哈勃望遠鏡能拍134億年光年之外，為何拍不清冥王星？技術故障？

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人類自誕生以來就總希望能對宇宙了解得多一些再多一些，無數學者通過各種各樣的方式觀測星辰宇宙，測算宇宙定律，試圖揭開更多的宇宙之謎。
在這些宇宙學中，「天文觀測」一直都是推動宇宙學進步的最大動力，同時也是限制宇宙學發展的最大桎梏。

迄今為止，人類最偉大的天文觀測儀器就是30多年前由美國NASA研制并發射至太空的赫赫有名的哈勃望遠鏡。
通過哈勃望遠鏡，在2015年12月，人類一舉將可視宇宙的范圍推至了134億年光年之外的嬰兒星系，我們所看到的嬰兒星系所發出的光幾乎與宇宙同齡。

但讓很多人都不理解的是，盡管我們擁有如此厲害的哈勃望遠鏡，卻還是不得不依賴其他星際探索器才遲遲得到了一張清晰的冥王星照片。
哈勃望遠鏡能拍攝到134億光年以外的星系，為什麼反而看不清幾乎可以將近在眼前的冥王星呢？是哈勃望遠鏡在拍攝冥王星的時候出現了技術故障嗎？

人類的宇宙之眼長久以來人類一直都在試圖研發看得更遠更清晰的望遠鏡。
1964年，敢于探索的天文學家斯皮策提出了一個大膽的想法：既然人類在觀察宇宙的時候，不管把望遠鏡做得多麼精密多麼出色，始終都擺脫不了地球大氣層的影響，為什麼不把望遠鏡放到大氣層以外去呢？
隔著厚厚的大氣層，大氣的活動不僅會直接導致星光閃爍不利于觀察，還會吸收掉宇宙天體發射的紅外線和紫外線。

有了這個目標之后，全世界各個國家的科學家們開始一步一步的為實現這個目標而努力。首先，要研發一個可以在太空穩定運行工作的望遠鏡本社；其次，要有足夠將望遠鏡發射到預定軌道的運載火箭；最后，由于太空望遠鏡必須要在太空服役足夠久的時間，就必須實現載人火箭的反復發射，以便于往返維修。

因此，一直到1990年，在經歷過無數次失敗之后，美國NASA團隊終于在萬眾矚目中順利將以偉大天文學家愛德溫·哈勃命名的哈勃望遠鏡送到了宇宙。
哈勃望遠鏡雖然在剛送上宇宙的時候也出現過一些小插曲，但在NASA解決最初的故障之后，哈勃望遠鏡在隨后的30多年里確實成為了人類的宇宙之眼，幫助人類在觀測宇宙上進入了一個全新的清晰時代。

哈勃望遠鏡的運行軌道在地球以外640公里，一邊圍繞地球運轉，一邊在六個最精密的陀螺儀的幫助下穩定拍攝鏡頭，獲取更加清晰的照片。
可以說，哈勃望遠鏡的成功架設為所有苦于「紙上談兵」的天文科研者打開了一雙真正意義上的天眼。
帶有當時最先進設備又在三十年里不斷進行維修升級的哈勃望遠鏡到底有多厲害？它能看得多遠？為人類帶來了什麼樣的全新宇宙視野呢？

比如說能量最高的光是由伽馬射線大爆發而引發的伽馬射線暴，人類雖然在上個世紀六十年代就已經發現了伽馬射線暴，但由于伽馬射線暴一般只會發生幾分秒，因而幾十年過去了人類一直沒有找到這種宇宙事件發生的原因到底是什麼。
直到2013年，哈勃望遠鏡捕捉到了伽馬射線暴發生的過程，原來兩顆中子星如果發生碰撞就有可能引起伽馬射線大爆發。

再比如說，人類對于地球賴以生存的太陽系到底是如何形成的，一顆恒星是如何形成的也十分感興趣。
在哈勃望遠鏡發射以前科學家們只能通過已有的數據建立模型進行各種推論。而哈勃望遠鏡可以清晰的觀測到獵戶座星云中的大量年輕的正在形成或者還未形成的原恒星云，地球上的科學家們也在太陽系形成的研究上跨出了極其重要的一步。

