随着科技的进步,我们人类的探索范围也越来越大,从深入大洋深处、攀登地球高峰,再到走出地球看看宇宙深处的景象。不过受限于当前人类技术水平,人类的足迹最远也只能到达38万公里外的月球表面而已,而那些无人飞船则可以突破诸多方面的限制,比如说不需要搭载复杂的生命保障系统等,所以无人飞船的飞行时间、飞行距离都可以很长,原则上只要设备不出故障,就能够继续运行。比如说离我们地球最远的星际探测器旅行者1号就已经在深空中飞行了40多年,与地球的距离超过了230亿公里,现在仍有部分设备能够正常运行,接下来它还将继续朝着宇宙深处飞去,没有意外的情况下,再过几万年它就可以离开太阳系了。
不说在深空飞行数万年,持续飞行几十年对人类来说都是难以接受的。所以人类到目前为止连太阳系都还没走出去。虽然我们还走不出去太阳系,也还没能够实现载人登陆火星这些行星,但是借助一些先进的望远镜,我们可以看到100多亿光年远的宇宙深处景象。在这段时间,相信很多朋友都在关注迄今为止人类发射的最大的太空望远镜-詹姆斯·韦伯望远镜,现在这个太空望远镜已经顺利展开了遮阳板,这个遮阳板的面积相当于网球场大小,可以保护望远镜免受来自太阳、地球和月球的光和热所带来的影响。在詹姆斯·韦伯太空望远镜发射之前,其中在太空中还有一个很先进的太空望远镜,那就是哈勃望远镜。
虽然在先进程度等方面,哈勃望远镜已经落后于最新发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜,毕竟哈勃望远镜已经是30多年前发射的产物,两者之间存在代差也正常,但哈勃望远镜在天文学界的影响是不容忽视的,在过去30多年时间内,我们通过哈勃望远镜看到了很多前所未有的景象,也开阔了我们人类的视野、刷新了我们对宇宙的认知。
哈勃望远镜在1990年4月24日发射升空,与地面的望远镜相比,在太空中飞行的望远镜优势非常明显,比如说拍摄到的照片不会受到地球大气湍流的扰动,还可以观测到那些被地球臭氧层吸收掉的紫外线,视相度绝佳,所以成功弥补了地面观测能力的不足,为科学家们解决了很多问题。由于哈勃望远镜的口径达到2.4米、长度达到16米,质量达到11吨,所以需要由航天飞机才能发射升空,而自发射升空以后,哈勃望远镜也是出现了一些状况。
比如说它主镜的形状被磨错了,镜面边缘出现了约2.2微米的误差。这虽然看起来非常微小,但对于哈勃望远镜来说其实是严重的问题,宇宙深处照射过来的光线在镜面反射以后,没法聚集在与中央的反射光相同的焦点上。所以一开始拍摄到的宇宙照片品质远达不到预期的水平。由于这个望远镜的尺寸很大,带回地球进行维修是不现实的,技术难度大、成本也非常高,也需要很长时间。为了解决这一个问题,科学家们制定了维修方案:那就是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,通过为哈勃望远镜安装一副能改正球面像差的“眼镜”来解决了这个问题。在后来的二三十年时间内,哈勃望远镜也经历了多次在轨维修、升级,虽然偶尔出现一些小状况,但哈勃望远镜的整体情况还是比较良好的。
虽然哈勃望远镜预计只有15年寿命,但它现在已经超预期运行,NASA发表的声明表示,截止至2022年1月1日,哈勃望远镜在轨运行的时间突破了10亿秒大关,超过了31年。这对于哈勃望远镜来说无疑是一个新的里程碑。除此之外,NASA还公布了哈勃望远镜另一个惊人的数据,那那就是它已经进行了超过150万次的科学观测。哈勃望远镜能够运行这么长时间,除了与它的可靠性有很大的关系外,其实也与詹姆斯·韦伯太空望远镜有一定的关系。作为哈勃望远镜的继任者,詹姆斯·韦伯太空望远镜原本在多年前就要发射升空,然后取代哈勃望远镜的,但是由于詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射时间一推再推,所以哈勃望远镜也只能延长了运行的时间。
作为一款强大的望远镜,相信大家都希望它能够找到所谓的外星文明,但遗憾的是,到目前为止,我们连外星生命、外星文明的蛛丝马迹都还没找得到。虽然还没找到外星生命、外星文明,但哈勃望远镜在过去30多年时间内,让我们见识到了很多罕见的景象。
科学家在分析哈勃望远镜以及夏威夷W.M.Keck天文台采集到的数据时,发现距地球约110亿光年的宇宙深处有一个非常明亮的星系R5519,这个星系显示出很明显的环状结构。经过更深入的研究以后,科学家认为这是2个星系之间发生了剧烈的灾难性碰撞,然后才形成了这样极为罕见的环形星系。科学家表示这是前所未有的景象,在发生正面碰撞以后,星系中还出现了巨大的空洞。当然,哈勃望远镜只是看到了2个星系之间的“星际大战”遗迹,其中的一个星系被打出巨洞,并不是看到了两个星系碰撞的过程。毕竟,星系的距离非常远、星系的尺寸也非常大,两个星系相遇、相撞的过程耗时非常漫长,需要上亿年甚至更长时间,所以在有生之年我们是看不完星系的碰撞过程的。
可见,星系之间的碰撞是非常剧烈的,这个发现对于我们人类研究银河系的未来其实是有很大的帮助的。因为仙女座星系正在高速朝着银河系方向飞来,有一些科学家预测预计在未来的70亿年时间内,仙女座星系可能就会与银河系发生碰撞,到那时候,太阳系也早已耗尽了最后一丝的能量,而地球可能也早已不再适宜人类居住。那时候人类是否还能存在就很难说了,可能早已消失,也可能在太阳、地球“毁灭”之前实现了星际移民,到达其他的星球。虽然未来仙女座星系可能会与银河系发生碰撞,但这个过程非常缓慢,而且恒星、行星之间应该是不会出现碰撞的情况,因为宇宙空间非常大,能够容纳无数颗星球,两个星球之间发生碰撞的可能性几乎是不存在的。与其说两个星系发生碰撞,倒不如说两个星系相遇然后融化到一起,形成一个更大的新的星系。
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