哈勃望远镜中的太空

哈勃太空望远镜能拍到阿姆斯特朗留在月球上的足迹吗？
只需要变焦镜头
哈勃望远镜只需安安稳稳地运行在地球轨道上，使用它的变焦镜头就可以在完全没有地面背景光干扰的条件下拍摄到地面望远镜经过许多技术上的努力才可以看到的星体。

这个优势让它的超敏摄像机——在光线如此暗淡的情况下——仍然能够拍出比任何地面光学望远镜效果更好的遥远星系的照片。

但是，尽管它比任何其他望远镜都离月亮更近，哈勃望远镜还是没有办法拍摄到那个著名的“人类的一小步”的照片。

考虑一下它与月球之间的距离，再来分析一下哈勃望远镜直径2.4米的主镜能力，那么在最高分辨率情况下，哈勃望远镜拍到的月亮图像的一个像素就相当于一个足球场那么大，STSI的天文学家弗兰克·萨默斯（Frank Summers）说道。

萨默斯说，要想获得一个像素点的分辨率为人的足迹那么大，哈勃望远镜的主镜直径需增加到大约730米。

如果你想拍出阿姆斯特朗靴子上的厂家商标，那主镜直径就需要加大到14.4千米了。

“这样大的镜头尺寸也太不现实了”，萨默斯确切地说。

不过他提出了一个可能的解决方案：精确地定位几个相距几千米的太空望远镜，用计算机综合每个望远镜观测到的图像，这样其拍摄效果就相当于用直径1千米的望远镜瞄准相同的目标，从而可以看到留在月球车周围的脚印。

