上个月，六名宇航员聚集在纽约市的无畏海、空及太空博物馆，讨论2009年维修哈勃太空望远镜的任务。在即将迎来20岁生日之际，这架望远镜急需升级；其轨道光学器件、电池和其他设备由于日晒和老化已逐渐退化。
美国国家航空航天局（NASA）部署了航天飞机任务STS-125，这是最后一次哈勃维修任务，通过一系列太空行走对望远镜进行了翻新。“对于许多任务，他们会说‘别担心，下次总能完成’，‘不必急于求成’，”前任务指挥官斯科特·奥尔特曼告诉《大众科学》。“但我们知道这是最后一次有人去（维修），所以任何我们没有完成的事情，都将永远无法完成。”
最终，地球的引力会将这架望远镜拉向一个燃烧殆尽的结局。
尽管任务压力重重，机组人员仍然回忆起在五次漫长而艰苦的太空行走中，他们如何尽最大努力升级哈勃望远镜，确保其运行能力远超2011年航天飞机计划的结束。
如今哈勃望远镜已届25岁高龄，而NASA没有任何官方的升级计划，这意味着其硬件在未来几年将变得陈旧过时。没有援助，哈勃望远镜无法永远维持其轨道，最终地球的引力会将这架望远镜拉向一个燃烧殆尽的结局。
最后的哈勃任务
就像iPhone一样，哈勃望远镜过去每隔几年就会进行一次更新。从1993年到2002年，NASA共进行了四次对该望远镜的维修任务，宇航员在任务中会用更新的光学器件和硬件替换旧的或损坏的技术。最初计划在2005年进行第五次维修任务，但2003年，随着哥伦比亚号航天飞机灾难的发生，一切都改变了。
这场灾难使得所有后续的航天飞机任务都受到了严格的审查——尤其是“B计划”的重要性。在前往国际空间站的旅途中，如果航天飞机发生问题，宇航员可以轻松地在空间站寻求庇护。但对于前往哈勃望远镜的任务，却没有躲避的地方。因此，如果航天飞机受损，机组人员将要么在太空中丧生，要么在再入大气层时丧生。
由于这种令人不安的局面，当时的NASA局长肖恩·奥基夫取消了2005年的维修任务，一度似乎永远不会再进行。与此同时，望远镜的技术持续衰退。哈勃望远镜每97分钟绕地球一圈，一半时间暴露在直射阳光下，一半时间处于黑暗中，这些温度变化导致其部件变得有些破旧。
“太阳以高温烘烤它，这会使望远镜老化，”STS-125任务的宇航员之一迈克·马西米诺告诉《大众科学》。“而且，它会经历巨大的温差变化，这些变化会稍微晃动望远镜，导致事物振动、膨胀和收缩。”
“恢复到100%的压力很大，我相信我们做到了。”
但公众对重返哈勃的支持依然强烈，当奥基夫于2004年退休后，新任局长迈克尔·格里芬很快就于2009年重新安排了哈勃任务。由于距离望远镜上次升级已有七年时间，STS-125任务的宇航员们知道他们有大量的工作要做。“在我们出发之前，任务时间表显示我们无法完成所有事情，”奥尔特曼说。
然而，STS-125任务的七名船员完成了他们的任务清单——甚至更多。他们成功地为哈勃安装了两台新仪器，包括宇宙起源光谱仪（Cosmic Origins Spectrograph），该仪器能将光分解并测量其各个组成部分，以及广域相机3（Wide Field Camera 3），该相机能够观察近红外光、可见光和近紫外线辐射。机组人员还修复了两台损坏的仪器，并更换了陀螺仪和电池。他们甚至增加了新的隔热板，以保护天文台免受日晒损伤。
“当他们到达时，望远镜可能只剩原有的20%了。它已经严重退化了，”STS-125任务的飞行员格雷戈里·卡尔·约翰逊说。“恢复到100%的压力很大，我相信我们做到了。”
倒计时撞击
但NASA无法阻止时间的脚步。每当哈勃晃动或振动时，它都会被稍微推离其轨道。以往维修任务的一项重要职责是将望远镜推回更高、更稳定的轨道。
“它的轨道将会衰减，”马西米诺说。“望远镜本身会没事，但它的轨道会使其越来越靠近地球。那时就游戏结束了。”
最终，NASA有两个选择：要么找到一种方法进行另一次哈勃维修任务，修复其设备并将其推回预期的轨道——要么让哈勃望远镜坠落地球，如果被忽视，它将在未来八到十年内这样做。
目前，NASA似乎选择了后一种选择。还没有计划进行另一次哈勃维修任务，尽管NASA正在开发一种名为太空发射系统（Space Launch System）的新型重型运载火箭（似乎是航天飞机的替代品），但该火箭要到2025年才能用于载人航天飞行。哈勃需要人工操作，因为机器人任务不够精细或精确，无法执行所有必要的升级。
像SpaceX或波音这样的商业公司可以建造载人航天器将宇航员送往望远镜。在NASA的商业载人计划中，该机构目前正在资助私营航天公司建造“太空出租车”，将宇航员运送到国际空间站。据目前在商业载人计划中服役的STS-125宇航员迈克尔·古德称，NASA并未考虑使用私营公司修复哈勃的可能性，但他表示这总有可能发生。“我们进行商业载人计划的原因之一是能够实现进入近地轨道的这项能力，”古德说。“但这绝对是可能的。”
普遍的看法是，是时候让这架老将望远镜退役了，尤其是维修任务会占用用于更激动人心的火星任务的资金。此外，哈勃望远镜的年轻后继者很快就将进入太空。2018年，NASA计划发射詹姆斯·韦伯太空望远镜，它将绕行在距离地球90多万英里之外的轨道上，并能观测比哈勃更长的波长。既然韦伯望远镜能看得更远、更久远，为什么还要维护哈勃呢？
“你永远不知道什么会幸存下来，但镜子很可能会在再入大气层时幸存下来。”
这就给NASA留下了更火爆的选择：让哈勃在坠落地球时在大气层中燃烧殆尽。这架望远镜的大小相当于一辆公交车，比普通轨道卫星大得多。所以当它进入大气层时，一些碎片会穿透下来。
“你永远不知道什么会幸存下来，”马西米诺说。“但镜子很可能会在再入大气层时幸存下来。它是一个大部件，很可能能够承受它所暴露的温度。”
那么NASA将如何确保哈勃的碎片不会落在人口稠密的地区呢？望远镜的坠毁将需要被引导。在STS-125任务期间，宇航员在望远镜上安装了一个通用的对接装置，称为软捕获和会合系统（Soft Capture and Rendezvous System），它可以连接到任何基本的火箭发动机上。其想法是让哈勃缓慢地向地球靠近，在它坠落前，NASA将发射一艘小型火箭与望远镜对接，并引导其下降到海洋中。
目前，哈勃望远镜仍然完全运行，其未来的计划尚不确定。但STS-125任务的船员们表达了他们的希望，希望NASA不会放弃这架著名的轨道天文台。
“我认为我们应该让哈勃继续运行。通过这些类型的维修任务，将人员送上去进行另一次维修，你可以学到很多东西，”马西米诺说。“哈勃不可能做到一切，但你仍然可以从中进行很多出色的天文观测。”
请查看下方哈勃望远镜的一些令人难以置信的照片。您也可以在哈勃网站上找到完整的图片库，或者参观纽约市无畏博物馆的Hubble@25展览。
