丝射

仅仅是因为矫正用的金属棒的盖子上少了一块油漆，加上一群饱受精密加工的折磨却又粗心大意的技术人员，再加上因预算拮据而想方设法省钱的管理人员……这一系列因素最终导致了恶果。

哈勃望远镜必须修理，从理论上讲，通过加装起到矫正作用的附加光学系统，应该能解决主要问题，但如何把矫正设备放进去呢？即便NASA最苗条的宇航员，也无法进入主反射镜的管道中。

一名叫吉姆·克罗克（Jim Grocker）的工程师在洗澡时，想到了办法。当时，克罗克是哈勃望远镜项目中的一名高级光学工程师。当得知哈勃望远镜出现严重问题时，他赶赴德国，参加欧洲航天局主办的研讨会。

会议结束后，克罗克洗了个澡，他漫不经心地盯着一个常见的淋浴器上的部件看，那个部件因为镀了铬，在热气升腾的浴室中闪闪发光。随后，他又洗了一次澡，这次是为了观察部件的结构和原理。

淋浴喷头被固定在一根1英寸厚的垂直方向的金属杆上，金属杆上有一个可以滑动的夹钳，夹钳是用来固定喷头的，喷头本身可以随着夹钳升降并固定在特定位置上，以满足不同身高和需求的客人。此外，随着夹钳上下移动，淋浴头本身也可以上下左右进行旋转角度的调整，这样淋浴者就可以冲洗头部、肩膀以及身体其他地方。

“为什么我们不能在维修哈勃望远镜的时候也采用这样一个可以滑动和展开的支架呢？”克罗克设想把望远镜的校正光学元件装到这样一根杆子上，然后把这些元件折叠起来，当这些元件伸到正确的位置时，元件就会自动展开并发挥作用，就像淋浴头一样，从而完成修复工作。

哈勃望远镜携带了5个主要的仪器包，因此需要5个维修装置。每一个维修装置的功能都相同：远方的星光先入射到主反射镜上，然后反射到副反射镜上，此时光束将会穿过主反射镜的镜孔，并在主反射镜后面成像，但由于主反射镜存在瑕疵，主反射镜后面承接星光的科学仪器的位置便不再理想，出现了类似于近视眼的情况，此时矫正装置会干预从副反射镜反射回来的光线，使科学仪器承接的星光重新变得清晰，就像佩戴了一副隐形眼镜。经过这样的调整，再重新配置驱动程序、更新科学仪器算法，重新聚焦，进入哈勃探测器的各种来自远方的星光成的像，就会像反射镜从来没有出过问题一样，完美而清晰。

克罗克的方案似乎简单实用，大家迅速投入维修装置的设计制造工作之中，这个装置被命名为COSTAR，全称“空间望远镜轴向光学矫偿套件”。之所以称之为“轴向”，是因为这个部件正好部署在主反射镜后面，作用于在望远镜轴线方向上传播的光束。从基本属性的角度来讲，这个光学套件的规格与哈勃望远镜上已经配备的部分仪器完全相同，因此，原有的4个轴向探测器中最不重要的一个——高速光度计就必须被卸下来，给矫正套件腾位置。

这套补偿系统一共有10面矫正镜——只有10美分硬币到25美分硬币的大小，不过镜子的展开方式不像淋浴头那样单向向外旋转。真正投入维修使用的支架是一个塔形的装置，而矫正镜就在“塔”尖上，从塔尖向外辐射，水平方向相对位置的误差必须控制到至少百万分之一米的程度，以便能够正确承接哈勃望远镜从现有的两个反射镜传导而来的光线。

还有一个问题，哈勃望远镜携带的部分科学仪器正被计划更新的设备取代，这些仪器要么是因为自身问题出现了故障，要么是被主反射镜相关的问题拖累了，比如一台耗资巨大的广域行星相机，它在哈勃望远镜的弯曲面以开槽的方式插入望远镜主体之内。在计划中的5次用航天飞船进行的维修作业中，天文学家一直在考虑用一个改进过的广域相机来替换上一代。时机来了，哈勃望远镜的工程师团队可以借助这次任务同时执行两个至关重要的部件更换：用空间望远镜轴线光学矫偿套件替换高速光度计，并安装替换新的广域相机内置光学矫正装置，以补偿主镜中的误差。

现在所需要做的一切，就是让宇航员到太空中对哈勃望远镜进行修理。如果维修任务按计划进行，一切问题都将迎刃而解，如果维修期间有人不小心碰到了不该碰到的设备，哪怕只是轻轻的一触，无论是碰到了光学矫偿套件，还是替换后的广域相机上的光学镜片，都会使哈勃望远镜再次失焦。

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