望遠鏡的部分重要貢獻：

1.壯觀的彗星撞擊秀

從宇宙的觀點，修梅克–李維9號彗星撞擊木星是件小事：岩石態行星與衛星凹凸不平的表面，早已說明了太陽系就像個靶場。但從人類的觀點，這是個一生中絕無僅有的事件：平均每1000年才會發生一次像這樣彗星穿越並撞擊行星的事件。

修梅克–李維9號彗星死亡前一年，哈伯的影像顯示它已分裂成20幾塊碎片，像是一串珍珠。第一塊碎片在1994年7月16日猛力撞入木星大氣，其餘的碎片則在一週之內接踵而至。影像顯示出在木星的地平線上，升起類似核爆的蕈狀雲，並在之後的10分鐘內殞落星散，碰撞所留下的痕跡可持續幾個月。

這些稀有的影像固然價值非凡，但也引出了關於這個氣態巨行星成份的問題。在一處撞擊地點，波動以每秒450公尺的速度向外傳播。主要的解釋認為它們是以浮力為恢復力的重力波，就好像你試著強壓一塊木頭入水時，木頭會不斷浮沉般。若果真如此，則這些波動的性質暗示了傳遞波動的液態雲的氧氫比例，為太陽中的10倍。但如果像一些理論所假設的，木星是由太初的塵埃雲氣盤因重力機制而斷裂形成的，那麼它的成份應與氣盤相同──即與太陽相似。這矛盾至今仍然無解。

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這張畫中所顯示的行星剪影，是科學家根據哈伯對其宿主恆星的亮度測量所推想出來的。

2.偵測太陽系外行星

2001年，美國天文學會要求行星科學家票選他們認為在過去10年裡最重大的發現。他們選出的是對太陽系外行星所做的偵測。今天，研究人員已知大約180個這類天體，其中大多數是由於地基望遠鏡觀測到因行星的重力牽引，造成了主星微弱不定的搖晃運動而推論得到。但是這類觀測僅提供了關於行星的極少量資訊：只有行星軌道的大小和橢圓率，與行星質量的下限。

哈伯接續觀測那些軌道面與我們視線排成一直線的行星系統，當它們週期性地自其主星前面掠過時，將會遮擋掉恆星所發出的部份光線，這種事件稱為「凌日」 。哈伯對首度被發現的凌日行星「HD209458的伴星」所做的觀測，提供了所有太陽系外行星中最詳細的資料。它的質量比木星小30%，但直徑卻大上30%，可能是因為暴露在其母星的輻射轟擊下所造成的膨脹。該行星不具備環與衛星，因為如果行星周邊存在著寬環或衛星，哈伯的數據將可精準地揭露出來。最令人印象深刻的是，哈伯首度測量了環繞在其他恆星周遭的成份。該行星大氣含有鈉、碳與氧，而它的氫氣蒸散入太空，形成一條彗星般的尾巴。要在星系中搜尋生命的化學徵兆，這些觀測是必要的前導測量。

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當超新星1987A所發出的震波與早已存在的氣環碰撞時，熱點即開始發出光芒。

3.追蹤恆星之死

當一顆恆星的質量介於太陽質量的8~25倍時，理論預測它將會以超新星爆發的形式結束生命。當恆星耗盡了可使用的燃料時，它會突然失去用以支撐它本身重量的慣有力量。它的核心將崩塌形成中子星，那是一個毫無生氣的超緻密恆星遺骸，而其外部氣層則以光速5%的速度向外彈出。

但是，要驗證這項理論卻非常困難，因為自1680年起銀河系內就不曾發生超新星爆發事件。在1987年2月23日，天文學家獲得了次佳的機會：銀河系的衛星星系「大麥哲倫雲」中，發生了一次超新星爆發。當時哈伯尚未發射升空，但在三年之後它開始追蹤此事件的進展。哈伯很快就發現了在爆炸恆星周遭，存在一個三環系統。中央的環看來是沙漏狀雲氣的細腰，而較大的圈圈則明顯是在爆炸前數萬年，該恆星就已經噴出的兩片淚珠狀雲瓣的邊緣。1994年哈伯開始觀測到中央環上一連串的亮點，這代表超新星的噴出物霹靂啪啦地撞上了環圈。對環圈的觀測，持續闡明瞭恆星的生命如何進入尾聲。

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貓眼星雲是已知最複雜的行星狀星雲之一，一般認為這種雲氣是由瀕死的類日恆星所造成的。

不像大質量的恆星，同太陽一般大小的恆星，死狀就相對優雅得多。它們的非爆發性過程大約需要一萬年的時間，逐步彈射出其外部氣體殼層。當恆星中央高熱的核心裸露出來時，其輻射會遊離噴出的氣體，發出絢麗奪目的鮮明綠光（遊離氧激發）與紅光（遊離氫）。這個結果稱為行星狀星雲，這是個常讓人誤解的名字。今天我們已知的行星狀星雲約有2000個左右。哈伯以無比的精細程度展現了它們極端複雜的外型。

有些星雲顯露出一組圓形標靶般的同心環結構，可能暗示噴發氣殼的過程並不連貫。奇怪的是，不連續噴發的間隔據推估大約是500年，但這段時間實在太長而不能以動力搏動（恆星因重力與氣體壓力間溫和的交互作用，而產生收縮與擴張的現象）來解釋，不過卻又短到無法用熱力搏動（恆星被驅向非平衡狀態）來描述。因此這些被觀測到的同心環之確實成因，目前並不清楚。

撰文／利維歐（Mario Livio）

翻譯／李沃龍

部分修正：南充天文在線/零度星系

引用：http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=890；https://zh.wikipedia.org/zh-tw/哈勃空間望遠鏡