宇宙已经成为全民都在关注的一个问题，很多网友都曾想过这样一个问题：宇宙的尽头到底是什么呢?科学家们对这个问题一直在研究探索中，可喜可贺的是科学家哈勃竟然拍到了宇宙尽头的图片，掀起了一阵热浪狂潮。不过这图片让人看了可真是毛骨悚然啊，过了许多年依旧记忆犹新!
哈勃拍到宇宙尽头让人毛骨悚然
哈勃望远镜传回一张宇宙尽头的诡异照片，让人担心!哈勃望远镜在天炉座方向进行了探测，传回了一张叠加合成的图片，这让人颠覆对宇宙认识。
探测的这片区域从图片上看，它是很安静的，虽然狭小，有很多星光，其实，一个星系中呈现出来的是一个亮点，而且星光的速度很慢，有的穿越了上百亿光年才进入到哈勃的视野里，这张照片中隐藏着大概有1万个星系，哈勃的这轮观测，是人类历史上第一次得出这样的观测结果。
这次观测中，望远镜抓住了132亿年的深远星光，宇宙边缘也就在138亿光年，哈勃这次算是追到了宇宙的边缘，这意味着人类几乎抵达了宇宙的尽头，这也是哈勃的极限了。
据国外媒体报道，哈勃望远镜为我们呈现了宇宙中最为奇妙的天体场景，比如恒星诞生时聚集的物质群等，图中显示的为哈勃太空望远镜拍摄的潘多拉天体集群的“鬼灯”，这张照片发布于2014年10月30日，天体编号为阿贝尔2744。美国宇航局的天文学家认为潘多拉天体集群是一次多个星系之间发生大混乱后遗留的产物，强大的引力作用将这些星系“肢解”，留下了令人毛骨悚然的“鬼灯”。这些恒星在星系大混乱之后处于分崩离析的状态，距离我们大约40亿光年之遥，这有助于研究星系的演化过程。
美国宇航局在周四公布了这组由哈勃望远镜拍摄的星系合并事件，有六个星系参与到可怕的引力之舞中，正好赶上万圣节，因此这也可以作为万圣节的礼物。从图中可以看出，这些天体发出淡淡的、幽灵般的光芒，其官方编号为阿贝尔2744，也被称为潘多拉天体集群。加那利群岛天体物理研究所科学家伊格纳西奥·特鲁希略认为哈勃望远镜的观测数据为我们揭示了潘多拉天体集群的一些基本特征，有助于我们对星系演化的过程进行深入了解。
在科学家眼中，潘多拉天体集群中释放出的神秘光芒犹如告密者的光芒，科学家从这些光谱中就能分析出天体集群内部发生的变化。根据一份最新的分析报告，对潘多拉天体集群光谱分析的初步结果认为其内部发生的天体行为与大质量星系团非常吻合，这也说明了潘多拉天体集群来自大规模星系合并的事件。
天文学家一直在寻找来自遥远宇宙的光芒，潘多拉天体集群中可能存在2000亿数量以上的恒星，但是其投射出来的光线占集群本应该投射光线的10%，这意味着还有更多的信息被隐藏了。科学家认为对潘多拉天体集群的观测研究可能需要三年以上的时间才能找到进一步的信息。本项研究结果发表在10月1日出版的天体物理学杂志上。
宇宙奇观!哈勃刚刚拍摄了一些令人惊叹的火星和土星的照片
美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜拍摄了一组令人难以置信的土星和火星的照片，揭示了前者的美丽，以及笼罩后者的风暴。
这张照片拍摄于这两颗行星几乎处于对立状态时——它们离地球最近的点。6月6日拍摄的土星距离地球22亿公里(13.6亿英里)。7月18日，火星的距离为5940万公里(3690万英里)。
土星的倾斜，在它的轨道上27度，意味着我们在一个大约10年的周期中获得了对这个行星的不同看法。现在我们可以看到它向我们倾斜的很好的图像，就像哈勃的图像。
“土星有季节性的变化，这是由地球27度的轴向倾斜造成的，”NASA说。随着北半球夏季的到来，大气现在更加活跃。这可能是北极星附近可见的一串明亮的云团，它们是一场正在解体的风暴的残余。较小的、中纬度的云彩也可见。
