因为哈勃望远镜在太空中,太空中没有大气,是真空。一般的望远镜因为大气,光线会受到大气的散射,得不到清晰的像。而哈勃因为在太空中,就没有这种干扰了。
明白了吗?
哈勃望远镜是在太空,在卫星上,在大气层外当然可以避免受到大气干扰,它是用来观察天体的
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任何地面上的望远镜都要受到大气干扰
如果你说的那个望远镜不受大气干扰的话,那么他的探测装置可能是安装在卫星上的,然后再将信息发到地面接收站处理
高空无空气,是真空。光在传播时不发生折射现象。
在望远镜发射数星期之后,传回来的图片显示在光学系统上有严重的问题。虽然,第一张图像看起来比地基望远镜的明锐,但望远镜显然没有达到最佳的聚焦状态,获得的最佳图像质量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,而不是在设计准则中的标准:集中在直径0.1 弧秒之内,有同心圆的点弥漫函数图像。
对图样缺陷的分析显示,问题的根源在主镜的形状被磨错了。虽然,这个差异小于光的1/20波长,只是在边缘太平了一点。镜面与需要的位置只差了微不足道的2微米,但这个差别造成的是灾难性的、严重的球面像差。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。
镜子的瑕疵造成的作用是在科学观察的核心观测上,核心像差的PSF要足够的明锐到足以进行高解析的分辨,但对明亮的天体和光谱分析是不受影响的。虽然,在外围损失大片的光因为不能汇聚在焦点上而造成晕像,严重的减损了望远镜观察暗天体或高反差的影像的能力。这意味着几乎所有对宇宙学的研究计划都不能执行,因为她们都是非常暗弱的观测对象。美国国家航空暨太空总署和哈勃空间望远镜成为许多笑话的箭靶,并且被认为是大白象(花费大而无用的东西)。
1、问题的根源
从点源的图像往回追溯,天文学家确定镜面的圆锥常数是−1.0139,而不是原先期望的− 1.00229。通过分析珀金埃尔默的零校正器(精确测量抛光曲面的仪器)和分析在地面测试镜子的干涉图影像,也获得了相同的数值。
由喷射推进实验室主任,亚伦领导的委员会,确定了错误是如何发生的。亚伦委员会发现珀金埃尔默使用的零校正器在装配上发生了错误,它的向场透镜位置偏差了1.3 mm。
在抛光镜子的期间,珀金埃尔默使用另外二架零校正器,两者都(正确的)显示镜子有球面像差。这些测试都是会确实消除球面像差而设计的,不顾品管文件的指导,公司认为这二架零校正器的精确度不如主要的设备,而忽略了测试的结果。
委员会指出失败的主因是珀金埃尔默。由于进度表频繁更动造成的损耗和望远镜制造费用的超支,造成了在美国航空暨太空总署和光学公司之间的关系极度的紧张。美国航空暨太空总署发现珀金埃尔默并不认为镜子的制做在他们的业务中是关键性的困难工作,而美国航空暨太空总署也未能在抛光之前善尽本身的职责。在委员会沉痛的批评珀金埃尔默在管理上的不当与缺失的同时,美国航空暨太空总署也被非议未善尽品管的责任,与不该只依赖维一一架仪器的测试结果。
2、解决的设计
在望远镜的设计中原本就规画了维修的任务,所以天文学家立刻就开始寻找可以在1993年,预定进行第一次维修任务时解决问题的方案。以柯达为哈勃制作的备用镜,在轨道上进行更换是太昂贵和耗费时间,临时要将望远镜带回地面正修也不可能。取而代之的,镜片错误的形状已经被精确的测量出来,因此可以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。也就是在第一次的维修任务中为哈勃配上一副能改正球面像差的眼镜。
由于原本仪器的设计方式,必须要两套不同的校正仪器。广域和行星照相机的设计包括转动的镜片和直接进入两架照相机的8片独立CCD芯片的光线,可以用一个反球面像差的镜片完全的消除掉它们表面上的主要变形。修正镜被固定在替换的第二代广域和行星照相机内(由于进度和预算的压力,只修正4片CCD而不是8片)。但是,其它的仪器就缺乏任何可以安置的中间表面,因此必须要一个外加的修正装置。
3、COSTAR
设计用来改正球面像差的仪器称为"太空望远镜光轴补偿校正光学(COSTAR)",基本上包含两个在光路上的镜子,其中一个将球面像差校正过来,光线被聚焦给暗天体照相机、暗天体光谱仪和高达德高解析摄谱仪。为了提供COSTAR在望远镜内所需要的位置,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。
在哈勃任务的前三年期间,在光学系统被修正到合适之前,望远镜依然执行了大量的观测。光谱的观测未受到球面像差的影响,但是许多暗弱天体的观测因为望远镜的表现不佳而被取消或延后。尽管受到了挫折,乐观的天文学家在这三年内熟练的运用影像处理技术,例如反折绩(影像重叠)得到许多科学上的进展。