“节省哈勃的相机”的令人难以置信的故事

宇航员Jeffrey Hoffman在1993年12月举行的第一次哈勃维修任务（SM1）期间消除了广域和行星相机1（WFPC 1）。

1993年12月，美国宇航局将其集体呼吸作为七个航天飞机努力赶上地球上方353英里（568公里）的哈勃望远镜。他们的使命：在望远镜的主要镜子中修复毁灭性的缺陷。

关于校车的大小，哈勃太空望远镜有一个8英尺（2.4米）的主要镜子。最大的光学望远镜发射到太空中，可以观察到地球大气层的扭曲效果的宇宙，哈勃有很多骑行。但在1990年4月25日在望远镜的部署之后获得第一个图像并仔细分析，显然有些东西是错误的：图像很模糊。

天文学家和工程师集会研究了各种解决问题，美国国家航空航天局召集了一个独立委员会来寻找来源。他们都出现了同样的结论：哈勃的主要镜子看起来像一个非常浅的碗，已经抛光成错误的形状。误差小于人头发的宽度，但效果很大。如果错误未纠正，哈勃永远不会达到其全部潜力。

宇航员Jeffrey Hoffman和Story Musgrave在1993年12月的SM1期间安装了哈勃太空望远镜的广场和行星相机2（WFPC2）。

在1993年12月6日的一周内，宇航员船员安装了两块旨在解决错误的硬件。矫正光学空间望远镜轴向更换（Costar）由NASA戈达德航天中心在马里兰州Greenbelt的一支团队设计和建造，并在哈勃的五种仪器中纠正镜像错误。

第二仪器是广场和行星摄像头2（WFPC2），在加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气机推进实验室设计和建造。实际上包含四个摄像头的WFPC2将继续产生许多哈勃的令人叹为观的图像，帮助改变我们对宇宙的看法。

婴儿大钢琴的大小，仪器成像对象和我们自己的太阳系中发生的事件 - 例如彗星鞋匠 - 征收9的撞击到木星 - 以可见光拍摄的最遥远的宇宙学形象。它产生了令人惊叹的星系快照，爆炸的星星和星云，新星出生。在仪器的任期期间，哈勃经理将望远镜指向一个黑色的天空，占一周多一周，发现了数千个以前看不见的星系。

但WFPC2的成功远非保证。仪器建立在一个令人难以置信的紧张时间表上，并将其设计为纠正缺陷是JPL的John Trauger，WFPC2的主要调查员，后来将被描述为类似于“试图在山上打棒球”。

“即使在正常情况下，在正常情况下建立空间仪器时，戴夫加拉格尔（JPL）战略集成副主任的副总监曾担任WFPC2的集成和测试经理“但是当您修复基本上会制造或打破整个机构声誉的东西时，压力通过屋顶。”

镜像

1990年6月，美国宇航局宣布哈勃望远镜不按预期工作。WFPC2团队成员表示，他们记得公众和媒体的反应往往是悲观的甚至不令人难以置信。Trauger观看网络新闻锚汤姆·博克·汤姆·克劳德那天晚上开始他的节目，“哈勃望远镜你听到了这么多 - 它被打破了。”

“哈勃计划的承诺，我们最好的技术推回天文边缘的最佳技术，已经在公众眼中转变为一个技术失败的图标，”特拉格尔在2007年写道。

美国宇航局的广场和行星相机2在JPL进行测试。

特拉翁把他的团队带到一起工作。望远镜的主要和次镜收集了光线，并将其送入五个船上科学仪器。主要镜子无法更换，无法返回地球进行维修。必须为每个哈勃的乐器找到解决方案。Costar设备为其中三个提供了校正光学器件，无需完全更换这些仪器。但相同的方法不适用于望远镜的广场和行星相机（WFPC），WFPC2的前身。

Trauger和他的团队提出了一个潜在的解决方案。主镜误差引起光线撞击镜子的不同部位，以聚焦在不同的位置，因此该团队必须p out如何将其重定向到适当的焦点。他们的解决方案是反向工程师问题：他们将在仪器内放置四个相同的镍尺寸的镜子 - 一个用于WFPC2内的四个摄像机中的每一个 - 与缺陷的主镜相同的误差，但是在主镜子过于平坦的情况下，新镜子将被弯曲太深。在一起，这两个错误将互相叠加，产生具有正确形状的单个镜子。