哈勃还拍摄了一些土星卫星的清晰照片。
从哈勃望远镜看到的景象是如此之好，以至于我们可以在它的北极看到土星著名的六角形风暴，自从它在1981年由“旅行者1号”(Voyager 1)首次发现它的时候，它就一直存在于它的北极。
最重要的是，哈勃拍摄的土星照片向我们展示了这颗行星是多么的壮观。明亮的光环和华丽的云彩被望远镜完美地分辨出来。在一段视频中，我们甚至可以看到它的云绕着地球旋转。
与此同时，哈勃对火星的看法却出奇的相似——地球的深处也被云层遮住了。正常情况下我们应该能够看到表面，但是这颗行星现在正被一场全球性的沙尘暴所吞没，这使得美国宇航局的“机遇号”探测器陷入了困境。
“火星上的每一年，都有中等规模的沙尘暴覆盖整个大陆大小的地区，每次持续数周，”NASA说。“全球沙尘暴——持续数周或数月——往往发生在南半球的春季和夏季，因为火星离太阳最近，而加热则是最大限度地产生风。”
哈勃的这些观测结果很有用，因为它们可以让天文学家研究火星的上层大气，而轨道上的宇宙飞船可以研究风暴在大气层下的表现。关于火星上的沙尘暴，我们仍有很多不了解的地方，尽管我们最近已经算出了火星尘埃的主要来源。
尽管如此，这些哈勃拍下的照片应该能很好地提醒我们，这架轨道望远镜是多么的伟大。即使在数百万或数十亿英里之外，也能看到这样的美景。
在银河系的周围，有着大量的星系“漂浮”在宇宙中，它们似乎“包围”着我们的银河系。当我们从夜空中的任何一个地方看去，都有着大量且密集的星系存在，然而它们距离我们太遥远了，以至于它们所发出的光到达我们地球时已经变得极为微弱，我们在地球上想要看到这些璀璨的星系极为困难。
直到1990年4月24日，人类有史以来最伟大的太空望远镜哈勃从地球发射升空，从此渺小的人类有了“一双”神奇的眼睛，开始从地球窥探宇宙的奥秘。由于哈勃望远镜地处距离地面575公里的高空之上，这里的大气已经极为稀薄，这使得哈勃望远镜不用受到大气湍流的干扰，同时在这里的哈勃望远镜可以不受地球自转的影响，并能够长时间的对准宇宙中的某一个区域进行曝光和拍摄，因此哈勃望远镜可以观察到更多更远甚至更暗的天体和星系。
在哈勃升空的31年多的时间中，哈勃为我们拍摄到了数百万张令我们惊叹的星系和星云照片，其中有的距离我们数百万光年，有的距离我们数千万光年，甚至有的距离我们达到了惊人的数十亿光年。那么哈勃望远镜的极限在哪里，它最远能够拍多远呢？
人类拍摄得最遥远的星系
现在请你仔细看这张照片，你眼前的这张照片或许是你这辈子看得最远的一张照片，因为照片中的这个红色的“一团”是来自134亿光年以外的星系，它被科学家命名为GN-z11。这张看起来平平无奇甚至有点略显得“粗糙”的照片也是哈勃望远镜迄今为止拍摄得最遥远的星系，这就意味着这也是人类现在所能拍到的最遥远的星系照片。GN-z11又被命名为婴儿星系，这是因为我们现在所看到的它其实是它在134亿年前所发出的光，而我们的宇宙诞生于137亿年前，也就是说我们现在看到的GN-z11的景象是宇宙初生时候的场景，通过光和哈勃望远镜我们穿越了浩瀚的星空，看到了宇宙的过去。
GN-z11的过去
GN-z11的体积并不算大，根据科学家的估计，它的大小大约为银河系的二十五分之一，恒星的质量仅有银河系的1%。虽然从现在看来，它是一个非常之小的星系，然而在当时初生的宇宙来看，它已经算是一个非常巨大的星系了。由于它正处于宇宙初生的星系诞生阶段，因此它的成长速度非常之快，恒星的产生速度比我们如今的银河系快了约20倍。
可观测宇宙
