# 【人造衛星的故事】

## 早期的衛星

二次大戰的重建工作告一段落後，人們開始進行往太空探索的工作。1955年是東西方冷戰開始進入高潮的時代，美國和蘇聯分別宣佈要發展衛星。兩年後，蘇聯搶先發射成功全世界第一和第二顆人造衛星，緊接著，美國也發射她的第一顆人造衛星。於是，一場激烈的太空競賽就展開序幕。

### 「史潑尼克一號」和「史潑尼克二號」（Sputnik 1 & 2）

1957年10月4日，蘇聯成功地將「史潑尼克一號」送入太空軌道，人類正式進入「太空時代」。「史潑尼克一號」的俄文名稱是「Iskustvennyi Sputnik Zemli」，譯成英文是 "Fellow Traveler of the Earth"，意思是「地球的旅伴」。
它是一個直徑60公分的鋁製圓球，裡面有電池和無線電發射器，外面則裝有四根3公尺長的天線。它的軌道是橢圓形，最低高度230公里，最高高度950公里。它繞轉地球一圈要96分17秒。他在天空中發出嗶嗶的響聲達三星期之久。它運行92天之後，在1958年一月四日墜入大氣層焚毀。

緊接著，在一個月內的1957年11月3日蘇聯成功地發射第二顆人造衛星「史潑尼克二號」。「史潑尼克二號」上面載有一隻母狗，是第一個進入太空軌道的生物。

### 「探險家一號」（Explorer 1）

在蘇聯成功地發射第一顆人造衛星「史潑尼克一號」後的四個月之內，美國也在1958年一月31日在卡那維爾角成功地發射人類第三顆人造衛星「探險家一號」。「探險家一號」是在美國政府的迫切督促，以及美國及全世界所謂「民主自由」國家人民的企盼下，由美國陸軍發射成功。它挽回了美國的威望和全世界人民的信心。

### 其他國家的衛星

許多歐洲和亞洲的國家也先後投入太空競賽的行列，包括西歐的英、法等國，日本、中國大陸、印度、拿大、以色列、巴西等等。

法國在1965年11月26日，在她的屬地阿爾及利亞成功發射她的第一顆人造衛星。

日本在1970年2月11日，在鹿兒島成功發射她的第一顆人造衛星。

中國大陸在1970年4月24日，在內蒙古以長征一號」火箭將「毛澤東一號」人造衛星成功地送入太空軌道。（那時候正是文化大革命的高潮，美國尼克森總統尚未訪問大陸，「毛澤東一號」環繞地球時，人們可以從收音機聽到它播放的革命歌曲「東方紅」。由於當時大陸與外面世界的森嚴隔閡，「東方紅」的激昂歌聲聽起來，有來自外太空的感覺。不久以後，在留學生群裡，常可以聽到低聲吟唱：『東方紅，太陽升，中國出了一個毛澤東。他為人民謀幸福，他是人民大救星‥‥』）

英國在1971年10月28日，在澳洲發射她的第一顆人造衛星。

歐盟著名的「亞利安」火箭在1979年12月24日，在法屬圭亞那將一枚人造衛星成功地送入太空軌道。

以色列在1988年9月19日，發射她的第一顆人造衛星。

伊拉克在1989年12月5日，在發射她的第一顆人造衛星。

我國的「中華一號衛星」是在1999年1月27日在美國發射成功。

回顧四十多年來，人造衛星的發展，從最早作為國力的象徵，發展為軍事利器，再發展成為商業科技。它的主要技術仍舊掌握在少數國家的手中。世人對它的注意已被電腦科技所取代，有眼光的現代人和現代國家，應該重新體認它的重要性。

## 人造衛星與科索夫戰爭

人造衛星在戰爭裡的重要性可以在 20 世紀末的科索夫戰爭裡看出端倪。

巴爾幹半島由於地理位置處於歐、亞交界，歷史上的戰爭使它成為全球種族、宗教、文化最複雜的地區。有「歐洲的火藥庫」之稱。第一次世界大戰就是在此引爆。南斯拉夫共和國（Federal Republic of Yugoslavia， yugo 是"南"的意思）在狄托強人的統治下還維持統一。狄托之後，蘇聯帝國的瓦解使南斯拉夫失去後盾，斯洛伐克、克羅埃西亞等相繼獨立，脫離南斯拉夫的統治。科索夫也是南斯拉夫共和國的一部份，以回教徒為主，不同於南斯拉夫的塞爾維亞人。他們的獨立運動受到南斯拉夫中央政府的打壓，而受到以美國為首的北約組織的支持，因而有北約軍隊轟炸南斯拉夫的行動。其中更因為轟炸了中共駐南斯拉夫大使館事件引起軒然大波。

