在哈伯第一次維修義務中工作的太空人。新的較量爭論器是能在低溫輻射下運作的英特爾486，可以執行一些曩昔必須在地面處理的與太空船有關的計較工作。在這次保護中改換了掃數的六台陀螺儀，也改換了一個邃密導星感測器和計算機，安裝一套組裝好的電壓/溫度改良工具（VIK）以防止電池的過熱，而且替換絕熱的毯子。

在六台陀螺儀中的三台故障以後（第4台在使命之前幾個禮拜故障，使望遠鏡不能勝任執行科學觀察），第三次維護義務依然由發現號在1999年12月的STS-103航次中履行。

顛末美國國家航空暨太空總署考慮後，因此原定的維修義務將推延於2009年5月12日以後，由亞特蘭提斯號太空梭進行代號為STS-125航次義務。而這將會是哈伯太空千裏鏡最後一次的保護使命，會將哈伯太空千裏鏡的壽命耽誤至2013年後。他們也會安裝二架新的儀器：宇宙發源頻譜儀和第三代廣域拍照機，但是可能不會重置或替代先輩巡天照相機。但如果義務失敗的話，哈伯太空望遠鏡將於2010年墜入大氣層報銷。

哈伯SM4使命是NASA規劃的最後一次哈伯維修任務，本來安排在2008年8月。

屆時發射的詹姆斯·韋伯太空千裏鏡能接續哈伯太空千裏鏡的天文使命。企圖中太空人將替換新的電池和陀螺儀，改換邃密導星感測器（FGS）並修理太空望遠鏡影象攝譜儀（STIS）。更會以另外一艘太空梭於發射台待命以為安全之計。但是美國國度航空暨太空總署於2008年9月宣布哈伯太空千裏鏡上的數據處置懲罰系統泛起嚴重故障，沒法正常存儲觀測數據並傳回地球，並且哈伯太空義務高度與國際太空站距離十分遠，太空人在告急情況下未能找到有效平安遁迹處，這使得保護哈伯千裏鏡變為一項極端危險的義務。

保護使命2[編纂]

第二個OAO在1968至1972年對恆星和星系進行了紫外線的觀測，比原先的計劃多工作了一年的時候。在1946年，首度考察到了太陽的紫外線光譜。1966年NASA進行了第一個軌道天文台（OAO）使命，但第一個OAO的電池在三天後就失效，中斷了這項使命了。英國在1962年發射了太陽千裏鏡放置在軌道上，做為亞利安太空計畫的一部門。

在第二次世界大戰時，科學家利用成長火箭技術的同時，曾經小規模的測驗考試過以太空為基地的天文學。

哈伯之所以曾對地面運作，是因為需要校準裝備。如KH-11「鎖眼」偵查衛星，與哈伯同為洛克希德馬丁製造的，製造時候也一樣，其地面解析度為15cm，遠高於哈伯的26cm。

現實上，對於哈伯用於地面偵察的各類傳言都是很可笑的，因為美國軍方真正利用的空間地面偵察技術領先哈伯的技術兩代以上。

其外形與哈伯類似，不認識這個範疇的人有可能會把它誤認為是哈伯。陀螺儀必需要以人工進行維修，在2007年1月30日，主要的先輩巡天照相機（ACS）也終了工作，在履行人工維修之前，只有超紫外線的頻道能夠使用。韋伯太空千裏鏡在很多研究計畫上的功能都遠跨越哈伯，但將只觀測紅外線，是以在光譜的可見光和紫外線範疇內沒法庖代哈伯的功能。另外一方面，若是沒有再提昇來增添軌道高度，阻力會迫使千裏鏡在2010年重返大氣層。計畫中的維修將能讓哈伯太空千裏鏡延續工作至2013年。自從2003年太空梭哥倫比亞不幸事宜以後，由於國際太空站和哈伯不在溝通的高度上，使得太空人在告急狀態下缺少平安的避難場合，因此NASA認為以載人太空任務去維修哈伯望遠鏡是不合情理的危險使命。NASA在重新檢討之後，履行長麥克格里芬在2006年10月31日決定以亞特蘭大進行最後一次的哈伯維修任務，任務的時間放置在2008年9月11日，^[9]基於平安上的考量，屆時將會讓發現號在LC-39B發射台上待命，以便在緊要情形時能提供救濟。假如成功了，後繼的詹姆斯·韋伯太空千裏鏡（JWST）應當已經發射升空，可以銜接得上使命了。

哈伯的未來依靠後續的維修義務是不是成功，保持不變的幾個陀螺儀已破壞，至2007年，連備用的也已經耗盡，並且另外一架用於指向的千裏鏡功能也在衰減中。

哈伯太空千裏鏡的導引系統也能夠做為科學儀器，它的三個邃密導星感測器（FGS）在觀測時代首要用於連結望遠鏡指向的準確性， 但也能用於進行十分準確的天體測量，丈量的正確度到達0.0003弧秒^[8]。

