说起哈勃望远镜，霍金曾这样评价它：“哈勃望远镜是人类精神力量的伟大证明，因为它带领我们探知未知区域。”
2020年是哈勃空间望远镜服役的第30年。从1990年4月24日被NASA送上宇宙至今，它已经完成了超过150万次观测任务，并为1万5千多篇科学论文提供了研究基础。哈勃空间望远镜的存在已经从根本上改变了人类对宇宙的认知。
为了纪念哈勃升空30周年，西瓜视频于4月24日独家上线了纪录片《哈勃三十年：揭示宇宙奇观》(Hubble: The Wonders of Space Revealed) 。该片是由BBC Studios为BBC和Discovery探索频道制作的，在中国大陆与西瓜视频联合出品。
从今天开始，我也将以《哈勃三十年》主题为系列，开启为期五天的连载，各分主题为：
1、哈勃望远镜是如何诞生的？
2、哈勃望远镜艰难的升空之路
3-4、哈勃望远镜的科学发现
5、与哈勃望远镜有关的那些人
今天是主题一，如果您对哈勃望远镜的故事感兴趣，也可持续关注。
当我们说起哈勃望远镜，就不得不说爱德文·鲍威尔·哈勃。他是美国著名天文学家，研究现代宇宙理论最著名的人物之一，也是河外天文学的奠基人和提供宇宙膨胀实例证据的第一人。
爱德文·鲍威尔·哈勃
哈勃一生对20世纪天文系做出了重大贡献，被尊为一代宗师。在他的贡献中，最重大的有二：一是确认星系是与银河系相当的恒星系统，开创了星系天文学，建立了大尺度宇宙的新概念；
二是发现了星系的红移-距离关系，建立了“哈勃定律”，促使现代宇宙学的诞生。此外，他也是星系天文学的创始人和观测宇宙学的开拓者，被称为星系天文学之父。
1990年，美国国家航空航天局(NASA）发明空间望远镜，为纪念哈勃的丰功伟绩，便将其命名为“哈勃空间望远镜”。此外，小行星2069、月球上的哈勃环形山均以他的名字来命名。
1919年一战结束后，爱德文·鲍威尔·哈勃获威尔逊天文台的海耳聘用，成为其终身职位。期间，他用世界上最大的150厘米和254厘米望远镜照相观测旋涡星云，据说他是世界上200英吋口径望远镜的第一个使用者。
爱德文·鲍威尔·哈勃与254厘米胡克望远镜
当时天文界正围绕“星云是不是银河系的一部分”这个问题展开激烈的讨论。1923-1924年，哈勃用威尔逊山天文台的254厘米反射望远镜拍摄了仙女座大星云和三角座星系的照片，把它们的边缘部分分解为恒星。
仙女座大星云
M33三角座星系
经过对恒星的亮度分析发现，星云距离我们远达几十万光年，远超过当时银河系的直径尺度，因而判断“星云”一定位于银河系外，也即它们确实是银河系外巨大的天体系统——河外星系。
这项发现使天文学家们的争论立即分出胜负，也使得争论就此结束，从而揭开了探索大宇宙的新一页。1926年，哈勃发表了对河外星系形态的分类法，后称“哈勃分类”。
“哈勃分类”
“究竟银河系就是我们的所有宇宙，还是银河系外有其它的类似银河系结构？”天文学家哈勃已经用自己的距离实验告诉了全世界答案，然而仅仅知道有无河外星系并不是天文学的终点。
为了得到更为完美的宇宙图像，20世纪40年代，美国天文学家提出了发射空间望远镜的想法。任教于美国普林斯顿大学的天文学家莱曼·斯皮策指出，空间望远镜有潜力发现意想不到的新现象，并可能就此改变人类关于空间和时间的基本观念。
为了这个伟大的理想，他开始了长达数十年的奋斗。
莱曼·斯皮策
由于当时造价昂贵、技术难度极大的空间望远镜让大部分天文学家望而却步，但随着1957年苏联的第一颗人造卫星上天，天文界看到了希望。
随着美苏两国“太空竞赛”的逐步升级，两国的太空领域也获得了历史性的发展。1958年10月，美国航天局（NASA）成立，斯皮策关于大型空间望远镜的宏伟计划不再是科学幻想。
哈勃是一台光学反射式望远镜，运用的是凹面镜聚焦将观测对象成像放大的原理，因此主镜片对哈勃望远镜来说至关重要。
那么哈勃望远镜到底有多精准呢？
哈勃望远镜的精准与以往的望远镜相比，能够看到高达100倍的细节，可以看到更暗淡的天体。而要达到这样的精准度，望远镜的抖动规格必须保持在0.007弧度。
什么概念呢？就是在华盛顿纪念碑顶端，向两百里外的纽约市发射一束激光，这束激光能够准确击中帝国大厦顶端的一个1角硬币。而且不仅是射中硬币的随便一个点，是精准地射到硬币上的罗斯福头像。
而这么精准的哈勃望远镜，镜片到底是怎么做的呢？
这台能够放大100倍的、抖动规格保持在0.007弧度内的哈勃望远镜，在当时的工程师看来，简直是一项不可能完成的任务，而这项任务却落到了珀金·埃尔默的公司头上。
要完成这台全世界最好的望远镜，必须要有世界上最光滑的镜片，而要成为世界上最光滑的镜片，镜面误差需要准确保持在百万分之一厘米之内。
哈勃望远镜的主镜片，是用一公吨的玻璃雕磨的。它首先由电脑操控旋转研磨垫，然后仔细打光磨平，整个过程是一个非常缓慢而讲究的过程，因为在除去表面折痕时，不能还没把旧洞磨平，反而嗑出新洞来。
镜片每次研磨抛光用时长达70小时，完成一次研磨抛光之后，玻璃会在实验室里进行测量，看看是否已经到达理想的程度。
在接到哈勃望远镜主镜片的制作任务之后，玻璃制造商珀金埃尔默的工程师们发现，这项工作的难度远比他们想象的困难，他们花费了6年时间才最终完成这块镜片的制作。
而在这6年中，他们饱受质疑，NASA的太空经费也逐渐缩减，大型空间望远镜项目因经费问题遭到美国国会反对，需要在研磨过程中进行的反复测量也不被允许。
在斯皮策和他的同事的努力下，国会终于在1977年授权批准哈勃望远镜开始细节设计和制造，大型空间望远镜项目正式启动。
但由于预算缩减为原来的一半，约2亿美元，NASA将望远镜口径从3米降至2.4米，仪器设备也相应缩水。他们邀请欧洲空间局（ESA）加入并承担15%的研制经费，并且相应给予欧洲科学家不少于15%的使用时间。
自此，哈勃望远镜开始了它“钱少活多”的漫漫制作长路，那么制作完成之后的哈勃望远镜会不会有与预期一样的表现呢？我们下一篇文章再详细说明吧。
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