1.巨石阵——上古时代的天文观测台
千百年以来，为了追逐天上令人着迷的群星，人类绞尽脑汁发明了多种多样的天文探测工具——从上古时代遗留下来的疑似天文台的巨石阵到流传千年的星图、浑仪和简仪，再到今天被广泛应用的天文望远镜、空间探测器和航天飞机，人类为自己创造了一个弥足珍贵的“追星兵器库”。抚摸着一件件追星利器，我们会从内心产生一种为人类天文事业发展作贡献的渴望和冲动。
在距英国首都伦敦120多公里的历史古城索尔兹伯，有一个小村庄叫阿姆斯伯里。这里坐落着英伦三岛最著名最神秘的史前遗迹——巨石阵。
巨石阵的主体是几个完整的同心圆，由一根根巨大的石柱排列而成。在巨石阵的外围，我们可以看到直径约90米的环形土岗和壕沟将巨石阵紧紧围在正中。壕沟是在天然的石灰土壤里挖出来的，挖出的土正好作为了垒筑土岗的材料。在土岗的内侧，我们可以见到由56个等距离的坑构成的又一个圆环。这些坑都用灰土填满。
巨石阵最壮观最主要的部分是石阵中心的砂岩阵。砂岩阵是由30根石柱组成，石柱上架着横梁，横梁与石柱之间用榫头、榫根相连，形成了一个封闭的圆阵。排列成马蹄形的巨石圈位于整个巨石阵的中心线上，马蹄形的开口正对着夏至日出的方向。此外，我们还可以在巨石阵的东北侧看到一条通道。古代先民在通道的中轴线上竖立了一块完整的高4.9米、重约35吨的砂岩巨石。后人将这块砂岩巨石命名为“脚跟石”。
对于现代科技来说，建筑巨石阵也许并不是一件浩大的工程，但对于早期人类来说，巨石阵的建筑规模和工程难度就大大超出他们的能力范围了。尤其令人惊讶的是，巨石阵的建成年代甚至比埃及最古老的金字塔还要早700年！那么，到底是什么人建造的巨石阵呢？
20世纪后期，为了解开这个谜团而进行的大规模发掘正式开始。通过现代科技手段，科学家们证实巨石阵周围有绵亘的森林，维塞克斯的原始部落在这里繁衍生息。根据这个发现，科学家们断定，这里是不列颠岛的人类文明发祥地，正是建造巨石阵的维塞克斯文明，推动了英伦三岛的社会进步。
可是，这个工程难度与规模都远超当时人们的承受能力的巨石阵，到底是如何建造起来的呢？据考古人员研究发现，巨石阵并不是一次性完工的。它的建造期大概经历了三个阶段。
第一阶段的建造开始于公元前28世纪前后的新石器时代晚期。不过，那时候人们并没有在这里树立巨石，而只是建造了一个能将数百人圈进去的圆形土堤。前面我们已经提到过土堤内有56个圆形坑。据科学家考证，古人很可能就在坑内埋入了巨大的木桩。
第二个阶段大约是在公元前20世纪前后的铜器时代初期。这一次，人们对巨石阵的入口部分进行了改造——比如挖掘了壕沟，铺设了两条500米长的人行道，在巨石阵内侧树立起了四座被称做“斯泰申石碑”的石柱。在这个阶段，古人们似乎已经决定在巨石阵中央竖起两圈蓝砂岩石柱。可是就在他们竖起大约四分之三圈的石柱之后，他们改变了计划。工程被停止了，石柱也被搬走，坑被填平。
公元前10世纪，人们开始了巨石阵建造的第三个阶段。这一次，人们不辞辛苦地运来百余块巨大的砂粒岩，建成了有30多个石柱的外圈，并完成了巨石阵所需要的所有扫尾工作。多少年来，巨石阵的历史已经大白于天下，可是它到底是用来做什么的？人们也曾为此做出了种种猜测。考古发掘永远是最直接的探秘手段。于是，一些人希望通过在周围进行发掘找到问题的答案。发掘结果表明，土堤内侧有多处墓穴。于是，有人就以此判断，巨石阵是上古先民用来祭祖祭神用的祭祀场所。有些人则认为，巨石阵是一座古代天文台。据观测，巨石阵的主轴线、通往石柱的古道和夏至日早晨初升的太阳是处在同一直线上的，巨石阵中还有两块石头的连线最终指向了冬至日落的方向；另外，巨石阵石环和外围壕沟、土堤相配合，可以精确地了解太阳和月亮的12个方位，并以此观测和推算日月星辰在不同季节的起落。巨石阵与天文现象是如此的契合，成为人们认为它是天文台的依据。
