7月20日，超期服役的哈勃太空望远镜，发现并确认了冥王星的第四颗卫星。第二天，阿特兰蒂斯号返回，航天飞机时代终结，同时哈勃的继任者韦伯太空望远镜的科研预算再次被缩减。

直到太空世纪之前，天文学家一直在地球上进行研究，他们在世界各地的大型望远镜设施内工作。即使是地面上最棒的天文台，仍旧受限于地球的大气层。

1923年，德国火箭科学家赫尔曼-奥伯特(Hemam Oberth)在其著作中勾勒出太空站与太空望远镜的构想。那时人类正全神贯注准备世界大战，这种望远镜的构想并不算重要，所以被划到科幻小说的范畴里。第二次世界大战的出现，使得原本用在天文领域的推进火箭转向军用火箭发展。终于，一位科学家(也是科幻小说迷)对太空望远镜的构想感兴趣，他就是莱曼·斯必泽(Lymanspitzer)。1946年，斯必泽写了一篇论文，向道格拉斯飞机制造公司(DouglasAircraft Company)的智库“RAND”提出太空望远镜的构想。该论文立即被列为机密，称为“外地球望远镜的天文利益”，或许可以视为促成哈勃的“出生证明”。

20世纪60年代，在美国航空航天局(NASA)对载人太空探险的大力宣传与登月的热潮下，轨道天文台的研发工作在持续进行中。1969年，大型太空望远镜的想法与计划出炉，工作团队已组建起来。然而此时，陷于越战泥潭的美国政府，却不得不削减拨款。科学家们经过论证，将主镜尺寸缩小，以科研能力上的牺牲换取国会在费用上的支持，并争取到大众对大型太空望远镜的支持，加上科学界在国会的游说，终于在1977年的夏天，通过这项计划，使望远镜的建造明朗化。

太空望远镜于1979年开始建造，进行磨制镜片及建造光学望远镜组等工作。为了建造望远镜，由21个主要的转包商、1所大学、分布在美国21个州与其他12个国家的NASA中心构成一个庞大工作网络。为了纪念第一个发现远离中星系的速度与距离关系，并描述宇宙膨胀现象的美国天文学家爱德温·哈勃(EdwinHubble)，于1983年正式将其命名为哈勃太空望远镜。

1990年4月25日，由美国发现号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。哈勃太空望远镜在科学界的一片欢呼声中，风风光光地成为首席天文台。

携带的科学仪器与设计制造单位

哈勃望远镜的主要控管中心位于美国马里兰州巴尔的摩市约翰-霍普金斯大学校区内的太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute，STSCI)。该研究所负责分配哈勃执行任务的时间，并协助科学家使用望远镜。研究所附近设有美国航空航天局的戈达德太空飞行中心(NASA GoddardSpace Flight Center)，负责维持对哈勃的轨道控制。

在发射时，哈勃望远镜携带的仪器有：广角行星相机(WFPC)，戈达德高分辨率摄谱仪(GHRS)、高速光度计(HSP)、暗天体照相机(FOC)和暗天体摄谱仪(FOS)。

从1993年到2009年，奋进号、发现号、哥伦比亚号和阿特兰蒂斯号航天飞机先后5次执行对哈勃望远镜的维修任务，更换的新仪器有：空间望远镜光轴补偿校正光学系统(cOSTAR)、广角行星照相机2号(WFPC2)、空间望远镜摄谱仪(STIS)、近红外线照相机与多目标分光仪(NICMOS)、精细导星传感器(FGS)、能在低温辐射下运作的英特尔486计算机、先进巡天照相机(ACS)、第三代广角照相机(WFC3)、宇宙起源频谱仪(COS)、科学仪器指令和数据处理系统(SIC&DH)、陀螺仪、定位传感器(RSU)、对接环等等。

广角行星照相机1和2的建造，都是由NASA位于加州理工学院喷射推进实验室(Jet Propulsion Laboratory，JPL)负责的。这是所有仪器中使用率最频繁的，拍摄了大量精美的天体照片。