那么为什么哈勃望远镜自1990年升空以来，在长达31年的时间中最远只拍摄到了134亿光年以外的星系呢？要知道目前我们可观测宇宙的半径可达460亿光年，为什么哈勃望远镜没有拍摄到460亿光年外的星系呢，而这一切都要从“光”的传播说起。
可见光和不可见光
哈勃望远镜以及我们地球上的人类之所以能够看见遥远地带的星系，都是因为这些遥远星系发出的光，这种光一般被认为是可见光，我们可以将其归为一种能量，也就是我们常说的电磁波。可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到780纳米之间，而其它波长的大多为不可见光，如我们常说的紫外线、红外线等。
哈勃望远镜的物理限制
哈勃望远镜也一样，虽然它能够感触到的光要比人眼更多，然而受限于哈勃自身物理构造的限制，使得哈勃望远镜所能观测到的光波长类型也极为有限。根据哈勃望远镜团队给出的数据，哈勃望远镜最多只能观测到波长1.8微米的近红外光，这就使得哈勃望远镜的观测距离有了限制。
宇宙中的红移
而我们如今的宇宙，并不是一个静止和平衡的宇宙。根据大爆炸理论和科学家们的观测来看，我们的宇宙正在加速膨胀，空间结构也会随之膨胀，当光在宇宙中传播时，它会随着宇宙空间的膨胀被随之拉伸，这就意味着当遥远宇宙的光线到达哈勃的视野中时，它的波长要比它诞生时更长，这就是著名的红移。正是因为如此，红移现象也被科学家们用来测量那些星系和我们地球的距离。
宇宙膨胀对光的影响
回到光的传播来看，当光在宇宙中传播的时间越长，跨越的空间越广，那么它的红移现象也就越加明显，波长也会被拉伸得越长。如果一束光距离我们太过遥远，那么它的波长会被拉伸到超出哈勃望远镜的可观测范围，这就使得我们的哈勃望远镜无法观测到它，也就造成了哈勃望远镜的观测极限。
GN-z11的偶然性
虽然哈勃已经拍摄到了GN-z11这个134亿光年以外的遥远星系，然而这并不代表着哈勃能够随意的观测134亿光年内的所有星系，哈勃之所以能够拍摄到GN-z11，其实有着很大程度的偶然性。首先GN-z11所处的区域和我们地球之间几乎不存在中性气体，这就使得GN-z11所发出的光不被太多的“遮挡物”吸收和损耗，并能够更好地跨越134亿光年到达我们的地球，然而这还远远不够。GN-Z11星系发出的光曾经过另外一个星系，并引发了引力透镜效应，这使得来自GN-Z11的光被放大和增量，并恰好达到了哈勃望远镜的观测极限，这就是你刚刚所看到的GN-Z11星系照片的来历。
打破极限的可能性
那么哈勃望远镜还有可能打破自己134亿光年的极限吗，目前来看非常困难。根据哈勃团队所传出的消息，哈勃望远镜在2021年3月7日曾由于一个软件故障导致暂停运行，虽然在3月12日望远镜已经恢复部分工作，但仍有故障没有排除。而在哈勃升空的31年时间中，哈勃也曾经历了数次大修，同时随着航天飞机的退役，哈勃望远镜已经失去了维修它的工具，这就意味着在太空运行31年的哈勃望远镜几乎已经走到了自己一生的最后阶段，它将会很快退役，而能够决定哈勃退役时间的便是一个更加强大的太空望远镜，它就是哈勃的继任者——韦伯太空望远镜。
更加强大的韦伯太空望远镜
韦伯太空望远镜比哈勃先进了30年的时间，它比哈勃更加强大更加稳定，它将发射到距离地球约150万公里的第二拉格朗日点，这就意味着韦伯太空望远镜几乎无法像哈勃望远镜那样派遣宇航员去进行维修。因此为了保证万无一失，韦伯太空望远镜的发射时间一直在延期，根据NASA最新的消息称将韦伯太空望远镜在今年10月左右进行发射。如果韦伯太空望远镜真的发射成功的话，那么我们或许会借助韦伯看到一个更加绚丽的宇宙，很多的理论将会被证实，宇宙将继续颠覆我们的认知，一个更加宏大的宇宙即将向着我们展开。