在过去漫长的几千年里，巨石阵都犹如强劲的磁铁，吸引着所有到这里来过的人们的目光；以自己独特的神秘气质，吸引着众多学者来对它进行考察。未来，人们对巨石阵的研究永无止境。
外星人猜想
在地球上的许多地方，我们都可以见到“外星人在古代留下的痕迹”。在许多对外星人的存在深信不疑的人眼里，撒哈拉沙漠壁画上人物的圆形面具、复活节岛和南美的巨石建筑以及金字塔等种种人类留下的神奇史前遗迹都应该与外星人有关。更有甚者，有的人还提出人类是外星人的后裔——至少人类中一部分（如玛雅人）是外星移民，只不过因为种种原因，他们已经失去了对过去的记忆罢了！当然，这些观点目前还只能作为猜测和假说存在，因为几乎所有的类似观点都没有足够的证据加以证明。
2.星图——认识星空的工具
在陆地上行走，我们需要地图；在大海上航行，我们需要海图。那么，天上的星星有没有“星图”呢？从地球向太空望去，所有的天体——太阳、月亮、一颗颗小星星都有自己在天上的特定位置。要把它们在天上的位置全部记录下来，就需要绘制星图。简单地说，星图就是表示星星位置的“地图”。看星图、画星图对于一个天文爱好者来说，都是必不可缺的“专业”技能。
人类绘制星图的历史与人类开始天文学研究的历史一样古老。受天文知识的限制，认为天球就是一个以地球为中心的实体的祖先们，开始时就是将星图直观地绘制在一个球体上。这样的星图在观测上有一个巨大的麻烦：人无法钻进球体，所以人从球外面向里面看，球上面所绘制的星星都是左右颠倒的。到了现代，为了使用方便，人们把所有星星的位置都绘制在平面上。现在的“星图”就是指这些平面星图，而不是“球图”。
星图的绘画方式有着严格的规定。按照绘制的风格，我们可以将之分为古典星图和现代星图两种。
西方古典星图的画法起源于古希腊、古罗马时代。古典星图最大的绘制特点是星图上绘有与星座相关的图案——这些图案一般都与相应的神话传说密切相关，甚至这种星图完全可以当做一种艺术品来对待！不过，令人遗憾的是，当时的天文学家只能用常见星座来标识天体在星图上的位置，所以我们看到的很多古典星图都只标出了粗略的坐标网格。与古典星图不同，现代星图更加注重的是它的实用性，在绘制星图时常常用更精确的坐标进行标识，将各天体的位置绘制精确，保证星名标注完备，并尽可能多地提供相关信息以备查阅。
为了标志天体的精确位置，在专业的星图上，会标有赤经线、赤纬线与黄道，以及有确切依据的历元。此外画在星图上的星点也以由大至小的黑点来表示这颗星的亮度。在星一旁，人们往往还要标示出该天体的西方星名、星座界线和星座连线。银河的轮廓常用虚线或淡白色（淡灰色）勾画出来，星云与星团则大多以轮廓界线或图例加以标示。不过，一些移动显著的天体如行星、小行星、彗星等等是没有标示在星图上的。
根据用途，星图也可以分为好多种类。比如，专供天文学家使用的最详细的星图已经画到了23等星，其天体标志数量达到了5亿多颗。而适合我们这些业余天文爱好者观察星空使用的星图，则有活动星图、四季星空图和全天星图等几种。
活动星图并不是一张类似地图的纸，而是一种各部件组合使用的、十分简单方便的星图。结构上，活动星图由底盘和上盘两个圆盘组成。其中底盘可以绕中心旋转，一些较亮的恒星与星座都绘在上面，盘周有注明月份和日期的坐标。上盘有地平圈和东西南北四个方位的切口，其盘周还注有一些时刻。在使用活动星图时，我们可以旋转底盘，使底盘上的当日日期与上盘的观测时刻对准，这时在上盘的平圈切口内显露出来的部分就与当时我们可以看见的星空相同。在观测时，只要我们把活动星图举到头顶上，使星图的南北方向与实际方向保持一致，就可以对照星图识别天体了。
四季星空图是将四季的天体分布情况分别绘制在四张图上，没有活动星图准确。因为这种图是按照从天顶将天体垂直投影到地面上的方法来绘制的，所以这四张星图看上去都是圆形的。四季星空图的边沿都标明了地理纬度和东西南北四个方向，每个圆的中心是天顶。