不过萨默斯说，NASA最好还是把时间和精力花在探索宇宙上，而不是去寻找这样一个留在尘土上的地标。

哈勃测得的仙女星系距离
根据美国太空署的数据，哈勃望远镜于2015年7月23日测得仙女座星系（M31）距离地球约2.54亿光年。

一般而言，宇宙中所有星系的距离都特别遥远，仙女座星系也不例外。

此外，星系的距离会随着时间的变化而变化，因为宇宙正在不断膨胀。

仙女座星系是一个被称之为Local Group的167颗恒星的组合，据估计它位于银河系边缘约2.5亿光年处，邻近雅典娜座星系和小犬座星系。

它还是宇宙中最大的本地星系，大约有一千万颗恒星，质量大约是银河系的质量的五十分之一。

哈勃望远镜使用光学技术利用数据和复杂的光学成像分析来估算仙女座星系的距离。

研究表明，它穿越了巨大的距离，从一端的地球传到另一端的仙女座星系。

仙女座星系距离地球的距离1光年（约
9.461*10^15米）=9.461×10^15米=946.1亿公里，这比太阳系的范围小了几万倍。

因此，哈勃望远镜测得的仙女座星系距离大约为2.54亿光年，转换为单位1光年以后为2.54×10^15米，即25.4亿光年。

哈勃望远镜照相原理哈勃太空望远镜是一个为了拍摄宇宙中的惊人景象而设计的，它的照相原理与普通相机略有不同。

首先，了解一下望远镜的基本构造。

哈勃太空望远镜由一个光学系统和一个探测系统组成。

光学系统包括了望远镜的反射镜和凹面镜，用于收集和聚焦光线。

探测系统则包括了一系列的仪器，用于接收光线并将其转换成数字信号。

在拍摄照片的过程中，光线首先从宇宙中的目标物体射向哈勃望远镜。

这些光线会首先经过望远镜的反射镜。

反射镜是一个非常大且精确的凹面镜，它能够收集并聚焦光线。

在聚焦时，反射镜会让光线在一个焦点上汇聚。

这个焦点就是探测器所在的位置。

光线到达焦点后，会经过探测器进行接收和转换。

目前，哈勃望远镜使用的主要探测器是CCD（Charge-Coupled Device）探测器。

CCD探测器由一系列的光敏元件组成。

当光线到达CCD探测器时，光子会撞击光敏元件，产生电子。

这些电子会被储存在一个带电电容器中，并且根据光线的强度和颜色产生不同的电荷。

接下来，探测器会将电荷转换成数字信号。

在哈勃望远镜中，这些数字信号通过导线传输到望远镜的主控制系统。

然后，这些信号会被处理和整理，形成一幅图像。

最后，这个图像会被传输到地球上的接收站，并被科学家们进行分析和研究。

需要指出的是，哈勃望远镜的照相原理并不是直接将目标物体的图片拍摄下来，而是通过光线的收集、聚焦和转换，最终形成数字信号，再由数字信号转化为图像。

这样的照相原理可以让哈勃望远镜拍摄到更多更细节的宇宙景象，并且能够直接与电脑进行数据交流。

总结起来，哈勃望远镜的照相原理可以概括为光线的收集、聚焦、转换成数字信号，并最终形成图像。

这个过程非常复杂，需要经过精确的光学系统和探测系统，才能够捕捉到宇宙中的壮丽景象。

同时，哈勃望远镜的照相原理也使得科学家们能够更好地研究宇宙，探索宇宙的奥秘。

【说明文阅读】《哈勃，太空中的千里眼》阅读训练及参考答案哈勃，太空中的千里眼①古往今来，人们用肉眼观察灿烂的星空，很多发现难免显得粗糙，甚至只是一些臆想。

当伽利略等人将望远镜对准了茫茫太空后，人们才逐渐发现了太空的更多奥秘。

②在实践中，人们辨认出用地面的望远镜观测太空，存在两个缺陷：一是地球大气层会吸收红外线和紫外线，二是大气湍流导致地面光学望远镜的角分辨率很难优于1弧秒。

1946，美国天文物理学家斯皮策明确提出，在太空中加装一台望远镜将突破上述管制。

③1990，这一设想终成现实。

美国“发现”号航天飞机将哈勃望远镜送入了太空。

然而，哈勃探索宇宙奥秘的征途并非一帆风顺。

升空伊始，哈勃就被发现患了“近视眼”，不能辨别140亿光以外的物体。

此后哈勃的陀螺仪、太阳能电池板、影像摄谱仪、绝热毯、冷却剂等都出现过故障，历经五次“手术”才恢复正常。

然而哈勃望远镜面临的挑战，也激励着人们推动科研设备及制造技术的革新。

每一次维修都让哈勃能够看得更清晰、更遥远。

2021第五次维修后，哈勃望远镜的观测能力已是最初设计的100倍。

④哈勃望远镜获得的数据引起了天文学的革命：它确认了宇宙历史为137亿左右，证实多功能质量黑洞处在大多数星系的中心，它使科学家更好地认知恒星和行星的构成，并观测至太阳系外存有有机物。

20去，科学家利用哈勃望远镜的数据刊登了7500多篇论文，并使之沦为历史上最存有科学价值的仪器。

美国资深宇航员马斯格雷夫说道，哈勃望远镜的价值不仅是它就是一台强悍的机器，而且是它把宇宙论、神学、哲学和天文学横跨了出来。

它就是人类的一面镜子，使人类自省：这就是一个什么样的宇宙？我们处于什么边线？我们就是谁，我们该如何做为？⑤虽然哈勃望远镜将于退休，詹姆斯韦伯太空望远镜将接过它的接力棒，将人类对深层太空的探索继续下去。

（Lizier《天文爱好者》第6期，有所删减）15．选文说明的对象是。

（2分后）16．第②段中划横线的句子运用了哪两种说明方法？各有什么作用？（2分）请问：17．选文第④段引述马斯格雷夫的言论有什么作用？（2分）请问：18．第③段中加着重号的“以外”能够删去？请说明理由。