哈勃望远镜被人们誉为“人类天文史上最重要的科学仪器”，它的名字来自于著名的天文学家埃德温·哈勃，自从1990年4月24日发射升空以来，它已经完成了高达140多万次的观测，其传回的影像将浩瀚的宇宙真实地呈现在我们眼前，并不断地刷新着我们对宇宙的认知。
为了避免地球大气层的干扰，哈勃望远镜被部署在距离地面大约575公里的轨道上，在这个高度，它可以在一个“与世隔绝”的环境中安静地工作，从而比地面上所有的天文望远镜都看得更清晰，也看得更远。
图为天文学家于2016年3月3日通过用哈勃望远镜观测到的“GN-z11”星系，观测数据显示，“GN-z11”位于大熊座方向，与我们之间的距离高达134亿光年，这也是迄今为止哈勃望远镜所看到的最遥远的星系。
哈勃望远镜拍摄到的冥王星是什么样子？
我们知道，1光年就是光在真空中前进1年的距离，换算下来大约为9.46万亿公里，而冥王星与我们之间的平均距离却只有大约59亿公里，与134亿光年外的“GN-z11”星系相比，59亿公里外的冥王星可以说是近在咫尺。据此我们似乎可以认为，哈勃望远镜应该能拍摄到非常清晰冥王星的图像，然而实际情况却并非如此。
图为哈勃望远镜拍摄到冥王星，我们可以看到，在哈勃的镜头里，冥王星显得非常模糊，我们根本就看不清楚冥王星的细节。这就有点尴尬了，既然哈勃能看到134亿光年外的星系，那它为何看不清59亿公里外的冥王星？我们接着看。
在理想的情况下，我们在一个光学成像系统面前放一个几何点，那么该系统就可以生成一个精确的几何点像，然而这种情况在现实中却是不存在的，因为光有波动性，所以当光通过小孔的时候就会发生衍射，在这种情况下，我们的光学成像系统只可以生成一个光斑，这被称为“艾里斑”。
如图所示，如果两个几何点距离太近，那么在光学成像系统里对应生成的“艾里斑”就将不可分辨，因此所有的光学成像系统都会存在一个分辨极限，通常来讲，我们把望远镜能够分辨出的最小角距称为“最小分辨角”，这与入射光的波长和望远镜的口径密切相关，可用公式“θ= 1.22 x 波长/望远镜口径”来描述。
哈勃望远镜属于光学望远镜，为方便计算，我们不妨将波长取值为500纳米，已知哈勃望远镜的口径为2.4米，通过上述公式我们可以计算出，哈勃望远镜的最小分辨角约为0.000000254rad（弧度），而这个计算结果与59亿公里的乘积，就是哈勃望远镜对应于冥王星表面的最小分辨距离（平均值），通过计算后我们可以得出，这个值大约为1500公里。
（“新视野号”飞掠冥王星）
根据“新视野号”对冥王星的测量数据，冥王星的直径仅有2376.6（±1.6）公里，这就意味着，在哈勃望远镜的镜头里，冥王星也就只有几个点，当然就看不清冥王星了。那为什么哈勃望远镜又能看到位于134亿光年外的“GN-z11”星系呢？我们不妨再来算一算。
按照同样的方法，我们可以计算出哈勃望远镜对应134亿光年的最小分辨距离大约为3400光年，观测数据显示，“GN-z11”星系的直径约为银河系的25分之1，也就是大约4000光年，也就是说，“GN-z11”星系的直径比哈勃望远镜对应于134亿光年的最小分辨距离还要大一点，所以就可以被哈勃看到（虽然很模糊）。
简而言之，哈勃望远镜之所以看不清冥王星，是因为它的分辨率有限，而如果目标足够大，那么即使在134亿光年外它也可以看到。这就好像我们能够轻易地看到几公里外的高楼大厦，却看不清几米外的蚂蚁一样。
哈勃望远镜的“继任者”