除了研究領域的突破以外，哈勃望遠鏡也幫助人類實時觀測到了很多珍貴的宇宙大事件。
1994年7月一顆被木星巨大引力撕成多個碎塊的彗星排成一列，對木星進行了長達數天的連環撞擊。
彗星撞行星這樣只出現在科幻片里的大場面，哈勃望遠鏡對其進行了全程直播，發回的珍貴資料讓地球上所有天文愛好者們都激動不已。

那麼，哈勃望遠鏡到底能看多遠呢？2015年NASA的科學家們做了一個決定，他們把哈勃望遠鏡定位到了一個以前從來沒有仔細勘測過的方向，然后對其進行了十天的連續觀測。
在哈勃望遠鏡發回的成百上千張絢爛的照片中，人們看到了迄今為止看到的最遠距離的星云。

根據科學家們的研究宇宙大約也就137億歲，而這個古老的天體幾乎在宇宙大爆炸之后就已經形成。因此，人類親切的稱這個天體為「嬰兒星云」。
從1990年升空以來，哈勃望遠鏡也經歷了多次維修和設備升級，一直到2021年，由于計算機故障和軟件故障先后出現了停機現象。
隨著更新一代天文望遠鏡的發射，哈勃望遠鏡的也漸漸會功成身退離開歷史舞台。

看不清的冥王星在很多人眼中，如果用哈勃望遠鏡這樣能夠看到宇宙邊緣的超級望遠鏡來觀察我們所處的太陽系，那肯定是不在話下的。但事實真是這樣嗎？

眾所周知，太陽系曾經有九大行星，其中離太陽最遠後來被除名的小行星是離地球58.5億公里的冥王星。
相對于遙遠的嬰兒星云，冥王星這點距離簡直就等于是近在眼前。而我們的超級望遠鏡哈勃拍攝回來的冥王星照片卻像是來自一個「近視眼」的視野。照片上模模糊糊一大片，只能勉強分辨出一些明暗變化。

原本期待著一睹冥王星真容的天文愛好者們都困惑了，難道不應該是一張「看得清毛孔」的高清照片嗎？很多真正了解哈勃望遠鏡的人就知道這是必然的結果了。
對于像哈勃望遠鏡這樣的天文望遠鏡而言，一個物體能不能被清晰的觀測到在于角直徑。
簡單來說，角直徑不是這個物體本身的直徑，而是以觀測者來說經過望遠鏡之后看到的物體等比例縮小后的尺寸。

以太空物體為例，哈勃望遠鏡本身被設定的觀測距離十分遙遠，在它眼中那些距離地球百萬萬光年遠的星系，只要他們本身的規模足夠巨大，投射到望遠鏡中的影響也是可以看到的。
就像美麗的仙女星系，她離地球有200萬光年那麼遠，如果不是有哈勃望遠鏡這樣的超級設備，我們可能根本沒有機會一睹芳容。
但仙女星系本身規模也十分巨大，22萬光年的直徑，讓哈勃望遠鏡不僅能清晰的照到她，還沒有辦法一次性照出她的全貌。

反觀我們太陽系的小兄弟冥王星，雖然離我們僅僅58.5億公里，我們發出是探索號飛行器吭哧吭哧飛個十年也就慢慢接近了。
可惜相對于它的距離而言，冥王星本身還是太小了它的直徑才2274公里。換句話說，在哈勃望遠鏡的「眼中」它可能還沒有一粒米大。

除了體積過小之外，冥王星本身也是不發光的，我們所觀測到的冥王星的光也跟太陽系其他所有天體一樣都是來自于太陽光的反射。因此，哈勃望遠鏡所捕捉到的冥王星的光度十分有限。
總而言之，那些遙遠但是巨大的系外星云像是遠距離的一盞明燈，而臨近卻暗淡的冥王星就只是看不清楚的灰塵了。

以地球上的物體為例，我們可以想象自己站在自己家房子窗前，夜晚天氣好的時候，每個視力正常的人都能一眼看到天空中的明月。但同一個人，同一個窗子，同樣在晚上，你往近了看肯定看不清十米開外的灰塵顆粒。
所以，雖然哈勃望遠鏡送給人們的冥王星照片是打了折扣的，這并不是說哈勃望遠鏡本身有什麼故障，只能說是它原本設計的使命就不在于此。