全天星图在几种图中略显“专业”，它将整个星空全部详细地绘制了出来，它更适用于那些对星空已经比较熟悉，并打算进一步观测双星、变星、星云、星团、星系的天文爱好者。
旅游要导游图，观天要星图。对于天文学家和天文爱好者而言，星图的作用无比巨大！可以说，它的发明与绘制是人类探索宇宙的伟大创举之一。
中国古星图
中国是世界上最早刻画星图的国家之一。世界上绘制于14世纪以前的星图，只有中国保存了下来。相传在三国时代，吴国陈卓就将甘德、石申、巫咸三人所观测的恒星，用不同方式绘在同一图上。这张星图共记录恒星有1464颗，遗憾的是，这张星图已经失传。中国现存最古老的星图，也是世界上最早的手绘星图，是存于大英图书馆的敦煌星图，它大约创作于唐代。
3.浑仪和简仪——古代最先进的天文观测工具
作为世界四大文明古国之一，中国有许多骄人的科学发明，浑仪和简仪就是其中的佼佼者。作为中国古代最先进的天文观测设备，浑仪和简仪为中国乃至世界天文学的发展都作出了非同一般的贡献。
在中国古代，自称受命于天的历代统治者都把观测天象、编制历法，作为一件头等大事来抓。这样一来，便间接地带动了整个天文学的发展。翻开史书我们会发现，中国历代天文学家都留下了丰富而又可靠的星象记录。这些观测和记录仅凭肉眼是无论如何都不能做到如此精确的，除非借助先进的观测工具。古代中国天文学家的“追星利器”就是浑仪，甚至可以说，在望远镜出现以前，世界上最先进的天文观测工具就是浑仪。
浑仪的发明原理来自于“浑天说”，“浑天说”是我国古代的重要宇宙理论之一。这种理论认为：“浑天如鸡子，天体圆如蛋丸，地如鸡中黄”。换句话说，天内充满了水并靠气支撑着，大地则浮在水面上。此外，“浑天说”还将天的大圆分为365.25度，浑天旋轴两端分别称为南极、北极，赤道垂直于天极，黄道斜交着天的大圆，黄赤道交角为24度。根据这个宇宙模型，天文学家们发明制造了浑仪。
浑仪大约发明于公元前4世纪至公元前1世纪之间。早期的浑仪结构简单，只有三个圆环和一根金属轴，三根圆环一个比一个大，三者环环相套。最外面的圆环称为“子午环”，被固定在正南北方向上；中间的圆环则固定平行于地球赤道面，因此被称为“赤道环”；最里面可以绕浑仪的金属轴旋转，叫做“赤经环”；赤经环与金属轴相交于两点：北天极和南天极。在赤经环面上，古代的能工巧匠们特意安装了一根望筒。绕赤经环中心转动后，观测者就可通过望筒对准某颗星星——这时，我们就可以根据赤道环和赤经环上的刻度来确定该星的位置了。
浑仪自发明以后，不断被历代天文学家所改进。到了唐代，李淳风根据浑仪原理设计了一架更为精密完善的浑天黄道仪。浑天黄道仪分为3层，由外到里分别是六合仪、三辰仪和四游仪。六合仪包括地平圈、子午圈和赤道圈，三辰仪则是由白道环、黄道环和赤道环构成，最里面的四游仪包括一个四游环和窥管。这一精密天文观测仪器一直为中国历代天文学家所使用。现存最早的明制浑仪就与浑天黄道仪的结构基本相同，只是取消了三辰仪中的白道环，而加上了二分环和二至环而已。
纵观历史，浑仪的改进和完善并不是一蹴而就的，而是一个由简而繁，最后又由繁而简的发展历程。虽然浑仪称得上是最杰出的创造，但其自身的缺陷也很明显：在仪器精密度不高的古代，要把越来越多的圆环组装得严丝合缝是十分困难的；部件越多，最后结果的误差越大。此外，浑仪毕竟不是玻璃制品，它的每个环都会遮蔽一定区域的天区。随着环数增多，被遮蔽的天区越来越大——这对观测往往会造成很大的影响。
解决这两个缺陷的办法就是简化浑仪，这一工程从北宋时期沈括开始提出改装的思想，一直到元代的郭守敬才最终完成。在具体发展历程上，沈括取消了浑仪的白道环，同时将另外保留的一些环的位置做了调整。这样一来，浑仪精确度大大增加，遮蔽的天区也减少了许多。郭守敬又巧妙地取消了黄道环，把以前复杂的浑仪分成了两个独立的仪器：简仪和立运仪。