據估計，在科索夫戰爭中，北約至少用到了四十個以上的衛星。

### 氣象衛星

南斯拉夫有綿延500公里，高達2500公尺的山，地形和氣候都複雜。

轟炸期間至少有十個氣象衛星提供氣象資料。

其中包括4個DMSP（Defense Meteorological Satellite Program 國防氣象衛星計畫) 衛星。這些衛星在800公里的空中，可以精密到一張圖只涵蓋300公尺範圍。
其中也包括美國國家海洋和大氣管理局的四個南北向的NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administartion）衛星。
還包括歐洲的氣象衛星Meteosat-6 和 Meteosat-7兩個同步氣象衛星。

### GPS衛星

從船艦上發射的巡弋飛彈、B-2轟炸機所投下的精靈炸彈（smart bombs)）都靠24個全球定位系統的衛星 （Navstar Global Positioning System）來引導。天上的飛機，海上的船艦，地面的裝甲車、坦克、部隊也都靠GPS來知道自己的位置。

### 偵察衛星

美國國家偵察局U.S. National Reconnaissance Office (NRO)有兩個用雷達照相的人造衛星叫做 Lacrosse。它們重達15公噸，像巴士一樣大，在700公里的上空每天飛越巴爾幹半島兩次。它們可以偵測小到籃球大小的物體，即使藏在樹林中的薩母飛彈（SAM）和坦克車，也可以辨識出來。透過它們提供的資訊，戰場上的指揮官可以決定要轟炸什麼地點，也可以知道轟炸的成果。
NRO還有三個 KH─11 偵察衛星，能提供可見光和紅外線兩種高解析度照片，對敵人夜間的動態可以清楚掌握。

### 通訊衛星

從古以來，通訊一直是軍隊能力中最重要的一環。通訊衛星用來傳遞命令、情報、圖片，構成一個神經系統，沒有通訊，就沒有協調控制，就像是徒有軀幹，沒有大腦。
通訊衛星以美國的「美國國防通訊系統」衛星 U.S. Defense Satellite Communications Systems (DSCS)為主，再加上英國的 Skynet，和法國的 Telsat。

## 我國「國家太空科技發展長程計畫」

以下有關我國太空科技發展的資訊，部份節錄自國家太空計畫室的網站，有興趣的讀者可直接按選下面的網址，進入網站閱覽，裡面有很豐富的資料及圖片。 國家太空計畫室 - National Space Program Office

民國80年10月行政院院會通過「國家太空科技發展長程計畫」，同時成立「國家太空計畫室籌備處」，以作為我國十五年太空計畫的執行單位。

位於新竹科學園區內的「國家太空計畫室籌備處」

「國家太空計畫室籌備處」已規畫好三個衛星發射計畫，分別稱為「中華衛星一號」、「中華衛星二號」、「中華衛星三號」。
中華衛星一號計畫執行科學實驗任務，中華衛星二號計畫進行遙測衛星任務規劃，中華衛星三號計畫進行氣象觀測任務規劃。

### 中華衛星一號

中華衛星一號主要任務為科技研究，將進行『海洋水色照相』、『電離層電漿電動效應』及『通訊實驗』等三項科學及技術實驗。

### 中華衛星二號

中華衛星二號規劃為高解析度遙測衛星，軌道高891公里，衛星將對台灣附近海域進行遙測作業。衛星重量約為700公斤，計畫將於公元2002年底發射，任務壽命為5年。目前，本計畫已完成任務定義及系統概念設計，並正積極進行各項合約採購工作（請參考下文1999年10月有關此計畫的消息報導）。

### 中華衛星三號

中華衛星三號計畫是一大型尖端科學國際合作計畫，是由太空計畫室籌備處與美國國家氣象研究中心（NCAR/UCAR）共同合作執行，將從事氣象遙測應用及大氣科學研究。計畫中將由我國負責製造、整合、測試和操作八顆低軌道微衛星組成的衛星星系，並結合美國24顆全球定位衛星，觀測範圍涵蓋全球大氣層及電離層。