美国宇航局接受了杰普建议建立粮食计划署的替代品。该机构计划每三年进行哈勃修复任务，并决定维持该计划。第一个维修任务是为1993年秋季设定的。JPL将需要在1992年冬天延期交付替代 - 距离。修理哈勃的比赛正在开启。

在压力之下

两年无水时间靠近划痕建造新的相机仪器。值得庆幸的是，WFPC2已经在JPL下建成了;美国宇航局旨在最终将其用作WFPC或替代仪器的升级，如果仪器曾经发生过失败。

即使在违规WFPC2上工作，截止日期也需要加速时间表。WFPC2项目经理Dave Rodgers和Larry Simmons与WFPC2的各个组件的各个组件的领导人一起举行了每日会议，以帮助保持目标。

“每日会议一直都是对我们所有人的压力，”2005年退役的杰普斯表示，斯米蒙斯说。“我们知道我们只有几年了，我们必须完成它。”

据Trauger表示，虽然纠正镜很小，但它们几乎影响了建筑过程的每一步，并创造了“无休止的新型问题”。

这三张图像显示了Galaxy M100的中心区域。由宽场和行星相机1拍摄的左图像是模糊的，因为哈勃的主镜子形状的错误。WFPC2（中间）包含硬件以纠正错误。宽野相机3（右）是升级到WFPC2。

为了最大限度地减少WFPC2在低地球轨道安装期间错误的机会，计划执行修理任务的七个宇航员向JPL进行了解，以了解仪器并培训如何安装它。它们将在望远镜的身体中插入WFPC2进入腔内，仿佛在抽屉中滑动。虽然他们需要确保仪器背面的电气连接是安全的，但它们无法达到这些连接;他们只能控制它们如何插入仪器。

复杂的问题进一步是WFPC2的重量：超过600磅（272公斤），即使在低地轨道的小匍匐情况下也是笨重的。其中一个仪器的镜子，称为拾镜镜，安装在位于保护壳外部的短臂上。仅仅碰撞镜子会错位系统并基本上毁掉整个乐器。在WFPC2的施工期间，Trauger及其同事向宇航员展示了仪器的模型，他撞到了拾音镜。Trauger忍不住奇怪，“这是一个梅恩吗？”

飞行的时间

WFPC2队的领导人在1993年12月2日的清晨推出的佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心。离开肯尼迪并寻求早餐后，加拉格记得抬头抬头看着预先的天空，看到航天飞机过桥和接近哈勃的航天飞机;当他们曲柄的天空中，物体出现在天空中的两个微弱点。

在使命的第六天，宇航员Jeffrey Hoffman和Story Musgrave进行了一个太空走道，从哈勃上删除了WFPC并安装WFPC2。一切似乎都按计划进行，但实际测试还未到来。

宇航员于12月13日返回地球，从12月18日开始，来自WFPC2的第一个原始数据。该团队通过图像处理软件将数据放在屏幕上时焦急地观看。有即时救济。

“他们很尖锐，”Trauger说了这个图像。并没有只是我们有照片看起来惊人，这是我们立即制作新的发现。我们以前从未见过的图像中有一些东西。“

美国宇航局于1994年1月13日向公众发布了这些第一张图片。第二天，WFPC2团队在美国天文社会冬季会议上向溢出受众展示了结果。

在这些气体塔里面，这是一种轻微的塔，新的明星出生并继续增长，因为它们积累了越来越多的周围环境。这张图片是在1995年4月1日拍摄的，哈勃太空望远镜上的宽野和行星相机2（WFPC2）。

“当我们展示第一个图像时，房间爆发了;我们得到了一个站立的ovation，“Trauger说。“你通常不会看到在一个天文会上！”

WFPC2仪器在Hubble上运营超过15年，并花了超过135,000个宇宙的观察。在2009年退休之前，根据该数据编写了超过3,500名科学论文，在以下十年内发表了超过2,000多个。

“WFPC2没有通过魔法或运气成功;它成功了，因为我们有一个有能力和勤奋的人群，了解有利于股权并加强挑战的人，“加拉格尔说。“就像每个项目一样，我希望我能把那支球队与我一起运送到下一个任务。”

2009年5月，宇航员从哈勃移除了WFPC2，并用广泛的领域相机3（WFC3）替换，这在今天继续运行 - 哈勃首次开启后28年。WFPC2后来被安置在华盛顿史密森航空和太空博物馆的公开展示。

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局之间国际合作的一个项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃科学行动。STScI由位于华盛顿的天文学研究大学协会为NASA运营。