哈勃望远镜的设计寿命原本只有15年，但它却已经运行了30余年了，现在的它已经是“老态龙钟”，估计很快就将与我们告别，而哈勃望远镜的“继任者”——詹姆斯·韦伯太空望远镜已经筹备多时，据悉该望远镜的口径可以达到6.5米。
按照计划，詹姆斯·韦伯太空望远镜最早将于2021年3月30日发射，届时它会被部署到太阳-地球引力场的第二拉格朗日点，轨道高度将达到150万公里，如果一切顺利，在不久的未来，它将代替哈勃望远镜帮助人类探索更加深邃的宇宙。
詹姆斯·韦伯的太空望远镜与哈勃望远镜有什么区别？
第一个明显的区别是光圈。哈勃望远镜有一个 2.4 米的整体式（一件式）镜片。韦伯有一个 6.5 米分段（18 块）镜片，所有块必须准确对齐。这将是操作韦伯的主要挑战之一；第二个重要区别是，哈勃望远镜的设计目的是收集可见光和紫外光，而韦伯望远镜只能收集红外光（IR）。红外成像要求一切都非常冷。
传感器将被冷却到大约 50 开尔文，低于液氮的冰点。哈勃被放置在低地球轨道上，可以由航天飞机提供服务。韦伯将位于日地拉格朗日点 L2，这是一个半稳定轨道，距地球轨道约 100万英里（150万公里）。韦伯的维修是不可能的，所以一切都必须从第一天开始正常工作。由于宇宙学红移将恒星光谱移动到红外波长的深处，韦伯有可能更深入地观察早期宇宙。
为什么要在太空中使用望远镜？在地球上建造一个6.5米的单片镜面望远镜（甚至大到8米）当然是可能的，而且会便宜很多。问题是地球大气层吸收了大量的红外光谱，这将使光谱学和遥远星系中的元素识别变得非常困难或不可能。
撒施·M：
哈勃望远镜和詹姆斯韦伯望远镜之间有很多不同之处。
最明显的是镜子的大小。然后是工作波长，哈勃主要在可见光和紫外线下工作，詹姆斯韦伯望远镜将在红外线下工作。
哈勃望远镜在大约 570 公里的高度绕地球运行，韦伯将在距地球大约 150 万公里的距离上绕太阳运行，即所谓的第二拉格朗日点或 L2。
迈克尔·沃森：
哈勃太空望远镜主要在可见光和紫外光下进行观测。
詹姆斯韦伯太空望远镜将专注于红外光。
太空中的许多物体在可见光或紫外线下都很暗淡或不可见，但在红外线下却能很好地显示出来。
灰尘能很好地阻挡可见光和紫外线，但红外线则不太好。
韦伯望远镜的镜面收集面积为28.125平方米。
哈勃的集光面积只有4.5平方米。
韦伯将探测到比哈勃更暗的物体。
哈勃望远镜在地球轨道上，高度为 570 公里。
韦伯将在距地球 150 万公里的轨道上绕地球和太阳引力平衡的空间点运行。
由于其能力，韦伯将能够从比哈勃更远、更早的时间观察太空中的物体。
这将为我们提供有关早期宇宙的更多信息。
马蒂亚斯·耶格：
詹姆斯·韦伯太空望远镜不会替代哈勃太空望远镜。
两者最大的区别是韦伯将针对观察红外光（可见光能力有限）进行优化，而哈勃则针对可见光和紫外光（红外能力有限）进行了优化。
有了更大的镜子和更先进的仪器，詹姆斯·韦伯将轻松超越哈勃的红外成像能力。这意味着它将更好地通过尘埃和气体云进行观察，这对于研究恒星形成非常有用。韦伯对于研究高度红移的物体也会更好，因此有望为早期宇宙的研究做出重大贡献。
洛林甘：
波长——哈勃主要观察光学和紫外线波长；韦伯针对 IR 波长进行了优化。较旧和较远的物体会红移到 IR，因此韦伯可以观察较旧且较远的物体。
轨道位置——哈勃在远地球轨道（570公里）。韦伯实际上将处于静止且不绕轨道运行的 L2 拉格朗日点。 它将距离地球150万公里，能够遮挡太阳和地球的辐射和光效，以降低温度（以获得更好的红外灵敏度）。
尺寸——韦伯的镜片大约是哈勃的 6.5 倍，使其具有更强的聚光能力——这有望让韦伯在比哈勃更古老的星系中更深入地观察太空。