概念設計工作 （Phase I）已於86年11月達成，確定了整個任務的定義及範圍。第一階段的衛星設計工作（Phase II） 已於87年6月達成，完成初部的衛星架構設計。至於美國政府技術移轉許可（TAA）也於87年11月核准。目前正從事第二階段的衛星設計工作及與NCAR/UCAR磋商簽訂五年共同執行此衛星星系計畫之合約。預計民國91年12月中華衛星三號可以發射（請參考下文1999年10月有關此計畫的消息報導）。

## 「中華一號衛星」簡介

由於起步慢，加上國際政治環境的限制，我國在太空科技的發展上處處受限，進行得並不順利，報上常可看到「相關設備得不到外國政府輸出許可」的消息。幸賴太空計畫團隊努力不懈，克服萬難，將「中華一號衛星」順利送上太空。

以下是「中華一號衛星」發展過程大事紀要：

81.03.23 | 委託美國TRW公司提供六個月之衛星系統工程技術支援，以協助規劃我國太空計畫
83.04.18 | 與美國TRW公司簽訂「中華衛星一號」衛星本體合約
83.07.24 | 第一批派駐TRW工程技術人員七名赴美，協助執行本體合約計畫及接受技轉
83.09.09 | 舉行衛星整合測試大樓（廠房）開工動土典禮
83.12.12 | 與美商聯合訊號工程服務公司（ATSC）簽訂中華衛星地面系統發展和技術服務合約
84.02.10 | 與台揚公司簽訂通訊實驗酬載（ECP）空中部門合約，國外合作次合約商為日本NEC公司
84.03.31 | 與日本NEC公司簽訂海洋水色照相儀合約
84.05.02 | 舉行「中華衛星一號」五項國產元件簽約儀式
84.05.10 | 與日本NEC公司簽訂海洋水色照相儀（OCI）合約
84.06.30 | 與美國洛克希德公司簽訂發射載具服務合約
85.06.30 | 五項國產元件工程體完成，進行飛行體製作
86.01.09 | 中華衛星一號國產元件各承包廠商獲TRW公司太空元件製造合格證書
86.02.01 | 駐TRW公司工作團隊返國投入酬載模組與衛星本體整合測試工作
86.05.16 | 衛星本體自美國洛杉磯運抵中正機場，轉運至太空計畫室整測大樓
86.05.20 | 中華衛星一號電離層電漿及電動效應儀（IPEI）自美國運抵太空計畫室
86.07.10 | 中華衛星一號通訊實驗酬載（ECP）運抵太空計畫室
86.10.14 | 中華衛星一號海洋水色照相儀（OCI）自日本運抵太空計畫室
86.10.31 | 完成中華衛星一號衛星本體與三項酬載功能介面之衛星系統綜合性能測試（CPT）
87.12.09 | 中華衛星一號空運至美國佛羅里達州卡拉維爾角展開發射前測試工作
88.01.15 | 中華衛星一號裝入雅典娜一型（Athena 1）發射載具（火箭）
88.01.16 | 雅典娜一型載具運送至卡拉維爾角發射場LC-46發射平台
88.01.27 | 於上午8:34分在美國佛羅里達州卡拉維爾角發射升空

### 「中華衛星一號」小檔案

重量 | 395公斤（含酬載及燃料）
形狀 | 六角柱形
軌道 | 高度600公里高之圓形軌道
繞行地球一周時間 | 約96.7分鐘
承載工具 | 雅典娜火箭
軌道週期 | 97.29分
軌道斜度 | 與赤道成34.98度傾斜角
偏心率 | 0.0017235
尺寸 | 高2.1公尺、寬1.1公尺
太陽能電池 | 伸出時總寬度約達7.2公尺
速度 | 7.56公里／秒
兩年後軌道高度衰退 | 小於50公里
任務壽命 | 2年（設計壽命為4年）
酬載模組重量 | 48公斤
本體承製廠商 | 美國TRW公司

### ROCSAT-1（中華衛星一號）的軌道參數（1999年6月）

> > **ROCSAT-1（中華衛星一號）
> > 1 25616U 99002A 99162.17571639 .00002376 00000-0 30798-3 0 669
> > 2 25616 34.9840 208.7399 0017235 195.1871 164.8315 14.80416959 20106

