各种望远镜(国际载人航天日 - 探索太空奥秘的不只有载人航天，还有这8种太空望远镜)
今天，是第六个国际载人航天日，也是人类首次载人航天飞行55周年纪念日。
1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林乘坐“东方一号”宇宙飞船进入太空，在完成绕地球飞行一圈后，乘坐返回舱成功返回地面，成为人类进入太空的第一人。
在此之后，人类对太空的求知欲日渐膨胀，各国开始争相进入太空探索模式。
载人航天可以让人类伸手触及到外层空间，而太空望远镜则可以让我们看得更远，洞察宇宙深空中的各种天体（物理）行为，研究宇宙诞生之谜。
太空望远镜，又叫空间望远镜。今天，就来八一八这8种著名的太空望远镜。
哈勃望远镜
在空间望远镜家族中，最著名的要数哈勃望远镜了，哈勃望远镜属于大型里奇·克莱琴式望远镜，其技术特点在于使用了双曲镜面，从而获得了极佳的光学性能。
双曲镜面对加工工艺要求非常高，代表了当时镜面抛光的世界顶尖水平，也正是由于镜面制造拖后了工程进度，哈勃望远镜在1980年代中期的费用就已经飙升到11亿美元。
哈勃望远镜升空后，美国宇航局发现镜面没有达到设计要求，镜面边缘在加工上稍微偏离了2微米，造成了无法避免的球面像差，直接导致边缘反射光无法聚焦。
幸好美国宇航局使用航天飞机对哈勃进行了维修，在此后的二十多年时间内哈勃为我们提供了大量高清宇宙图像，成为人类观测宇宙的重要窗口。
开普勒望远镜
与哈勃望远镜相比，开普勒望远镜是后起之秀，2009年才进入轨道服役，任务方向为寻找系外行星，是迄今为止人类寻找系外行星的主力。
为了寻找太阳系之外的行星系统，美国宇航局为开普勒设计了一套全新的凌日观测系统，能够不间断扫描太阳系周围数千光年内的10万颗恒星光度，一旦恒星光度出现微小变化，地面控制中心就可以分析出通过恒星盘面的行星基本情况。
在开普勒望远镜升空后不久，凌日观测法一度发现了大量的系外行星候选者，目前系外行星的发现数量已经到达数千颗，几乎都来自开普勒望远镜的观测，美国宇航局科学家一度憧憬着发现类地行星的那一天。
不过好景不长，2013年开普勒反作用轮出现故障，直接导致望远镜方向错乱“找不到北”，之后NASA通过光压修复技术让望远镜恢复观测能力，但已经没有了往日“犀利的目光”。
2014年，开普勒望远镜被安排了K2任务，观测方向转向调查遥远的恒星系统。
赫歇尔空间望远镜
在红外观测领域，欧洲空间局的赫歇尔空间望远镜是一颗耀眼的明星，其发射于2009年，运行在距离地球150万公里的拉格朗日点利萨如轨道上。
赫歇尔望远镜主要通过星载远红外仪对遥远天体进行观测，工作在远红外波段上，其镜面直径达到了3.5米，也是轨道上最大的反射望远镜之一。
由于宇宙中的遥远天体时常无法被可见光望远镜捕捉到，因此欧洲空间局打造了这台观测能力超强的红外望远镜。
在入轨4年的观测生涯中，拍摄到大量隐藏在遥远尘埃云背后的“隐形天体”，比如新生恒星、早期星系形成等。
由于在红外观测上需要超低温环境，望远镜上的红外探头才能够捕捉到遥远天体的红外光，欧空局为其配备了超流态氮冷却剂，能够提供接近绝对零度的超低温效果。
这也意味着一旦冷却剂消耗完全，望远镜的观测生涯也就结束了。2013年，造价10亿欧元赫歇尔空间望远镜结束了4年任务期后报废。
斯皮策空间望远镜