艾伦·弗莱明：
首先，哈勃望远镜于1990年发射到地球轨道并仍在运行，但由于轨道衰减会随着时间的推移对任何物体造成损害，这意味着它只会在2028年至2040年之间的某个时间损坏并坠入地球。詹姆斯韦伯望远镜将在其计划的2021年3月30日发射日取代哈勃望远镜。
韦伯将用红外线观察宇宙，而哈勃则用光学和超紫罗兰色研究宇宙，尽管有些红外线能力。但韦伯将有一个直径为6.5米的主镜，哈勃望远镜的主镜是2.4米，因此韦伯具有更大的聚光面积，是哈勃的6.25 倍，能够创造更大的视野（15 倍）。韦伯可以观察更远的物体，这需要红外线红色望远镜。韦伯的空间分辨率要好得多。哈勃在570公里的高度绕地球轨道运行，而韦伯不会绕地球轨道运行，而是距离我们150万公里，当地球绕太阳运行时，韦伯将与我们一起绕地球轨道运行。
作者: 埃里克·斯特劳德、撒施·M、迈克尔·沃森、马蒂亚斯·耶格、洛林甘、艾伦·弗莱明
●2021-12-10 09:10大家可能不知道，哈勃太空望远镜在11月份一直处在故障状态，前两天终于修好了，哈勃在今年下半年最少故障了三次，加油[惊喜]在太空探索史上，有几项任务创下了最长续航的记录。在火星上，无可争议的冠军是机遇号漫游者，它原定运行90天，但却运行了15年！在火星轨道上，这项荣誉属于2001年的火星奥德赛号，它在环绕火星飞行20年后仍在运行。
在深空领域，持续时间最长的任务是旅行者1号探测器，该探测器在过去44年中一直在探索太阳系及其以外的地方。在地球轨道上，“长寿奖”应该授予哈勃太空望远镜，该望远镜在经历了技术问题后再次全面投入使用。
哈勃望远镜最近恢复了运行，它即将完成32年的服务。在美东夏令时10月23日凌晨1:46，当时美国宇航局报告称，哈勃正在向地球发送错误代码，这表明哈勃丢失了特定的同步信息。此两天后，同样的错误代码又传回来了，表明同步信息多次丢失，随后哈勃自动进入了安全模式。
整个11月，NASA的哈勃团队都试图重启其主计算机和备份系统。11月8日，他们宣布通过将望远镜的先进测量照相机ACS重新上线，保留了部分控制权。他们随后修复了宇宙起源摄谱仪COS和哈勃最常用的仪器——第三广域行星照相机3。前两天美国宇航局哈勃团队宣布，在太空望远镜成像光谱仪STIS恢复供电后，所有四个活动仪器都恢复了功能。
经过长时间的调查和多次尝试重启哈勃望远镜的备份系统后，该望远镜于7月17日恢复到完全运行状态。类似地，早在2018年10月，哈勃的一个反作用轮未能进入安全模式。但是在10月26日，在操作团队进行了相当大的努力后，美国宇航局宣布哈勃望远镜恢复工作状态。
预期寿命只有十年的哈勃太空望远镜，为什么已经正常运行30年？
哈勃太空望远镜也被归类为卡塞格林反射镜，虽然它拍摄的许多照片都广为人知，但并不是所有人都了解，它的预期寿命其实只有10年。但是，正如我们现在看到的这样，哈勃太空望远镜不仅完美的为人类宇宙探索事业工作了十年，哪怕截至目前已经不停运行了30年的时间，它依然在不停的给我们带回各种意想不到的惊喜发现。
而之所以哈勃太空望远镜可以观测到人眼无法看到的这些信息，本质上是因为它能够捕获到人眼无法观察到的波长，包括紫外光，它拥有比地面望远镜更宽的电磁频谱范围。而且，哈勃太空望远镜所处的位置，也完美避开了地球大气层会造成的模糊效应，哪怕是直径只有0.05弧秒的宇宙物体也逃不过它的眼睛。科学家们也表示，只要哈勃太空望远镜还能继续进行宇宙探测任务，便不会主动将其换下，直到正常运行的最后一刻为止。