作为浑仪的“部分简化版”，简仪由四游仪、百刻环和赤道环组成。其中，赤道环的位置被移到了旋转轴的南端——不得不承认古人的前瞻性，这一安装方式，至今在安装望远镜时还被广泛地采用。与以往的浑仪相比，百刻环上等分成100刻，12个时辰，每刻又分成36分。百刻环被固定在赤道环内，其作用既可以承托赤道环，又可以通过它得到真太阳时的读数。此外，四游仪也得到了改进：在它窥管的两端，郭守敬各设了两条十字线——它与后来望远镜中的十字丝作用相当。
立运仪与简仪虽然被分成了两个仪器，但它们还是装在同一底座上的。立运仪由两个圆环组成：其一是平铺的“经纬环”，代表地平环；另一个则是“立运双环”，环中夹有窥管，通过它我们可以测量天体的地平经度和纬度。
简仪和立运仪无疑是中国古代先人的一项伟大发明，它的技术先进程度整整领先了世界300多年。如果你有幸去现代天文台参观，你就会发现，在许多赤道装置经纬仪上，都可从中找到它们的原始形态。此外，浑仪采用的标记方式是赤道坐标系统，这要比西方采用的黄道坐标系统先进得多。
郭守敬
郭守敬是我国元代最著名的天文学家、数学家、水利专家和仪器制造专家。早年，郭守敬受朝廷委派担任都水监，负责元大都至通州的运河修治工作。1276年，精通天文的郭守敬开始修订新历法，并用四年时间制订出《授时历》。《授时历》是当时世界上最先进的历法之一，延续使用了360多年。1981年，国际天文学会以郭守敬的名字为月球上的一座环形山命名，以纪念这位为世界天文学发展作出突出贡献的伟大科学家。
4.火箭——用途广泛的航天尖兵
我们都知道，在地球的外层空间，有许多人造卫星正围绕着地球不停地转动。可以说，卫星的发射是人类科技发展的重要标志。但是你知道那些大大小小的卫星是靠什么发射升空的吗？没错，就是火箭。下面我们就一起了解一下火箭的发展史。
据我国古书记载，“火箭”一词最早出现在三国时代。在当时的战场上，人们常常把一种头部绑有易燃物，点燃后射向敌方的箭支称为“火箭”。这是一种用来火攻的武器，但它与我们现在意义上的火箭相差甚远。
中国是世界上第一个发明火药的国家，也是第一个将火药应用于战争的国家。在宋代，士兵们把装有火药的筒与箭杆紧紧绑在一起，然后点燃引火线，箭就会依靠火药的助推力量发射出去。当时的人们就把这种喷火的箭叫做火箭，与三国时期的火箭不同，此时的火箭已经具有了现代火箭的雏形。
现在我们所说的火箭是能使物体达到宇宙速度，摆脱地球引力，进入宇宙空间的庞然大物。也许你会有这样的疑问：同样是在空中飞行，为什么火箭能飞到太空中，飞机却不能呢？这是它们的工作原理不同造成的。喷气式飞机与火箭都是靠高速喷出物以获得助推力而向前飞行的，飞机产生喷出物质需要大气中的氧气等作为燃料，宇宙中没有这些物质可供它使用；火箭则不同，它的所有燃料都是自带的。这就是为什么火箭能够进入太空的原因。
知道了火箭飞行的原理还不够，我们还应该了解它的构造。事实上，火箭的基础构造很简单。大体来看，火箭的主要组成部分包括动力装置、制导系统和箭体。
火箭的动力装置主要包括发动机及其推进剂供应系统。其中，火箭发动机按照工作原理，又可分为化学火箭发动机、电火箭发动机、核火箭发动机等三种。目前，使用最广泛的是化学火箭发动机，工作时，其燃烧室内的化学推进剂发生化学反应释放出推力能量。在相同的情况下，发动机单位时间内燃烧与喷射的物质越多，其推力就越大；在单位时间内产生推力相同的情况下，发动机结构重量越轻，推进剂消耗越少，发动机性能就越高。科学家们常常把每秒钟产生的推力与推进剂消耗量之比称为比推力——这是鉴定发动机性能的主要指标。