斯皮策空间望远镜是美国宇航局大型轨道天文台的重要一员，从外观上看其长得像一个巨大的圆筒，携带了当今世界上最先进的天基红外阵列相机和红外摄谱仪。
与传统红外望远镜一员，斯皮策望远镜也需要一个超级冷静的大脑，主镜面的温度环境控制在零下267摄氏度，接近绝对零度。外壳还有一个保护罩，可遮挡太阳与地球反射光产生的温度干扰，使望远镜能够捕捉到遥远宇宙的红外光。
斯皮策望远镜的观测目标是宇宙诞生之后出现的第一代天体，比如早期星系和恒星，可以认为这是来自宇宙远古的光线，其中记录了宇宙120多亿年前的信息。
斯皮策望远镜还在系外行星观测领域有所贡献，一旦系外行星通过恒星盘面，望远镜就能捕捉到红外辐射的变化，最终确定行星的轨道。
虽然斯皮策望远镜自2003年升空在红外观测领域一枝独秀，但还是逃避不了红外望远镜的宿命，在耗尽冷却剂后结束观测使命。
詹姆斯·韦伯空间望远镜
科学家之所以热衷于使用红外望远镜的根本原因在于能够观测到被宇宙尘埃等物质遮挡的天体，以及部分遥远天体微弱的红外辐射，这就意味着我们通过红外图像能够看到截然不同的景象。
美国宇航局正在建造的新一代空间望远镜被命名为詹姆斯·韦伯，这也是一台红外望远镜，携带了先进红外相机与导星传感器。詹姆斯·韦伯望远镜也是哈勃望远镜的继任者，造价达到88亿美元，预计在2018年发射升空。
詹姆斯·韦伯望远镜采用了革命性的镜面设计，主镜面由18块1.3米跨度的六边形小镜面构成，入轨后可展开形成直径为6.5米的主镜。
每个小镜面的打磨过程也非常考究，表面使用了轻质铍材料和重量为0.12盎司的黄金，堪称黄金镜面，镜面背后还有一个微调电机，整体设计相当精细，允许的变形幅度不超过38纳米。
如此精密的望远镜能否在入轨后保持完好的状态也受到外界质疑，更重要的是詹姆斯·韦伯望远镜将定点在距离地球150万公里的L2点上，一旦出现故障，我们就无法派遣宇航员对其进行维修，这也意味着该望远镜发射、展开等动作需要100%成功。
X射线望远镜
美国宇航局在1999年发射了一颗X射线天文卫星，即钱德拉X射线天文台，当时币值为15亿美元。
钱德拉空间望远镜的建造目的是对宇宙中可释放X射线的天体进行观测，比如伽玛射线暴中的X射线发射信号、银河系中央的超大质量黑洞X射线辐射等，目前已经进入第16个年头。
美国宇航局正在筹划建造新的X射线望远镜接替钱德拉望远镜，也将工作在X波段上，目前已经入围了三个方案，如果一切顺利，2020年底就会发射升空。
费米空间望远镜
在伽玛射线波段上最著名的要数费米空间望远镜，其全称为大天区伽玛射线空间望远镜，专门用来观测宇宙中的伽玛射线暴。
我们知道伽玛射线具有极强的能量，属于高能天体物理范畴，其背后也蕴藏着强大能量的天体，费米空间望远镜的任务就是寻找宇宙中突然爆发的伽玛射线暴，监视高能天体事件。
普朗克望远镜
普朗克望远镜属于欧洲空间局为数不多的空间望远镜项目，利用前所未有的高分辨率观测宇宙微波背景辐射，绘制出迄今最为精确的微波背景辐射图。
目前科学界认为宇宙微波背景辐射是大爆炸之后的余温，对其进行研究可揭开宇宙大爆炸之谜。
由于冷却剂消耗殆尽，在2013年彻底退役。退役前实现了对宇宙微波背景进行5次巡天观测，积累了大量宝贵的数据。
版权声明
本文系蝌蚪五线谱原创，作者谢顿，科普作家，蝌蚪君有改编。
如欲转载请关注账号后直接回复“转载”，按照要求转载即视为获得授权，否则一律举报。
长按指纹识别二维码，带你领略科普的世界