### 中華衛星一號的圖片（來源：國家太空計畫室）

組裝中的「中華一號衛星」

「中華一號衛星」的外觀

「中華一號衛星」發射的一刻

## 有關衛星計畫的一些報導（88年10月）

華衛一號地面通訊站 (88年10月) 返台組裝

「中華衛星一號」在民國88年1月27日順利升空後，三月初卻傳出，華衛一號的通訊實驗地面接收站尚未完成的消息，引起各界議論及監察院關切。太空計畫室解釋是導因於美國政府核發地面系統的高科技輸出許可證的作業延遲。

八月初，太空計畫室科學團隊到美國ＥＭＰ公司測試驗收地面接收站。在經過一番測試、修正，克服一些技術問題後，可望在十月如期啟用。

由於華衛一號設計的運轉壽命只有兩年，各界無不殷切希望能儘速進行各項通訊實驗， 讓造價三十億新台幣的華衛一號能完成各項預定的目標。

華衛二號計劃一波三折

華衛二號重要的「地表遙測」（remote sensing）部份的國際標原來由德國的多尼爾公司得標。國際標所定規格要求為 5 公尺解析度，多尼爾公司預計將提供更好的 2 公尺解析度的儀器設備。依照原先合約，88年一月得標的多尼爾公司必須在五月二十日取得輸出許可，因德國政府受到中共壓力，一再延遲核發高科技輸出許可。新聞報導一直認為最後一定會發出許可，只是遲早的問題。國科會也同意不沒收尼爾公司六十萬美元押標金，將期限展延到九月底。

在期限到期的十月初傳出的消息是：國科會主委黃鎮台八月中旬親赴多尼爾公司會商時，已拒絕該公司提出的再度展期要求，雙方合作合約的終止，可能性非常的高。多尼爾公司除了會被沒收六十萬美元押標金，已經進行的研製費用（據估計可能高達新台幣一億多元）也無法回收。

消息也指出，黃主委在結束德國訪問行程後，隨即轉往法國航太總署，瞭解法國接手華衛二號合約的可能性。法方當場允諾，若我國與多尼爾的合作計畫若有變化，將協助馬特拉公司接手華衛二號。 （馬特拉公司因承包台北捷運系統，而在台灣廣為人知。對台灣的瞭解不在話下。）

華衛三號擬開國際標

「華衛三號」的構想，是以觀測全球大氣層及電離層，利用全球定位衛星進行氣象量測，提供全球氣象預報數據資料為主要任務。美國大學大氣研究聯盟（ UCAR ）在獲知我國的衛星計畫時，向我國提出國際合作計畫。在計畫裡，將由 UCAR 提供技術協助，我國負責製造、整合、測試和操作八顆低軌道微衛星群組。總經費一億美元，美方出資二千萬美元，我方出資八千萬美元。

這個計畫經行政院核定，也順利獲得美國政府核發的技術轉移輸出許可，在88年四月由美國在台協會與台北駐美經濟文化代表處簽訂合作協議。不料六月中旬，UCAR卻突然通知我方，美商 OSC 公司認為這項計畫在衛星群組在軌道上的部署方式，侵犯該公司的專利技術。

在 UCAR 和 OSC 接下來的三個月協商裡，UCAR 先後提出兩個解決條件。首先是建議雙方互換專利使用權，其後又提出以二十五萬美元取得專利授權的條件，都未能取得 OSC 的同意。據了解， OSC 的目標在參與這項研發計畫，承攬華衛三號八顆衛星的研製合約。

國科會預定若 UCAR 無法在短期內解決此專利權的問題，將開放國際標，以解決衛星的研製和發射的問題。

## 著名人造衛星簡介

## 俄國「Mir 太空站」簡介

Mir （Mir 在俄文是「和平」的意思，因此，有人稱此太空站為World Peace Village, 世界和平村）太空站是蘇聯於1986年二月20日發射。它到1999年8月底止，有過135位訪客，其中有50位美國人。其中有7位美國太空人在站裡做過長期的留駐、工作，作為「國際太空站」（Internal Space Ship,簡稱ISS，是另一個國際合作的新的太空站，見下文）計畫的準備工作。Mir 接待了來自18個不同國家的太空人。它提供美國國家太空總署（NASA）許多寶貴的經驗，以進行它的ISS計畫。