戈达德高分辨率摄谱仪为使用者提供了宇宙的紫外光学像，它的建造工程，是由美国科罗拉多州博尔德市(Boulder)博尔航空航天科技公司航空航天部门(Ball Aerospace Systems Division)负责。

高速光度计由威斯康星大学负责建造，是用来测量宇宙中一些光度会出现快速变化的天体，它的记录取样率高达每秒10万次，精确度至少可达到2％。

暗天体照相机是用来提供窄小视野的高分辨率影像，由德国的多尼尔公司(Dornier Corporation)负责建造，资金则由欧洲航天局(European SpaceAgency，ESA)提供。

暗天体摄谱仪专门用来研究暗到连高分辨率摄谱仪也侦测不到的暗天体，它的建造工程是由美国科罗拉多州丹佛市的马丁·玛里耶达航空航天科学集团(Martin Marietta AstromauticsGroup)负责。暗天体摄谱仪和暗天体相机都是哈勃空间望远镜上分辨率最高的仪器。

空间望远镜光轴补偿校正光学系统、空间望远镜摄谱仪、近红外线照相机与多目标分光仪等也都是由博尔航空航天科技公司负责。博尔公司成立于1956年，为政府的军事、民用和商业机构提供技术革新，在太空世纪之初创造了多项科技第一。博尔公司不但在航空航天的设计、创新与制造领域处于领先水平，还在地球科学、探测、国家安全与智能、商用遥感等方面满足市场的需求。该公司是NASA长期合作伙伴，目前拥有员工2700多名，2010年全年销售额达7.137亿美元，是出色的高科技公司。

哈勃主镜和精细导星传感器的建造工程由美国柏京艾尔摩公司(Perkin-Elmer)负责，该公司现已改名为休斯丹博利光学系统公司(Hughes-DanburyOptical Systems)。精细导星传感器在天文定位上的精度为地面观测的10倍以上，除了在天文导星方面有突出贡献，还在卫星导航等其他军事和民用方面发挥重要作用。

先进巡天照相机是多功能的仪器，提供了许多超越过去仪器的功能，使哈勃的发现效率增加了10倍，原始的设计和科学功能是由约翰·霍普金斯大学的团队制定的。

第三代广角照相机是由戈达德太空飞行中心一组经验老到的工程师和科学家领导设计和制造的，能够在大视野和很宽广的波长范围内获取天文学目标的影像。

宇宙起源频谱仪是设计在紫外波段工作的频谱仪，它由科罗拉多州立大学的天体物理与空间天文中心建造，总承包商为博尔公司，加州大学伯克利分校参与探测器的更新研制。

医疗、家用领域的贡献

哈勃太空望远镜只是一个天文的符号?探索外太空与改变我们的日常生活有什么关系?事实上，哈勃太空望远镜不止给我们带来大量精美图片和天文学成果，研制哈勃望远镜过程中发展出许多新技术，有些已经被用于制造更先进的医学仪器与科研工具。

“波前像差”技术最早用来改善哈勃望远镜的远距离成像所造成的像差问题，曾经数十倍地提高了哈勃望远镜的分辨率。如今这一技术应用到眼科领域，通过它分析眼球的内部结构，制定最佳近视治疗方案，使手术效果更安全、更精确。

同样应用到医疗领域的还有内窥镜，这项被用来增强哈勃望远镜图片质量的技术，可以帮助医生通过屏幕，探查病人的体内状态，从而可以更好地帮助医生探查病因，减少病人的痛苦。

光电耦合器件(Charge-coupledDevice，CCD)是一种将光线转化为数据信号的电子器件，在哈勃望远镜上，它被用来将遥远星体发出的光线存储为数码图片。最初，当科学家研制哈勃太空望远镜的时候，他们认识到现有的CCD技术无法满足哈勃的需要，于是NASA开始与一些公司合作，研发更先进的CCD。这一项技术随后被用于制造更先进的活体组织检查仪器和显微镜，医生可以利用这些仪器检查分析活体组织。而商业级别的CCD更是被广泛用于数码相机中，改变了我们的成像世界。