哈勃望远镜的工作原理1 哈勃望远镜介绍哈勃望远镜是一种非常有历史意义的天文设备，它的发明和创新，使天文学的发展可以翻越界限，开启了一个崭新的天文学领域。

哈勃望远镜又名哈勃空间望远镜，是由哈勃宇宙望远镜的相互组合而成的太空望远镜，该望远镜通过分析宇宙中电离辐射及各种辐射的探测，来获取太空中的宝藏。

2 工作原理哈勃望远镜主要是通过可见光和红外线，以及X射线、紫外线等一系列高能辐射，来观测宇宙空间中爆炸、变色星、星际尘埃云和黑洞等现象。

因为它是一种综合性的观测系统，使它有观测宇宙动态变化的能力，更有助于宇宙观测者了解宇宙中多元现象的本质。

哈勃望远镜获得的信息来源于太空中发出的射线，但是，这些射线在宇宙中传播的距离太远，所以无法直接观测。

为了解决这一问题，哈勃望远镜的反射镜的直径得到了有效的放大，最大的反射镜直径可达十二英尺，这相当于把距离宇宙中许多天体甚至弥散星云的距离拉近了十亿倍。

此外，哈勃望远镜还通过改变镜子接收点光子的位置，以及改变镜子的反射系数，来增强镜子的外部功能。

哈勃望远镜的设计灵活，可以把观测的范围扩大到许多宇宙对象，从而对宇宙的发展趋势进行分析和研究。

3 电子探测系统为了达到观测宇宙最深处的目的，哈勃望远镜有一个电子数字探测阵列系统，该系统由五百多个高灵敏仪器组成，能够探测不同波长范围内宇宙中所有射线，包括可见光、红外线和X射线等，还能够寻找彗星等宇宙中的细微天体。

最后，电子数字探测器把收集到的信息存入计算机，随着数据的不断累积，天文学家可以利用这些信息来提取更多的宇宙科学研究成果。

4 总结哈勃望远镜的发明，使得宇宙的研究和观测有了新的可能性。

它将宇宙中高精度、大视场、多波段和多尺度的观测手段有效结合在一起，极大地丰富了宇宙的观测功能，也推动了科学技术的发展。

哈勃望远镜的工作原理，就是利用其设计优秀的光学镜片，以及一套先进的电子探测系统，对宇宙中晦暗空间的微小变化进行大规模洞察，为宇宙科学的发展提供重要的参考数据和历史记录。

《哈勃，太空中的千里眼》阅读训练及答案（2011承德中考语文阅读题）哈勃，太空中的千里眼①古往今来，人们用肉眼观察灿烂的星空，很多发现难免显得粗糙，甚至只是一些臆想。

当伽利略等人将望远镜对准了茫茫太空后，人们才逐渐发现了太空的更多奥秘。

②在实践中，人们发现用地面的望远镜观测太空，存在两个缺陷：一是地球大气层会吸收红外线和紫外线，二是大气湍流导致地面光学望远镜的角分辨率很难优于1弧秒。

1946年，美国天文物理学家斯皮策提出，在太空中安装一台望远镜将突破上述限制。

③1990年，这一设想终成现实。

美国“发现”号航天飞机将哈勃望远镜送入了太空。

然而，哈勃探索宇宙奥秘的征途并非一帆风顺。

升空伊始，哈勃就被发现患了“近视眼”，不能辨别140亿光年以外的物体。

此后哈勃的陀螺仪、太阳能电池板、影像摄谱仪、绝热毯、冷却剂等都出现过故障，历经五次“手术”才恢复正常。

然而哈勃望远镜面临的挑战，也激励着人们推动科研设备及制造技术的革新。

每一次维修都让哈勃能够看得更清晰、更遥远。

2009年第五次维修后，哈勃望远镜的观测能力已是最初设计的100倍。

④哈勃望远镜得到的数据引发了天文学的革命：它确定了宇宙历史为137亿年左右，证实超大质量黑洞处于大多数星系的中心，它让科学家更好地理解恒星和行星的形成，并探测到太阳系外存在有机物。

20年来，科学家利用哈勃望远镜的数据发表了7500多篇论文，使之成为历史上最有科学价值的仪器。

美国资深宇航员马斯格雷夫说，哈勃望远镜的价值不仅在于它是一台强大的机器，而且在于它把宇宙论、神学、哲学和天文学贯穿了起来。

它是人类的一面镜子，让人类自省：这是一个什么样的宇宙？我们处在什么位置？我们是谁，我们该如何作为？⑤虽然哈勃望远镜将于2014年退休，詹姆斯·韦伯太空望远镜将接过它的接力棒，将人类对深层太空的探索继续下去。