由於經費的問題，蘇聯決定暫停 Mir 的進行。1999年的8月27日，最後一批太空人，包括兩個蘇聯人和一個法國人乘坐蘇聯的 Soyuz TM-29 號太空船，回到蘇聯陸地。飛行工程師 Sergei Avdeyev 這次停留了 379 天，加上他較早兩次的飛航，創下在太空停留最久的747天記錄。（單次停留最長時間由 Valery Polyakov 醫生保持，他在1994年到1995年創下單次停留 438 天的記錄）

到最後一批太空人離開為止，13年半之間，Mir 一共繞轉地球 77274 圈，飛航距離33億公里。其間，有29次 Soyuz 太空船來訪，帶來78名太空人。10次美國太空梭來訪，其中9次停靠。它歷經1600次的故障，做了16500次的科學實驗。十幾年來，這是第一次，太空站上無人居住。

Mir 使用組合（Modular)技術，將太空佔分成組件，像積木一樣，分次發射，在太空中組合。1986年發射第一個組件後，1987、1989年又分別發射一個和兩個組件。最後共有6個組件。這個技術，美國一直無法趕上，因此，在進行「國際太空站」時，合美國、英國、日本、加拿大諸國技術仍無法進行，最後仍只能求助於俄國。

俄國雖有領先的太空站技術，在管理和資金方面頗不足。拜訪過它的美國太空人，對太空站內管線生鏽漏水的情況頗感意外。太空站曾經發生被補給船撞上，艙壓流失的意外事件。1997年甚至發生火災達十幾分鐘，完全無法撲救，只能待可燃物燒完，自動熄滅，差點造成太空人的傷亡。

Mir 目前（1999年9月）在一個平均高度355公里的軌道上運轉。由於空氣阻力，它將慢慢下降，到2000年四月，預計將降到240公里的高度。那時將要由蘇俄政府做「生或死」的決定：重新升高或讓它繼續下降。要重新升高，則必須用 Progress M1 燃料補給船，將燃料送上去。不管 Mir 的命運如何，它為人類在太空永久居留的構想，踏出了重要的一大步。

下面的圖顯示Mir最後一批太空人返回地球的情形（圖片來源：NASA）

### 蘇聯 MIR 太空站的軌道參數（1999年6月）

> > > **蘇聯 MIR 太空站
> > > 1 16609U 86017A 99162.50210599 .00041522 00000-0 30393-3 0 5645
> > > 2 16609 51.6629 13.1090 0006458 212.2999 147.7579 15.72738559760515

##
「國際太空站」簡介

下面的圖顯示「國際太空站」未來組合完成後的樣子（圖片來源：NASA）

### 太空站的由來

「國際太空站」（International Space Station 簡稱 ISS）原名「自由號」，是美國雷根總統在1988年取的名字。
在後來的幾年裡，美國國會一直要求減少它的預算。1993年，柯林頓總統下令重新設計減少費用，並增加國際的參與。NASA的不同部門提出三種不同的設計，彼此競爭。白宮挑選其中之一。後來，蘇聯同意提供主要的硬體組件（，其中有很多原來要用在她要用在她自己的「Mir 2號」上），這個太空站也就改名為「國際太空站」。

### 太空站的發射

1998年，幾經延誤之後，蘇聯人用「普洛同」火箭將「 Zarya」（俄文「日出」）組件射入軌道，成為的第一個部份。預計到 2004 年前要發射 44 次，完成「國際太空站」的所有設施。

### 參加的國家

「國際太空站」共有 16 國參加。包括美國、俄國、加拿大、日本、巴西，還有11個歐洲太空總署的會員國，包括英國、法國、德國、比利時、荷蘭、丹麥、挪威、瑞士、瑞典、西班牙、義大利。

### 軌道

「國際太空站」的平均軌道高度是 360 公里。軌道面與赤道面成51.6度的夾角。

完成後的大小

完成後，它的翅膀可達 110 公尺，長度 87 公尺，高度 45 公尺。總重量一百萬磅（450 噸）。它的加壓的居住和工作空間，相當於兩個波音 747 客艙的容量，可以供 11 位太空人居住和工作。