不止在医疗领域，在家用商品领域，哈勃的科技也推进了我们餐桌的革命。质量最好的电磁炉，微晶电陶炉、雅乐炉等面板炉具，无论什么品牌，有一个共同特点，就是使用德国肖特(Schott)公司生产的微晶玻璃作为面板材质。肖特公司的拥有者正是大名鼎鼎的卡尔-蔡司基金会，这个在光学透镜领域无人不知的名字。实际上，微晶玻璃是肖特最初为天文望远镜的主镜而研制的，并应用在哈勃太空望远镜上。以这样的技术实力拓展应用到灶具领域，实在是小菜一碟。而几十年来，肖特销售出的赛兰黑晶板累计已超过5000万台。在欧洲超过一半的全新电热炉灶都装配有赛兰黑晶板。不仅在灶具上，肖特公司的微晶玻璃产品还遍布在全球最领先的照明、投影、视光学、显示、通讯、医药、微光刻、器皿等领域。

对计算机技术的贡献

为哈勃太空望远镜研发的技术，在计算机技术的发展中也起到了重要的作用。绝大多数有缺陷的硅半导体器件会发出可见光或近红外线，放射显微镜可以探测到这些损坏的芯片发出的光辐射。但由于这些光线的强度相差很远，因此用放射显微镜对这类缺陷进行定位具有一定难度；而先进复杂的芯片设计其内部线路的金属化层数通常还要增加，从而更是加大了检测难度。研究人员已开发出一种汞镉碲化物(HgCdTe)阵列技术解决上述问题，该项技术曾用在哈勃太空望远镜上的一种传感器中。在哈勃望远镜上，这种传感器可以感应到太空星体发出的近红外和短波红外波长射线。就半导体射线而言，汞镉碲化物传感器对1200纳米以上的射线特别敏感，这正好是CCD传感器由于硅片带隙而不能很好探测到的区域，因此，这项曾用于哈勃的技术被广泛用来进行芯片缺陷检测。

哈勃望远镜上安装的近红外相机采用了热电冷却保护板，装在固体冷光学台上，密封于杜瓦瓶中，使相机的温度保持在－215℃。在各种冷却技术中，热电制冷由于具有体积小、质量轻、作用速度快、可靠性高、寿命长、无噪声、无需维护、抗震性能优良等特点，近年来在国内外得到广泛的重视。在武器装备方面，国外将半导体制冷技术用于红外制导的空对空导弹红外探测器探头的冷却，以降低工作噪音，提高灵敏度和探测率。

过去，在虚拟装配、虚拟维修等虚拟现实(Virtual Reality，VR)应用领域，3D曲面模型之间的实时碰撞检测一直是仿真用户的开发障碍和技术瓶颈，而今天，高级虚拟仿真用户拥有一台高端的基于Windows平台的PC工作站，便可以轻松、快速地开发出所需要的碰撞检测应用。VR在设备维修方面最为典型的应用，当属哈勃望远镜的虚拟维修系统。NASA为执行任务的宇航员建立了虚拟的太空环境，从中完成各种模拟维修活动。经训练后，哈勃望远镜的维修任务于1993年12月成功完成。这是第一次大规模应用虚拟维修技术完成实际任务，并取得了成功。美国是VR技术的发源地，现已建立可供全国使用的VR教育系统。波音公司的波音777运输机采用全无纸化设计，利用所开发的虚拟现实系统将虚拟环境叠加于真实环境之上，简化了加工过程。而现在，这项曾被用于哈勃的高端科技，更是走人平民生活，比如房地产公司可运用VR技术开发室内外漫游系统，用户可以在虚拟房屋中漫游审视，以决定是否订购这种拟建房产。

哈勃望远镜的研发过程，也间接促进了计算机语言的发展。交互式数据语言(Interactive Data Language，IDL)是集科学数据分析、可视化表达和跨平台应用开发等功能为一体的第四代可视化计算机语言。IDL最初的原型为NASA的一个可视化项目，由于其灵活和强大的数据分析和可视化性能，受到NASA的科学家和工程师的喜爱，进而发展成为一门独立的可视化语言。1977年，IDL商业版本正式发布，NASA成为IDL的第一批用户。1991年，IDL用于修复哈勃望远镜，并用于修复后的数据处理。它使用户的数据处理、科学研究和商业开发真正地做到快捷有效。