1．选文说明的对象是。

2．第②段中划横线的句子运用了哪两种说明方法？各有什么作用？3．选文第④段引述马斯格雷夫的言论有什么作用？4．第③段中加着重号的“以外”能够删去？请说明理由。

哈勃空间望远镜应用的原理哈勃空间望远镜是由美国航空航天局（NASA）与欧洲航天局（ESA）合作建造和运营的一台空间望远镜。

它是迄今为止最为成功的空间望远镜之一，通过观测遥远的宇宙，为人类提供了许多宝贵的科学发现和洞察。

哈勃望远镜被放置在地球的低轨道上，以避免地球大气层对观测的干扰。

本文将介绍哈勃空间望远镜应用的原理，包括观测对象、观测技术以及其所获得的科学成就。

1. 观测对象哈勃空间望远镜主要观测的对象是宇宙中的各种天体，包括行星、恒星、星系以及宇宙中的其他天体。

通过观测这些天体，科学家们能够了解宇宙的起源、演化以及其中的各种物理过程。

2. 观测技术哈勃空间望远镜拥有一系列先进的观测技术，使其能够进行高质量的科学研究。

2.1 可见光观测哈勃望远镜能够观测可见光范围内的天体，这一范围包括红外线、可见光和紫外线。

可见光观测可以提供天体的详细图像和光谱信息，从而揭示物体的温度、化学成分以及运动状态等重要参数。

2.2 红外线和紫外线观测通过观测红外线和紫外线辐射，哈勃望远镜能够探测到那些发出较弱光的天体，例如远离地球的星系和行星。

红外线和紫外线观测可以揭示宇宙中的尘埃云、星系演化以及行星大气层的组成。

2.3 高分辨率成像哈勃望远镜具备较高的分辨率，可以捕捉到非常细微的天体结构。

它能够拍摄高清晰度的图像，并通过多次观测来提高图像的清晰度。

2.4 光谱观测光谱观测是哈勃望远镜的重要观测手段之一。

通过分析光谱可以获得物体的成分、速度、温度等信息。

哈勃望远镜的光谱观测能力非常强大，可以提供非常详细的光谱信息。

3. 科学成就哈勃空间望远镜自1990年发射以来，为人类带来了许多重要的科学成就。

3.1 夸克星附近的星系哈勃望远镜观测到了一些距离夸克星非常近的星系，这些星系的形态异常复杂，为研究星系演化提供了重要的线索。

3.2 宇宙膨胀哈勃望远镜观测到了宇宙膨胀的证据，这为宇宙学提供了重要的支持。

通过观测远离地球的星系，哈勃望远镜揭示了宇宙中的星系以恒定的速度远离我们。

哈勃望远镜哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope，缩写为HST），是以天文学家爱德温?哈勃（Edwin Powell Hubble）为名，在轨道上环绕着地球的望远镜。

它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处-影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。

于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。

它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。

哈勃的哈勃超深空视场是天文学家曾获得的最深入（最敏锐的）的光学影像。

目录原理简述发展历史广域照相维护改进数据处理哈勃成就后继有人作品欣赏原理简述发展历史广域照相维护改进数据处理哈勃成就后继有人作品欣赏展开哈勃太空望远镜(4张)编辑本段原理简述大气层中的大气湍流与散射，以及会吸收紫外线的臭氧层，这些因素都限定了地面上望远镜做进一步的观测。

太空望远镜的出现使天文学家成功地摆脱地面条件的限制，并获得更加清晰与更广泛波段的观测图像。

空间望远镜的概念最早出现上个世纪40年代，但一直到上个世纪90年代，哈勃空间望远镜才正式发射升空，并观测迄今。

哈勃空间望远镜属于美国航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)哈勃望远镜的太空图的合作项目，其主要目标是建立一个能长期在太空中进行观测的轨道天文台。

它的名字来源于美国著名天文学家埃德温?哈勃。

1990年4月25日，由美国航天飞机送上太空轨道的"哈勃"望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元。

它以2.8万公里的时速沿太空轨道运行，清晰度是地面天文望远镜的10倍以上。

同时，由于没有大气湍流的干扰，它所获得的图像和光谱具有极高的稳定性和可重复性。

哈勃望远镜帮助科学家对宇宙的研究有了更深的了解。

然而，由于美国航空航天局将哈勃SM4确定为最后一次维修任务，因此，哈勃的退役在即，而它新的继任者詹姆斯?韦伯太空望远镜（JWST）将发射升空，并逐步接替哈勃太空望远镜的工作。