当然，这个时候你可能会有些好奇了，为什么一个预计只能工作10年的天文望远镜，竟然还可以在30年之后依然正常运转。其实，这跟哈勃太空望远镜的设计有很大关系，因为，科学家们可以根据它存在的问题来进行维修和改进，包括使用更新的观测仪器。
哈勃太空望远镜的诞生经历了漫长而艰难的数十年时间，虽然早在1946年的时候有了初步构想，但过程中也因为各种问题而被一再推迟。而哈勃成功发射的开始，便遭遇了主镜存在球面像差，从而导致了望远镜本身的观测能力下降的问题，再加上探测技术也会随着时间而进步，所以，才会有了宇航员之后的连续多次维修和完善任务。
五次维修和升级-哈勃太空望远镜如何打开人类观测宇宙的视野？
1993年哈勃进行了第一次维护：在距离哈勃太空望远镜升空大约3年之后，宇航员对其进行了一次维修和升级的操作。首先，宇航员对技术相对已经比较落后的广角和行星照相仪进行了移除，然后，宇航员紧接着就安装了2号广角和行星照相仪，这两者之间的交替主要是为了实现功能上的提升。
或许很多人并不了解，其实早在20世纪00年代的时候，埃德温·哈勃就发现了宇宙的膨胀会产生红移现象，而偏移的程度则取决于距离的大小。 简而言之，也正是由于红移现象的存在，那些遥远星系中的光都被移动到了红外光。这个与埃德温·哈勃同名的哈勃太空望远镜，便是通过自己的光学仪器拍摄出了NHDF，也就是所谓的“北哈勃深场” 小区域夜空影像。
1997年哈勃进行了第二次改造：时隔七年之后，也就是哈勃首次维护四年之后，搭乘“发现号”航天飞机的7名美国宇航员，再次对哈勃太空望远镜进行了改造。而这次升级的主要目的则是实现深空观测，尤其是那些有恒星正在形成的特殊区域。
在这次执行任务的过程中，宇航员们不仅对哈勃的图像摄谱仪、多目标分光仪和红外照相机等设备进行了更换，与此同时，还对哈勃望远镜上已经剥落的绝缘层进行了修补。简单来说，此次改造任务一共涉及到了一种设备维修，以及11种设备的更换升级，维护力度远超第一次。
1999年哈勃迎来了自己的第三次维修和升级：虽然执行此次更换任务的仍然是发现号，但维护内容却与之前的两次完全不同。一方面，宇航员们更换了望远镜上的所有陀螺仪，以及计算器和导星传感器。
另一方面，宇航员们同时还对绝热的毯子进行了替换，并通过一套新的温度/电压改善工具来避免电池出现温度过高的情况。也就是说，这一次更像是对在此之前使用已久的构造部分进行替换，并对当时存在的问题进行了完善。
2001年哈勃太空望远镜进行了第四次完善：这一次科学家们用来执行任务的航天飞机不再是发现号，而是通过哥伦比亚号航天飞机来对哈勃进行第四次完善。而就完善内容来说，宇航员们主要是安装了测绘照相机，对工作了十多年的电力控制装置，以及太阳能电池板进行了更换，然后对多目标分光机和处于休眠状态的近红外照相机进行了激活。
2009年是哈勃迄今为止的最近一次维护：在这一次哈勃维护和升级任务中，科学家们不仅对其现有的STIS（太空望远镜成像光谱仪）和ACS（高级巡天相机）进行问题维修，更换了使用长达18年之久的电池。而且还在哈勃太空望远镜上加装了宽视场相机3，安装上了用来控制望哈勃指向的6个新陀螺仪和可以辅助哈勃选择正确指向的制导系统，以及宇宙起源光谱仪这几种全新的探测设备。
比如，曾经在2004年被哈勃拍摄到的拥有行星尺寸的一个系外星系，便没有再次出现在哈勃太空望远镜的视线里。科学家们认为，这很可能是因为当时的设备不够完善，那时所拍摄到的或许不过是一个处于膨胀状态的尘埃云。而它的形成则始于附近恒星发生的碰撞事件，只不过由于此类碰撞事件尤为罕见，更难以被探测仪器捕获，所以还需要更多的时间进行进一步确认。