火箭仅有足够的推力还不行。要想冲出地球，火箭上还要有保证在飞行过程中不致翻滚和保证飞行方向正确的制导系统。
火箭另一个不可缺少的组成部分是箭体。箭体就像一个大大的外壳，可将火箭的所有部件和大量推进剂都容纳其中。火箭的箭体除了要求结构必须符合空气动力要求外，还要求尽量减轻其质量和体积，因为这两点会大大影响火箭的飞行速度和距离。
自人类发明火箭以来，已经先后出现了好几类堪称“经典”的火箭。比如美国“宇宙神”系列运载火箭、“德尔它”系列运载火箭等等，都以其在天文史上的功绩而闻名于世！
现在，随着科技的不断进步，火箭制造技术越来越完善。人类不仅可以依靠它将卫星、外星探测器等送上太空，而且还实现了载人航天飞行。或许在未来的某一天，我们也能够像乘公交车一样，非常惬意地乘着火箭到另一个星球旅行。
长征系列运载火箭
“长征系列运载火箭”是由我国自主研发生产的具有世界领先水平的运载火箭。1956年，我国科学家开始展开了现代火箭的研制工作。1964年6月29日，中国自行设计研制的中程火箭试飞成功。1965年，我们开始着手研制多级火箭——这就是“长征”系列火箭的发端。
1970年4月24日，经过五年的研究，“长征1号”运载火箭终于首次发射“东方红1号”卫星成功。从那时到现在，“长征”系列火箭已经发射120次，成功率达91%以上，为我们国家成为世界航天大国立下了汗马功劳。
5.X射线望远镜——开辟天文观测新领域的“尖兵”
天文望远镜种类繁多。它们都为人类探测宇宙做着各种不同的贡献。其中，X射线望远镜就是功勋最为卓著的一种。在历史上，X射线望远镜的出现曾经为天文学家解决了一个大难题。
1962年6月18日，天文学家里卡尔多·贾科尼等人将探空火箭发射到150公里的高空，利用三个盖革计数器在X射线波段开始了全天范围内的扫描。贾科尼的试验目的是观测月亮的X射线辐射，但令他感到意外的是，在火箭滞空的6分钟里，他们探测到在距离月亮大约25度的地方，有一个很强的X射线源。经定位，发现放射源位于天蝎座，因此将之命名为天蝎座X-1。在随后的研究里，人们吃惊地发现，这个放射源实际上位于银河系的中心。
自贾科尼开始，人们对宇宙X射线渐渐感兴趣起来。但是，令人更加惊奇的是，人们对这个领域非但没有研究清楚，相反还出现了更多的问题。例如，如果说银河系中心会散发出大量X射线，那么，这些射线的能量起源于哪里？放射源除了现在已经发现的，到底还有多少？正当人们对银河系中心的这些疑问越来越多时，“钱德拉”X射线望远镜出现了，所有问题迎刃而解。
“X射线望远镜”顾名思义就是用来观测宇宙天体辐射的X射线的仪器。由于地球大气对X射线有强烈的吸收作用，因此我们对天体辐射的X射线的观测只能通过航天飞行器在地球大气层外进行，X射线望远镜就是被发射到地球大气层以外的观测宇宙天体辐射的X射线的仪器。
1999年，被赋予众望的“钱德拉”被发射升空。这台大型X射线望远镜长14.9米，由四个圆筒形嵌套镜面汇集X射线，然后再用计算机将数据处理成图像。令人欣慰的是，迄今为止“钱德拉”已经发回了30张清晰的图片，其拍摄范围覆盖了银河系中心900光年长、400光年宽的区域。
以“钱德拉”发回的照片为依据，天文学家们终于如愿以偿地把独立的X射线源从银河系中心的炙热气体中分离了出来，使我们能够更加清楚更加真实地了解银河系的中心。
虽然升入太空的时间并不算长，但“钱德拉”的功绩却有目共睹，它也因此被美国《大众科学》评为1999年最重要的100项科技成果之一。要知道，这台肩负重任的望远镜堪称当时世界上最先进和最大的X射线天文望远镜，其总耗资达到了15亿美元。
虽然“钱德拉”的功能已经相当强大，但是它还是有着种种局限。可以说，要想完全弄清宇宙的奥秘，仅仅靠它还是不够的。所以，人们迫切地需要具备更加强大功能的天文勘测仪器。比如，由美国和英国天文学家合作建造的新型X射线望远镜“J-PEX”就拍到了一颗白矮星的X射线光谱，这是“钱德拉”所无法做到的。人类在进步，科学在发展，随着时间的推移我们会拥有更多更好的观测设备。总有一天，我们会使用这些工具揭开宇宙的奥秘！
