哈勃空间望远镜和太空望遠鏡光軸補償校正光學

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哈勃空间望远镜和太空望遠鏡光軸補償校正光學之间的区别

哈勃空间望远镜 vs. 太空望遠鏡光軸補償校正光學

哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope，HST），是以天文學家愛德溫·哈伯為名，在地球軌道的望遠鏡。哈勃望远镜接收地面控制中心（美国马里兰州的霍普金斯大学内）的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。由于它位于地球大氣層之上，因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處：影像不受大氣湍流的擾動、視相度絕佳，且无大氣散射造成的背景光，還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。於1990年發射之後，已經成為天文史上最重要的儀器。它成功弥补了地面觀測的不足，幫助天文學家解決了許多天文学上的基本問題，使得人类对天文物理有更多的認識。此外，哈勃的超深空視場则是天文學家目前能獲得的最深入、也是最敏銳的太空光學影像。 哈勃太空望遠鏡和康普頓γ射線天文台、錢德拉X光天文台、史匹哲太空望遠鏡都是美國太空總署大型轨道天文台计划的一部分。哈勃空间望远镜由NASA和ESA合作共同管理。. 太空望遠鏡光軸補償校正光學（COSTAR, Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement）是為了矯正哈伯太空望遠鏡的球面像差所設計的儀器，由貝爾航太集團製造。在1993年第一次的維護任務中，取代了高速光度計（HSP）原先的位置，以提供高達德高解析攝譜儀（GHRS）、暗天體照相機（FOC）暗天體攝譜儀（FOS）所需要的光線。 由於之後更換的儀器，用來取代原始的儀器，都設計了自己的光學矯正器。 它在2008年9月的哈伯維修任務中移除，由宇宙起源頻譜儀取代他的位置。.

宇宙起源頻譜儀

宇宙起源頻譜儀（Cosmic Origins Spectrograph，COS）是計畫在2008年STS-125的太空梭任務中為哈伯太空望遠鏡更新的儀器，他是設計在紫外波段（115-300纳米）工作的頻譜儀，對點光源的最大光谱分辨率不大于约20,000。 它的科學目標包括研究宇宙大尺度結構的起源、星系的形成和演化，和恆星、行星與冷星際介質的起源。.

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球面像差

在光學中，球面像差是發生在經過透鏡折射或面鏡反射的光線，接近中心與靠近邊緣的光線不能將影像聚集在一個點上的現象。這在望遠鏡和其他的光學儀器上都是一個缺點。這是因為透镜和面鏡必须满足所需的形狀，否则不能聚焦在一個點上造成的。 球面像差與鏡面直徑的四次方成正比，與焦長的三次方成反比，所以他在低焦比的鏡子，也就是所謂的「快鏡」上就比較明顯。 對使用球面鏡的小望遠鏡，當焦比低於f/10時，來自遠處的點光源（例如恆星）就不能聚集在一個點上。特別是來自鏡面邊緣的光線比來自鏡面中心的光線更不易聚焦，這造成影像因為球面像差的存在而不能很尖銳的成象。所以焦比低於f/10的望遠鏡通常都使用非球面鏡或加上修正鏡。 在透鏡系統中，可以使用凸透鏡和凹透鏡的組合來減少球面像差，就如同使用非球面透鏡一樣。 File:Spherical_aberration_2.svg|球面像差。一個理想的鏡面(頂端)，能經所有入射的光線匯聚在光軸上的一個點，但一個真實的鏡面(底端)會有球面像差：靠近光軸的光線會比離光軸較遠的光線較為緊密的匯聚在一個點上，因此光線不能匯聚在一個理想的焦點上(圖較為誇張) File:spherical-aberration-disk.jpg|一個 點光源 在負球面像差(上) 、無球面像差(中)、和正球面像差(下)的系統中的成像情形。左面的影像是在焦點內成像，右邊是在焦點外的成像 File:spherical-aberration-slice.jpg|平行光束通過透鏡後聚焦像的縱切面，上：負球面像差，中：無球面像差，下：正球面像差。鏡子位於圖的左側 File:Circle caustic.png|thumb|來自球面鏡的球面像差.

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高速光度計

速光度計是安裝在哈伯太空望遠鏡的科學儀器之一，他被設計得能夠快速的測量天體的光度變化和偏極性。他可以在紫外線、可見光和近紅外線的波段上，每10微秒測量一次光度。新穎的設計使他能透過各種濾鏡和孔徑去觀察，卻沒有任何運動的機件。 高速光度計是隨著哈伯太空望遠鏡一起升空的儀器之一，但因為主鏡的光學問題而未能成功的使用。在1993年12月，第一次的哈伯維護任務中，就被為矯正其他儀器光學問題的太空望遠鏡光軸補償校正光學（COSTAR）替換掉。.

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暗天體照相機

暗天體照相機（FOC）是安裝在哈伯太空望遠鏡上的照相機，在2002年才被先進巡天照相機（ACS）取代。 這架照相機是以歐洲太空總署（ESA）的資金由 Dornier GmbH 製造的。這個單位實際上是能提供極高解析力，超過0.05 弧秒，的二架完全獨立的照相機。他是設計來觀測非常暗的紫外線天體，觀測的波段被規劃在115至650奈米。超級精細 在設計上，照相機的解析度分為低、中、高三級，每一級的視野和解析力如下：.

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暗天體攝譜儀

暗天體攝譜儀（FOS, Faint Object Spectrograph）是安裝在哈伯太空望遠鏡上的分光攝譜儀。在1997年第二次的維護任務中被 太空望遠鏡影像攝譜儀（STIS）取代掉。.

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