在哈勃望远镜研发和维修的过程中，许多技术和材料作为高新科技，第一次得到广泛关注。从哈勃研发、升空再到维修、超期服役的这三十余年中，这些尖端的科技已经走出NASA，伴随着一项项技术的推广、一家家公司的崛起，不仅服务于航空航天和国防，更是深入到我们的日常生活中。

太空望远镜的未来

由于太空科技的进步，第一座太空望远镜哈勃得以升空，在无光害、无大气干扰的外太空中观测宇宙天体，人类探索宇宙的眼镜因而有了更广阔的视野。哈勃把宇宙从近到远，尽收眼底：近距离的图像，发生在现代；而远从宇宙边缘得到的图像，则发生在100多亿年以前。哈勃是人类的“时光隧道”，从这个时光隧道中取得的数据，我们已能未卜先知太阳系将何去何从。

哈勃之后，康普顿(compton)伽马射线天文台、钱德拉(chandra)X射线望远镜、XMM牛顿天文望远镜、雨燕(Swift)天文卫星、斯必泽(spizter)红外空间望远镜、赫歇尔(Herschel)红外空间天文台、普朗克(Planck)空间天文台、费米(Fermi)天文卫星等太空望远镜先后发射并投入使用，带来大量科研成果的同时，也为高技术发展与应用提供了前所未有的机遇。

而今年7月6日，负责监管NASA预算的众议院商业、司法及科学拨款附属委员会公布了2012年的一项预算案，将削减开支的额度增至16亿美元，耗资巨大的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JamesWebb Space Telescope，缩写JWST)也在削减之列。按此前计划，韦伯太空望远镜将于2013年接替“退休”的哈勃太空望远镜。

耗资65亿美元的韦伯太空望远镜在设计上用于探测宇宙更深区域，超出哈勃望远镜的探测范围。2010年11月，一个独立委员会发现这架新太空望远镜的建造成本超出预算15亿美元，不能按预期时间发射升空。在美国经济不景气的背景下，原本计划在2011年退役的哈勃太空望远镜不得不在太空中超期服役。

韦伯太空望远镜将对宇宙的整个演变史进行研究，从大爆炸后产生的第一道光线到支持地球等行星上生命存在的恒星系统形成。韦伯望远镜现在面临的经济困难犹如当年哈勃一样，战争、政治和经济对大型天文望远镜计划的影响依旧。

2011年7月21日，哈勃发现冥王星四号卫星的第二天，阿特兰蒂斯号航天飞机返回肯尼迪航天中心，美国30年航天飞机时代就此谢幕。哈勃太空望远镜是由发现号航天飞机运送到太空轨道的，2009年阿特兰蒂斯号航天飞机执行了哈勃最后一次的维修任务，随着航天飞机的谢幕，这样的时代一去不复返了。

在美国等西方国家经济不景气的背景下，多国联合发展大型天文望远镜已成为趋势。俄、中、英、法、德等国家在联合研制的世界空间紫外天文台(WSO-UV)，中法合作研制的空间变源监测天文卫星(SVOM)，中国独立研制的月基光学望远镜等太空望远镜项目正在地进行之中。

太空科技的长远发展，必然会带动高科技、军事、商业民用领域相关产业的突飞猛进，将为人类创造更多的价值。中国高科技研发和产业化进程日益加快，国家在天文学科特别是空间天文领域的投入今非昔比，神舟载人飞船、嫦娥卫星、将要发射的天宫空间站等，都是综合国力提升的体现。

每一次太空任务的进行，人们对宇宙的了解就更多一点。宇宙不但比我们所想像的复杂，用来研究宇宙的仪器，也从简单的望远镜进步到精密复杂、结合了光学与电子学系统的多频探测仪，这些发明为我们开启了空间和时间上划时代的视野。天文学的历史，是科技发展与视野拓展的不断重复循环。