宇宙年龄定义
所谓的“宇宙年龄”并不是指宇宙出生后到现在的年龄，而是指它从某个特定时刻到现在的时间间隔。对于宇宙模型来说，宇宙年龄并没有实际意义。
6.哈勃望远镜——伸入宇宙的移动天文台
望远镜是人类观测星空的“眼睛”，可遗憾的是在太空望远镜发明以前，人类的这双“眼睛”总是被一层轻纱所蒙住——地球大气层对电磁波传输影响巨大。而太空望远镜的出现，使得天文学家成功地将这双“眼睛”伸到了轻纱外面。
在众多天文望远镜中，哈勃望远镜算是其中的佼佼者，堪称是最大最精确的，它所安装的广角行星照相机可以同时拍摄上百个恒星的照片，其清晰度更是地面天文望远镜的10倍以上。按照这个观测能力，它甚至可以在1.6万公里以外仔细“观察”一只萤火虫。在尖端设备的支持下，哈勃望远镜创造了一个又一个太空观测奇迹：它发现了黑洞存在的证据，探测到了恒星和星系的早期形成过程，它甚至还观测到了距地球130亿光年远的古老星系——那是迄今为止人类发现的最遥远的古老星系。
哈勃望远镜得以建立，是因为1946年天文学家莱曼·斯皮策所发表的论文《在地球之外的天文观测优势》。在这篇文章中，他一针见血地指出，“太空中的天文台有地面天文台所不能比拟的优点。”的确，地面天文台不论是在角分辨率的受限还是在大气层阻碍方面，都有着先天的不可弥补的缺陷。不过遗憾的是，斯皮策的这篇论文当时并没有受到很多人的重视，不过他并没有对在太空建立天文台的设想完全放弃。
经过16年的努力游说以后，斯皮策终于在1962年使美国国家科学院同意推荐架设空间望远镜作为太空发展计划的一部分，幸运的是，这个计划被最终通过。1965年，斯皮策成为了一个科学委员会的主任委员，而这个委员会存在的目的就是建造一架空间望远镜。
为了空间望远镜能够早日升空，斯皮策和他的伙伴们费尽心血，在技术、设备、资金、地面支持等等准备工作全部就绪后，人们终于决定要在1986年10月发射哈勃望远镜。但这时候历史再一次和斯皮策开了个玩笑：一次空难事件让美国的航天计划停滞了。原来，1986年1月28日上午11时39分，“挑战者”号航天飞机在美国佛罗里达州升空后，因技术原因而不幸解体，机上搭载的七名宇航员不幸全部罹难。这一事件使美国的航天计划停滞了32个月，斯皮策盼望已久的“哈勃”升空计划也随之推迟。
1990年4月24日，千呼万唤始出来的“哈勃”由“发现”号航天飞机送入计划中的轨道。自那时起，它就开始了为人类服务的漫长旅程。
从发射升空到现在，哈勃望远镜已经在太空坚持了20个年头。不得不承认，现在它已经到了“晚年”时期。在它滞留太空的二十年中，它先后经历了1993年、1997年、1999年、2001年和2009年五次大修，每一次都几乎将上面的全部仪器都维修一遍！尤其是最近一次2009年的大修，七名宇航员通过五次太空行走对它进行了全面的维护，并为其更换了大量设备和辅助仪器。不过，美国航天局也表示，这将是对哈勃空间望远镜进行的最后一次的维护任务。在2013年哈勃望远镜使用寿命结束以后，它的工作将被“詹姆斯·韦伯”太空望远镜所接替。
虽然哈勃望远镜已经垂垂老矣，但人们永远也不会忘记它为人类探索宇宙的奥秘所做出惊人的贡献。
“詹姆斯·韦伯”太空望远镜
“詹姆斯·韦伯”太空望远镜是美国航天局原计划于2011年发射升空的，用于替代哈勃望远镜的红外线太空望远镜。不过，因为制造技术等方面的问题，它的发射时间不得不延迟到了2013年——这就是2009年不得不对哈勃望远镜进行冒险抢修的原因所在。
