航天飛機是兼具火箭、飛船、飛機3種性能的空間運輸工具,它能像火箭那樣垂直發射,盡快穿過稠密的大氣層,能像飛船那樣在環繞地球的軌道上飛行,最後還能像飛機那樣滑翔降落。它可以來往於天上和人間,大部分機件可以反複使用,據說能用100次。它的駕駛艙可容4~7人,最多可達10人;它的貨艙可以裝30噸貨物,包括各種科學實驗儀器。1981年4月12日,第一架航天飛機“哥倫比亞”號試飛成功。
航天飛機的成功標誌著人類的航天事業開始從空間探索階段進人了空間開發和利用階段。它使發射成本下降,技術簡化,航天飛行變得容易和普及了。利用航天飛機可以將衛星、空間探測器、載人飛行器送人預定的軌道。也可以去空間對各種衛星進行維修保養。它還可以捕捉衛星,把衛星帶回地麵修理,修好後再送回天上。航天飛機還能使空間旅行成為可能。20多年前,前蘇聯宇航員加加林第一次上天作圍繞地球圈的飛行是一次巨大的空中探險,而航天飛機使每一個有興趣到天上去享受一下失重狀態的人都可以購票前往。
空間旅行就是這樣迅速地來到了人們的日常生活之中!對天文工作特別重要的是,航天飛機將可以把特製的大望遠鏡送到大氣外去進行無人自動觀測。目前,美國正在研製一台口徑為2.4米的空間望遠鏡,它是一台反射式I的光學望遠鏡,重約9噸,鏡筒長14米,在空間失重的條件下,―不需要裝架而可以由噴氣技術來控製其指向,鏡筒兩側各仲出塊巨大的太陽能電池板,使它看起來象一架飛機。該望遠鏡預計將在80年代中期,由航天飛機送到離地表500千米以上的橢圓軌道上作無人自動觀測,觀測資料經過通訊衛星轉播而發回地麵站。它將能連續工作10年以上,必要時還可派專人乘航天飛機對它進行檢修,甚至述可將它帶回地麵。
由於超越了地球大氣,這架空間望遠鏡能獲得角直徑小於0.1角秒的清晰物像,還可以探測到比地麵上5米望遠鏡所觀測的極限還要暗數十倍的天聾體。因此,它一定會帶來許多新的輝煌成果。大型空間望遠鏡登月雖然勝利了,載人飛行的前景卻極為有限,幾乎沒有其他切實可行的目標。登月總算還是容易的。3天之內可抵達月亮,它離地球始終在40萬千米以內。除月亮外,最近的大天體是金星。它離地球有時近達4000萬千米。但是,當它與我們分處太陽兩側時,卻又遠退到6倍的距離。
況且,整個金星始終都是異乎常地熱,所以在可以預見的未來,人類大概還不能接近金星表麵。水星有時離我們近到8000方千米。它的夜半球仿佛一個避難所,可以連續避開太陽達4周之久。但是載人飛往水星並不令人神往,因為水星離太陽隻有地球到太陽的1/3距離,因此輻射的危險增大了。
如此看來,搜索其他目標將把我們引往遠離太陽的地方。那兒有火星,它有時和地球接近到5700萬千米。這比水星還近,而且作為載人探險的目標,它又遠比金星令人愉快。
可是,要到達火星,旅途往返需一年以上,而到月球往返1次隻要1個星期。飛往比火星更遠的目標則需要幾年甚至幾十年的時間。
倘若我們局限在地一月係統內,那也還是可以夢想一些未來的進展的。或許有一天會在月球上建立起永久的居住地,或者利用月球上的原料,在附近空間為人類建立一個(或好多個)完全人造的家園,也許人類最終將擁有不止一個世界。
假如這樣的話,月球上的或者一些人造空間結構上的居民將習慣於低重力,適應人造環境而不是自然環境,適應在密封條件下生活,他們也許能夠從事長期的旅行,而探索太陽塚的外部,也許最巵飛抵較近的恒星,都是需要這種旅行的。
不過,那隻是一種遙遠的夢想。當它實現時,天文學也許早已發生了革命;可是,除了長期的空間旅行之外,天文學現在又能向哪個方向發展呢?
在地麵上,光學望遠技術已經到達極限。海爾望遠鏡以及前蘇聯正在製造的600厘米望遠鏡已經是天文學:的恐龍,不太可能再有人試製更大的反射鏡了,工程上柏困難與耗費的劇增使人們不會去響—種事情。
實際上,下一步是利用自海爾望遠鏡建造以來已發展起來的電子技術,以及將較小的望遠鏡成群地組合起來工作。
史密遜天體物理台與亞利桑那大學正在研製多鏡麵望遠鏡。它使用6塊相對說來較小的反射鏡,每塊直徑183厘米,安置得使它們產生的物象精確地重疊在一起。整個望遠鏡的聚光效果與一塊450厘米的反射鏡相當,其分辨率則等於一塊600厘米。
這些鏡子安裝在8米高、7米寬的透孔鋼架上。每塊鏡子的位置均可調節,以獲得最佳的聚焦。整個望遠鏡置於一個可旋轉的建築物裏,該建築物則造在一個座落於基岩上的混凝土平台上。這一建築物朝兩個方向均可轉動2700―㈣鏡安裝在亞利桑那州塔克森市南麵聖麗塔山脈的霍布金斯山上。海拔2640米,定於1976年夏峻工。如果它的工作使設計者們如願以償,則其效果將抵得上海爾望遠鏡,而且它更靈活,因為假如6個組件中有一個發生了問題,那對整個望遠鏡的影響是很小的,可以把這個組件拆下來維修而無需中斷觀測計劃。此外,它還可以再增加一些組件,以進一步提高集光能力和—率。