### 進駐時間

第一批太空組員，包括一個美國人三個俄國人，將在 2000 年一月進入太空站。預計將停留三個月。從那時起，將持續有太空人居住在裡面。

### 費用

「國際太空站」每年約要花費每個美國人 8 圓美金。

### 廢物的回收

「國際太空站」裡無法在使用的廢棄物，分兩種方式處理：一種方式是放入蘇聯的無人載具，丟入大氣中，與載具一同焚毀；另一種方式是藉由美國的太空梭載回地球地面。

### 「Zarya」 組件簡介

這個組件又稱為FGB （Functional carGo Block, 多功能載貨組件）。它重19.3公噸， 用來提供太空站初期的動能。

它是由美國出資，美國波音公司承包，再轉包給蘇俄的 「Khrunichev 國家太空研究生產中心」製造、發射。

在 Zarya 進入軌道後幾星期內（1998年12月4日），太空梭「奮進號」（Endeavour）即與它做了一次太空會合，將一個叫做「一號連接器」(Node 1) 的連接組件安裝在 Zarya 上。「一號連接器」是由美國製作。 預計在1999年的11月，蘇俄將再發射一個叫做 Zvezda Service Module 的俄製組件連結到「國際太空站」上。Zvezda 將提供太空人的生活空間，也是早期的工作中心，並取代 Zarya 的一些功能。到太空站完成組合的後期，Zarya 將主要提供貯存空間並儲存燃料。

Zarya 長12.5公尺，最寬處4公尺。它最少可以使用15年。它的兩個太陽電池，各是10.5公尺長，3.5公尺寬；配合六個蓄電池，至少可以提供3千瓦的電力。它可以自動也可以被遙控，來做太空會合。它有連接口，可以和俄製的有人太空船 Soyuz 號連接，也可和俄製的無人太空補給船 Progress 號連接。它的 16 個燃料槽可存放超過6噸的燃料。兩個大的噴射引擎可以提供軌道的改變（主要是回復軌道高度）。

Zarya 於1994年開始建造，1999年11月20日發射，由普洛同三節式火箭推送到最低點220公里，最高點340公里的軌道上。在第三節火箭脫落後，一組預設的指令自動啟動各項系統，包括展開太陽電池，打開天線。經過幾天的測試後，由地面下令發動引擎，將軌道升高到385公里，在那裡與太空梭「奮進號」（Endeavour）做太空會合。

Zvezda 組件 的圖片（圖片來源：NASA）

另一組件 Raffaello 的圖片（圖片來源：NASA）

### 國際太空站的軌道參數（1999年6月）

> > > **國際太空站 ISS (ZARYA)
> > > 1 25544U 98067A 99162.49672266 .00016532 00000-0 21598-3 0 6801
> > > 2 25544 51.5932 226.4607 0011402 332.8937 27.1480 15.58732374 31716

## 哈伯太空望遠鏡

### 天文學家哈伯**

「愛得文•哈伯」（Edwin Powell Hubble,1889-1953）是二十世紀最偉大的天文學家。

他是美國人，卻爭取到羅德獎學金到英國牛津大學念法律。在拿到律師執照一年後，他發現天文才是它的夢想。
於是，他進入芝加哥大學，在1917年完成它的博士論文。

接著，他參加了第一次世界大戰。戰後，他有一個難得的機會進入加州帕沙迪那的「威爾森」天文台。他用當時全世界最大的100英吋（直徑250公分）的反射式胡克望遠鏡，窺探天空中模糊的星雲（nebulae）。在全世界被第二次世界大戰攪得天翻地覆時，他靜靜地心馳於宇宙的盡頭，思索觀察到的現象，終於在天文學界掀起滔天巨浪。

我們看到的星星（包括太陽系）都在銀河星系內，銀河星系的直徑約十萬光年。他首先發現許多的星雲，比起一般的星星要遙遠得多。它們遠在數十萬、百萬、千萬、億光年之外。我們的銀河系外，還有數不清的類似銀河系的星系（galaxies)。哈伯一下子把宇宙加大了萬倍以上。他將星系按照形狀大小加以分類，它的分類方法至今仍再使用。

他後來又有了驚人的發現，1929年，他發現所有的星系都向四面八方移動，也就是說宇宙正在膨脹。越遠的星系，移動的速度越快。這是著名的哈伯定律。於是有了大爆炸（Big Bang)的理論。這個理論認為，宇宙是由一個大爆炸開始的。從那爆炸開始，宇宙就不斷地膨脹。這是二十世紀，天文學上最重要的發現。