固然，第一張圖像看起來比地基望遠鏡的明銳，但千裏鏡明顯沒有達到最好的聚焦狀況，獲得的最好圖像品質也遠低於當初的期望。

在望遠鏡發射數禮拜之後，傳回來的圖片顯示在光學系統上有嚴重的問題。點源的影象被分散成跨越一弧秒半徑的圓，而不是在設計準則中的標準：集中在直徑0.1 弧秒之內，有齊心圓的點瀰漫函數圖象^[10]。

哈伯扶助解決了一些曆久困擾天文學家的問題，並且導出了新的整體理論來注釋這些結果。哈伯的眾多首要義務之一是要比之前更準確的的丈量出造父變星的距離，這可讓我們加倍準確的定出哈伯常數的數值局限，如許才能對宇宙的擴大速率和年齡有更准確的認知。這與哈伯發射以後以其他更可靠的手藝丈量出來的成效是一致的。^[21]

在哈伯升空之前，哈伯常數在統計上的誤差估量是50%，但在哈伯從新測量出室女座星系團和其他遙遠星系團內的造父變星距離後，供應的丈量值準確率可以在10%以內。

從它原始的總預算，大約4億美金，到目前的破費超過25億美金，哈伯的本錢仍然在接續的積累與增高。^[5]

美國政府估量的開消將高達45至60億美金，歐洲所挹注的資金也高達6億歐元（1999年的估量）。^[15]為了供給COSTAR在望遠鏡內所需要的位置，必需移除個中一件儀器，天文學家的選擇是犧牲高速光度計。

設計用來糾正球面像差的儀器稱為「太空望遠鏡光軸補償校訂光學」（COSTAR），根基上包含兩個在光路上的鏡子，個中一個將球面像差校訂過來，光線被聚焦給暗天體拍照機、暗天體光譜儀和高達德高解析攝譜儀。

FOC是由歐洲太空總署製造，FOS則由馬丁·瑪麗埃塔公司製造。這三個儀器都捨棄了CCD，利用數位光子計數器做為檢測裝置。

GHRS是被設計在紫外線波段利用的攝譜儀，由哥達德太空中心製造，可以到達90,000的光譜解析度^[6]，同時也為FOC和FOS選擇適合觀測的目標。FOC和FOS都是哈伯太空千裏鏡上解析度最高的儀器。

太空平臺系統[編纂]

比來的保護義務（SM4）[編纂]

太空千裏鏡科學協會附屬於美國大學天文研究同盟（AURA），這是由32個美國大學和7個國際會員組成的單元，總部座落在馬里蘭州巴爾地摩的約翰·霍普金斯大學校園內。

在1983年，太空望遠鏡科學協會（STScI）在經歷NASA與科學界之間的權力爭取後成立。

太空望遠鏡歐洲協調機構於1984年設立在德國臨近慕尼黑的Garching bei München，為歐洲的天文學家供給相似的支援。

第四次保護使命由哥倫比亞號在2002年3月的STS-109航次中履行，以進步前輩巡天照相機（ACS）替換了暗天體拍照機（FOC），而且查看了冷卻劑已在1999年耗盡的近紅外線拍照機和多目標分光儀（NICMOS）。^[17]

改換了新的冷卻系統以後，固然還不能到達本來設計時預期的低溫，但已冷到足以繼續工作了。

問題和維修[編纂]

在發射時，哈伯太空千裏鏡攜帶的儀器如下：

美國東部時候2009年5月11日14點01分，美國亞特蘭提斯號太空梭從佛羅里達州甘迺迪航天中心發射升空。在此次太空之旅中，機上的7名太空人經由過程5次太空行走對哈伯太空千裏鏡進行了最後一次保護，為其改換了大量設備和輔助儀器，進行了洗心革面的維護更新。這些更新主要包羅：以新的第三代廣域拍照機（WFC3）代替WFPC2；安裝新的宇宙發源頻譜儀（COS）、取回該處的COSTAR光學矯正系統；修復破壞的先進巡天拍照機（ACS）；修復破壞的太空千裏鏡影象攝譜儀（STIS）；替代破壞的2#精細導星感測器（FGS）；改換科學儀器指令和數據處理系統（SIC&DH）；更換掃數的電池模組；替換所有的6個陀螺儀和3組定位傳感器（RSU）；更換對接環、安裝全新的絕熱毯（NBOL）、增補製冷劑等等。

對圖樣缺點的剖析顯示，問題的根源在主鏡的外形被磨錯了。來自鏡面邊沿的反射光，不克不及聚集在與中心的反射光不異的焦點上。

鏡面邊沿承平了一些，與需要的位置差了約2.2微米，但這個不同釀成的是災害性的、嚴重的球面像差。

軍事用途[編纂]