因为各种原因，“詹姆斯·韦伯”太空望远镜的造价已经达到了80亿美元。经费的短缺已经迫使镜片从原计划的8米缩水为6.5米——这已经是观察宇宙最遥远的地方，也就是宇宙大爆炸的第一缕光线的最低要求了。据介绍，这架望远镜将被放置于太阳与地球的第二拉格朗日点。
7.空间探测器——深入太空的“侦察兵”
对于人类而言，宇宙是一个充满危险的环境——辐射、X射线、强烈的电磁等等这些都可能会威胁到宇航员的身体健康。因此，在完全“摸透”宇宙的特性之前，仅靠人类来进行长期的宇宙探险是不现实的！于是人们就想出了用空间探测器代替人类探险的方法。
空间探测器又叫“深空探测器”或者“宇宙探测器”，它是人类研制的用于对远方天体和空间进行探测的无人航天器——在现阶段，它也是人类空间探测的主要工具。
每一架空间探测器都“身负重任”，它们装载着特定的科学探测仪器，由运载火箭送入太空，对它们所要观测的天体进行近距离观测。部分空间探测器还可以着陆到目标星球上进行实地考察，或者采集各种标本进行研究分析。到目前为止，人类发射空间探测器的主要探测目标为月球、行星等宇宙中的各种星体。
下面，让我们一起来回顾一下人类历史上曾经发射升空的空间探测器。
1958年1月31日，美国发射的“探险者1号”是人类历史上第一架空间探测器。它的探测目标就是我们的家园——地球。“探险者1号”成绩斐然，它揭开了范·爱伦辐射带的真面目，对后来的“阿波罗”计划产生了深远影响。
20世纪60年代，苏美两国冷战激烈。为了和美国进行竞争，苏联也发射了自己研制的空间探测器。这就是1959年1月发射升空的“月球1号”——顾名思义，它的探测目标是月球。此后，苏联又接连发射了“月球2号”和“月球3号”。但因为种种原因，这3个探测器只有3号达到了绕月飞行的目标，并且第一次拍摄到月球背面的照片并传回地球。为了与苏联的探月行动相抗衡，美国也接连发射了“徘徊者号”探测器、“月球轨道环行器”、“勘测者号”探测器等多部太空探测器。探月高潮就此掀开。
除了对月球进行探测之外，早期的空间探测器也把目标指向了太阳系的其他几大行星。比如，1970年苏联的“金星7号”空间探测器在金星表面软着陆，并接连向地球传送了23分钟的数据——这开创了人类从其他行星表面直接获取信息的先河。不甘示弱的美国随后也在1978年派遣“先驱者—金星2号”在金星表面软着陆。
除了向金星发射探测器以外，20世纪60~70年代初，美苏还发射了13个探测器飞向火星——这些探测器也功勋卓著，它们证明了这个曾经被认为有智慧生命的星球根本不存在“火星人”。1972年和1973年，美国的“先驱者”10号、11号又先后抵达木星，发现了木星有5颗卫星……可以说，正是空间探测器的不断努力，使我们对于宇宙有了更为深入的了解。
人类的寿命是有限的，空间探测器也是如此。经过多少年的“风吹日晒”，人类射向太空的探测器大多已经不能再次使用。它们有的被召回了地球，而有的则在茫茫的宇宙中永久地损毁了。现在，大量新的探测器被不断地射入太空，继续着它们先辈的事业。
现在还在遨遊宇宙的空间探测器名录
美国的勘月者探测器——它证实了月球上冰的存在;
日本的月球A探月器——它发射于1999年；
美国发射的火星98勘测者——它被用来探测火星是否有生命；
日本发射的太阳-A探测器——它被用于观测太阳活动；
……
8.航天飞机——能飞入太空的“飞机”
航天飞机作为人类目前最先进的宇航工具，身上承载着人类探寻未知世界的强烈愿望。那么，航天飞机是飞机吗？它与宇宙飞船是不是仅仅名异而物同？下面，我们就来揭开这个谜团。
美国在世界航天事业发展中一直处于领先地位，其原因就在于它开创了许多个“第一次”。比如，人类第一次乘坐非一次性使用的航天飞机进入太空，就是他们的“大手笔”之一。