从伽利略望远镜到哈勃太空望远镜——人类对宇宙的认识史一、望远镜发展简史关于望远镜的发明，不同文献有不同的记载。

例如，“13世纪，英国诺格尔·培根发现，用透镜组成的仪器可使遥远的物体看起来好像更近了”。

“ 1590年，意大利有人制成了望远镜。

”荷兰光学家和眼镜制造者利伯休（1572—1640）的儿子在1608年的一天偶然发现，将两块镜片重叠并使其相隔一定远近观看时，可看见远处教堂屋顶原来几乎看不见的小鸟。

他俩把两块镜片装在一个铜管的两头，发明了最初的望远镜。

不过，也有文献认为他是得到了别人（可能是Z·扬岑）的帮助。

1608年10月，荷兰利伯休、马丢、詹森三人分别先后向政府申请发明望远镜的专利，但均被专利部门所拒绝，因为真正的发明人一直未能查明。

当望远镜从荷兰重新传入意大利时，引起了伽利略的研究。

他发明了能测量镜片球面半径的球径计。

这使他在与普通磨制镜片工人的竞争中处于优势，因为这一仪器可使每一望远镜元件按设计标准数字化。

他从1609年7月初制成倍率为3的望远镜开始，于1609年11月制成倍率为20的望远镜，发现了月球表面的环形山。

因此，伽利略是“天文望远镜”的发明者。

1610年9月，他给开普勒的信中说他已将望远镜倍率提高到32（其实际放大率应为 33，口径为 4.4厘米）。

1611—1612两年间，他对金星、土星及其光环、太阳黑子等的观察，作出了一系列的重大天文发现。

1609年，伽利略发明的望远镜用一个凸透镜作物镜，一个凹透镜作日镜，这与利伯休的望远镜相同。

其优点是看到的物体的像是正的（一般双筒望远镜即观剧镜就是伽利略望远镜）。

1645年，施里尔也发明了一种能产生“正像”的望远镜。

鉴于伽利略望远镜放大倍数和视场都较小等缺点，开普勒于1611年设计了由两个凸透镜分别作物、日镜的望远镜。

用这种望远镜看到的物体的像是倒的，这会使人很不习惯，不过，这对天文观测则毫无影响。

可惜他生前未能制成，死后十五年即1645年才由雪耳造成。

哈勃太空望远镜00000哈勃太空望远镜(HubbleSpaceTelescope，缩写为HST)，是以天文学家埃德温·哈勃(EdwinPowellHubble)为名，在地球轨道的望远镜。

哈勃望远镜接收地面控制中心(美国马里兰州的霍普金斯大学内)的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。

由于它位于地球大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处--影像不受大气湍流的扰动、视相度绝佳，且无大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。

于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。

它成功弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。

哈勃档案发射时间:1990年4月24日任务结束时间:2012年12月31日发射携载器:"发现号"航天飞机(STS-31任务)重量:11110公斤椭圆轨道高度:距离地面593公里轨道平面倾斜度:28.5度轨道周期:96-97分钟哈勃望远镜组成哈勃太空望远镜是被送入轨道的口径最大的望远镜。

它全长12.8米，镜筒直径4.27米，重11吨，由三大部分组成，第一部分是光学部分，第二部分是科学仪器，第三部分是辅助系统，包括两个长11.8米，宽2.3米，能提供2.4千瓦功率的太阳电池帆板，两个与地面通讯用的抛物面天线。

镜筒的前部是光学部分，后部是一个环形舱，在这个舱里面，望远镜主镜的焦平面上安放着一组科学仪器;太阳电池帆板和天线从筒的中间部分伸出。

望远镜的光学部分是整个仪器的心脏。

它采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径2.4米的主镜、另一个是装在主镜前约4.5米处的副镜，口径0.3米。

投射到主镜上的光线首先反射到副镜上，然后再由副镜射向主镜的中心孔，穿过中心孔到达主镜的焦面上形成高质量的图像，供各种科学仪器进行精密处理，得出来的数据通过中继卫星系统发回地面。

除了光学部分，望远镜的另外一个主要部分就是装在主镜焦平面上的八台科学仪器，分别是:宽视场和行星照相机、暗弱天体照相机、暗弱天体摄谱仪、高分辨率摄谱仪、高速光度计和三台精密制导遥感器。