大物理學家愛因斯坦在1917年發展出它的「廣義相對論」。在他的理論裡，空間被重力扭曲，從而導引出宇宙不可能是靜態的，必須不斷膨脹或不斷收縮的結論。愛因斯坦覺得這個結論太不可置信，於是，他就修改他的「廣義相對論」以避免得到這個結論。在哈伯發現宇宙在不斷膨脹的事實後，愛因斯坦不禁說，這個修改是他一生中最大的失誤。

**[註] 有關哈伯太空望遠鏡的書 「探索宇宙的盡頭」，陳培坤著，1996年，時報文化出版社 有關天文學家哈伯的書 「天文學家哈伯」，廖世德譯，1998年，方智出版社

### 哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope 簡稱 HST）

在太空中架設一個望遠鏡，一直是天文學家的期望。重要的天文台都是設在偏遠的小島，山頂，或沙漠裡，為的是遠離人群的塵埃與光害。如果能將望遠鏡放在地球軌道上，或甚至月球上就更理想了。

1973年NASA成立一個科學家小組，研究設計一個能放在軌道上的望遠鏡。望遠鏡在1985年組合完成，為了紀念哈伯的偉大貢獻，命名為哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope 簡稱 HST），原訂在1986年發射。但是太空梭「挑戰者號」不幸在發射時發生爆炸，使得哈伯望遠鏡的發射延遲到1990年4月24日。送到軌道後，卻又發現它的一個光學鏡片有問題，無法得到清晰的影像。等到1993年12月2日，太空梭「奮進號」的一組工程師上到太空中，將問題修好，哈伯太空望遠鏡才為世人擦亮眼睛，得以一窺宇宙的盡頭。

原先，天文學家估計宇宙的大小是100億到200億光年之間，由於哈伯望遠鏡傳回來較高品質的影像，天文學家在1999年修正宇宙的大小為120億光年，誤差在10%以內。

哈伯望遠鏡照了許多行星和它們衛星的照片，獨缺水星，這是因為水星太靠近太陽了，瞄準水星時，萬一出了差錯，瞄到太陽，靈敏的光學晶片必定會損傷。

哈伯望遠鏡原先的設計是每2.5年在軌道上維修一次，每5年送回地球大修後，重新發射送回軌道。1985年改變計畫，認為在軌道上每三年維修一次即可。1993年12月和1997年二月的維修都很成功。它設計的使用壽命是15年。下圖顯示太空人為它維修的情形：（圖片來源：NASA）

下面是哈伯望遠鏡傳回驚人的影像的一個例子：（圖片來源：NASA）

哈伯太空望遠鏡小檔案

發射時間 | 1990 年 4月 25 日 12時 33分 51 秒 國際標準時間
發射地點 | 美國卡那維爾角
承載工具 | 「發現號」太空梭
軌道週期 | 96.66 分
軌道斜度 | 28.48 度
偏心率 | 0.001764
最低高度 | 586.47 公里
最高高度 | 610.44 公里
尺寸 | 圓柱形, 長 13.1 公尺, 直徑 4.3 公尺
太陽電池 | 兩片，每片長 11.9 公尺， 寬 2.3 公尺
望遠鏡 | 反射式，直徑 240 公分

### 哈伯太空望遠鏡的軌道參數（1999年6月）

> > > **哈伯太空望遠鏡 HST
> > > 1 20580U 90037B 99162.13947490 .00002191 00000-0 21796-3 0 2037
> > > 2 20580 28.4664 94.3633 0014764 160.9174 199.1985 14.87859414300911

## 錢德拉 X光 望遠鏡 （CXO）

### 錢德拉 X光 望遠鏡 （Chandra X-ray Observatory）小檔案

發射時間 | 1999 年7月 22 日 12時 33分 51 秒 國際標準時間
發射地點 | 美國卡那維爾角
承載工具 | 「哥倫比亞號」太空梭
軌道週期 | 2.65 日
軌道斜度 | 28.6 度
偏心率 | 0.7945

錢德拉 X光 望遠鏡的圖片

> 組裝中的錢德拉 X光 望遠鏡（圖片來源：NASA）

> （圖片）「哥倫比亞號」太空梭正在釋放「錢德拉 X光 望遠鏡」到軌道上。

### 錢德拉 X光 望遠鏡的軌道參數（1999年9月）

> > > **錢德拉 X光 望遠鏡 （CXO）
> > > 1 25867U 99040B 99260.32248410 .00000284 00000-0 00000-0 0 186
> > > 2 25867 28.6000 190.0750 7945077 274.3680 12.9720 0.37796646 400