鏡片在1981歲尾悉數完成，而且鍍上了75 nm厚的鋁增強反射，和25 nm厚的鎂氟護衛層。為了節儉經費，NASA終了支援鏡片的製作，而且將發射日期延後至1984年10月。

鏡子的拋光從1979年入手下手延續到1981年5月，拋光的進度已經落後而且跨越了預算，這時NASA的申報才開始對珀金埃爾默的治理佈局質疑。

珀金埃爾默銳意利用極端複雜的電腦節制拋光機研磨鏡子，但卻在最尖真個技術上出了問題；柯達被委託使用傳統的拋光手藝製做一個備用的鏡子（柯達的這面鏡子目前永遠留存在史密松寧學會）^[4]。1979年，珀金埃爾默最先磨製鏡片，利用的是超低膨脹玻璃，為了將鏡子的重量降至最低，採用蜂窩格子，只有表面和底面各一吋是厚實的玻璃。

經由哈伯太空望遠鏡的觀測資料，宇宙的年齒是137億年。來自高紅移超新星搜索小組和超新星宇宙論計畫的天文學家利用千裏鏡視察遙遠距離外的超新星，發現宇宙的膨脹或許現實上是在加快中。這個加速已被哈伯和其他地基望遠鏡的觀測證實，但加快的緣由今朝還很難以理解。

哈伯也被用來改良宇宙春秋的估計，宇宙的將來也是被質疑的問題之一。^[22]

哈伯太空望遠鏡拍攝的圖片，從左上角起順時針方向為：Tadpole星系、錐形星雲、兩個碰撞的螺旋星系，歐米加星雲中新星的降生。

鏡片的瑕疵[編纂]

鏡子的瑕疵釀成的感化是在科學視察的焦點觀測上，焦點像差的PSF要足夠的明銳到足以進行高解析的分辨，但對敞亮的天體和光譜剖析是不受影響的。美國國度航空暨太空總署和哈伯太空千裏鏡成為很多笑話的箭靶，而且被認為是大白象（花費大而無用的器械）。

這意味著幾近所有對宇宙學的研究計畫都不克不及履行，因為它們都長短常暗弱的觀測對象。固然，在外圍損失大片的光因為不能匯聚在核心上而造成暈像，嚴重的減損瞭千裏鏡調查暗天體或高反差影象的能力。在外殼之內，石墨環氧的框架將校準好的工作儀器固定的固定住。它必須能勝任與招架在陽光與地球的暗影之間頻仍進出所造成的溫度變化，還要極端地不亂並能長時候的將千裏鏡正確地對準目的。以多層絕緣材料製成的掩蔽物能使千裏鏡內部的溫度連結不變，並且以輕質的鋁殼籠罩住望遠鏡和儀器的支架。

安設望遠鏡和儀器的太空船是首要工程上的另一個挑戰。 它也被用來研究太陽系外圍的天體，包羅矮行星冥王星和鬩神星。

休梅克-李維9號彗星在1994年撞擊木星對天文學家是一件很不測的事，幸運的是此次撞擊産生在哈伯完成第一次維護修好光學系統以後的幾個月。是以，哈伯所取得的影象是自從1979年帆海家二號飛掠木星以後最為清晰的影像，而且很幸運的對估量數個世紀才會産生一次的彗星碰撞木星的動力學事件，供應了要害性的進修機遇。

近紅外線拍照機和多方針分光儀包括由固態氮做成的吸熱器以削減來自儀器的熱噪聲。

第二次保護任務由發現號在1997年2月的STS-82航次中執行，以太空千裏鏡影象攝譜儀（STIS）和近紅外線照相機和多方針分光儀（NICMOS）替代掉戈達德高解析攝譜儀（GHRS）和暗天體攝譜儀（FOS）；以一台新的固態記錄器替代工程與科學記載器，修護了絕熱毯和再提升哈伯的軌道。但在安裝以後，部分來自吸熱器的熱擴散卻料想之外的進入光學擋板，這額外增添的熱量致使儀器的壽命由原先期望的4.5年縮短為2年。

WF/PC本來計畫是光學觀測使用的高解析度拍照機。"廣域拍照機"（WFC）因為視野較廣，在解像力上有所損失，而"行星拍照機"（PC）以比WFC長的焦距成像，所以有較高的放大率。整套儀器利用8片CCD，做出了兩架照相機，每架使用4片CCD。

由NASA的噴射推動實驗室製造，附有一套由48片光學濾鏡構成，可以篩選特殊的波段進行天體物理學的窺察。

• 廣域和行星拍照機（WF/PC）
• 戈達德高解析攝譜儀（GHRS）
• 高速光度計（HSP）
• 暗天體拍照機（FOC）
• 暗天體攝譜儀（FOS）