哈勃太空望远镜-用30年时间带回了众多了不起的宇宙新发现
观测到了有史以来最强的伽马射线爆发
简单来说，所谓的伽马射线爆发其本质就是能量爆炸，一般是发生在巨型恒星在进入超新星的同时，由于出现了双光束的伽马射线，所以引发了能量爆炸。在宇宙中，尽管伽马射线爆发这种现象并不罕见，甚至可以将其称为最活跃的宇宙现象之一，但到现在为止，人类对它的研究相对还比较少。
虽然，在伽马射线爆发现象发生的时候，哪怕是在几十亿光年以外的地方都可以看到事件过程中散发出的光线。但是，由于伽马射线爆发本身的持续时间只有短短的几秒钟，再加上黑洞的形成又于这个过程密切相关。所以，在哈勃太空望远镜捕获到此类信息（比如，产生GRB 190114C的超新星）以前，科学家们很难对这种现象上很常见、但罕见能够捕获到有效信息的伽马射线爆发进行深入研究。
捕获了恒星系统、乃至宇宙的重要信息
在哈勃太空望远镜这30年的宇宙探索过程中，科学家们不仅通过它的实际观测信息否定了“地心说”这样的固有观念，对诞生于宇宙早期阶段的重元素组成进行了分析。哈勃太空望远镜的观测信息更让我们了解到，那些位于死亡恒星周围的复杂气体壳是怎样的结构，以及银河系中最耀眼的类星体存在于怎样的环境中。
虽然，人类在地球上已经生活了几百万年的时间，但以前的人们受限于当时的社会文明程度，所以才形成了所谓的“地心说”、或“日心说”观念。相信很多人都对哈勃捕获到的各种星云图像赞叹不已，人类便是在了解到年轻恒星周围的环境之后，才知道了在我们的银河系之外，其实还有很多其他行星系统正在形成。地球和太阳都不是宇宙的中心，即便是它们所在的银河系，也只不过是宇宙中不计其数的恒星系统之一。
与此同时，原本充满争议的宇宙年龄，也从数十亿年到数百亿年这个巨大的浮动范围，精确到了138亿年左右。而诞生于宇宙大爆炸之后6.8亿年左右的EGS77，则被称为已知最古老而遥远的三重星系群，它同样也是哈勃太空望远镜的观测成果。
揭示了暗能量和超大质量黑洞的存在
众所周知，黑洞是宇宙中最神秘的物体之一，当Event Horizon Telescope（事件视界望远镜）拍摄到M87*黑洞的照片时，相信所有人都跟我一样激动不已，尽管它并不是一张传统意义上的黑洞照片。而M87*黑洞作为超大质量黑洞成员之一，它的同类在宇宙各大星系中并不罕见。因为，根据科学家们目前的研究来看，理论上所有大质量星系的核心都至少存在一个超大质量黑洞，而此类宇宙存在体的发现者正是哈勃太空望远镜。
而宇宙中另一种被称为暗能量的神秘物质，其实也是由哈勃太空望远镜发现的。因为它的观测数据分析出，宇宙的膨胀速率并不像科学家们之前预期的那样正在减缓，反而还会随着时间的递进而加速膨胀。而唯一可以解释宇宙膨胀速率加快的理由，便是存在一种人类暂时还了解较少的能量形态，一直在影响宇宙的膨胀速率。
关于哈勃和宇宙探测的未来：
哈勃太空望远镜虽然经历过5次维修和升级，但科学家们的确通过这样的方式实现了哈勃太空望远镜的翻新升级和正常运转，而这一切都得益于最初关键子系统的相关设计。虽然，NASA已经计划将在2021年发射搭载更多新功能的詹姆斯·韦伯太空望远镜，但研究人员期望的最理想状态，则是它们能够同时正常运行。
事实上，当我们对宇宙的奥秘了解越多，就会发现自己知道的越少，正如我们通过哈勃太空望远镜了解到了超大质量黑洞和暗能量的存在，但这两种宇宙存在体又因为无法直接观测到而让我们捉摸不透。而随着一个谜团揭开，带来更多的未解之谜，这其实也意味着我们距离真实的宇宙更近了一步，这大概也是人类为什么从未停止对宇宙物体的研究。