现在已经有3个国家可以独立建造宇宙飞船了，可是航天飞机却仍然仅仅属于美国。航天飞机是一种可重复使用的能够往返于太空和地面之间的航天器，作为一种功能众多的宇航设备，它既能像运载火箭那样把各种航天器送入太空，也能像载人飞船那样绕地球运行，还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。真可谓一机多用！由于航天飞机具有超强的机动性，所以当它在轨道上运行时，可以在机载有效载荷和宇航员的指挥下完成多种任务。比如，它能在轨道上发射、布放、维修和回收卫星。此外，它还可以较为灵活地攻击和捕获敌方卫星，执行空间营救和支援作业，为空间站运送物资及大型空间建筑的构件等等。可以说，它是未来航空器的表率。
那么，航天飞机和宇宙飞船有什么共同特点，又有什么区别呢？实际上，二者之间的区别要远远多于它们的共同点，其中最主要的一点就是二者的用途不同。作为运载火箭的升级产品，航天飞机的用途是将人或货物送至地球轨道。换句话说，航天飞机就是往返于地面与地球轨道之间的“班车”，而与之相比，宇宙飞船则大多适用于外太空的飞行，比如从地球飞往月球……用途不同导致了两者之间在结构、工作方式和外形等方面也都有很大区别。比如，航天飞机运行的最主要任务就是脱离地球引力，因此它有属于自己的动力系统和格外庞大的外挂燃料箱。我们在电视、图片里常见的美国航天飞机下面那个最粗的黄色的装置就是它的外挂燃料箱。除此以外，因为航天飞机还要滑翔降落，所以它要有非常漂亮的气动外形——这与宇宙飞船也有很大差别。因为要进行外太空飞行，所以宇宙飞船也有自己的动力系统。不过，为了维持长时间的运行，它的动力源主要是太阳能电池，而不是大规模的化学发动机。此外，因为宇宙飞船是在外太空飞行，所以在外形方面没有特殊要求，这就使它看起来远远不如航天飞机漂亮。
在使用方法上，航天飞机除被要求能够载人、运送卫星外，还必须具备可重复使用的能力。与航天飞机的多用途使用相比，宇宙飞船往往是为了特定目的而进行特定设计的，更注重航天员的安全问题。而在使用上，宇宙飞船也绝不可能第二次上天。
虽然航天飞机和宇宙飞船有着那么多的不同，但有趣的是，航天飞机的产生却与宇宙飞船有着莫大的联系。
1981年以前，美国的载人航天飞行器也只是宇宙飞船，但随着越来越多的飞船被发射升空，人们发现这种一次性使用工具太过于浪费。从节约角度出发，美国宇航局决定着手研制一种既经济又可以重复使用的航天器。这就是航天飞机。
航天飞机的研制历时九年，前后共花费约百亿美元巨资，整个工程是由美国政府机构、工业企业和高等院校的庞大队伍合作，在一些国外组织协助下，运用科学的管理方法，按照严格的分工和进度分阶段组织实施的。有投入就有回报。1981年4月12日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号首次发射成功，两天后安全返回。从那时起，人类就又多了一种能够载人遨游太空的工具。事实证明，航天飞机的研制完全是成功的。因为据美国航天局官员介绍，一架航天飞机可以反复使用75~100次，与以往的宇宙飞船相比，已经是节省得多了！
近几年来，世界航天事业的竞争呈现出了一种“百花齐放”的态势。各个国家都对未来的航天器研究投入了巨大力量。我们完全有理由相信，在不久的将来，功能更加完善的航天设备一定会出现——也许那时我们就有了圆太空旅行梦想的机会了。
哥伦比亚号航天飞机
在人类宇航史上，哥伦比亚号航天飞机的爆炸事件永远为人们所铭记。哥伦比亚号航天飞机为美国国家航空航天局肯尼迪太空中心所拥有，自1981年4月12日首次执行任务开始，它就一直在为人类的宇航事业服务。然而不幸的是，由于技术故障，哥伦比亚号在2003年2月1日，在执行代号STS-107的第28次任务后重返大气层时与控制中心失去了联系。不久，人们就发现它在得克萨斯州上空爆炸解体。这次事故使机上7名宇航员全部罹难。
