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宇宙面貌，很多突破性的理论发现都在哈勃望远镜传回的图片中得到了验证，无数

持续了上百年的科学猜想因此画上了完美的句号。数十亿年来，各种复杂的天文现

象如今终于可以给出明确的解释，哈勃望远镜功不可没。

哈勃望远镜不可能永远在地球大气层上空劳作，哈勃终有一天会停下辛劳的

脚步，设备老化在所难免，这些都是难以逃避的现实。从计划上来看，美国宇航

局正在研发的詹姆斯·韦伯太空望远镜将接替哈勃望远镜的工作，完成哈勃望远镜

未尽的使命。哈勃望远镜的运行轨道距地球只有数百英里，詹姆斯·韦伯太空望远

镜的轨道高度将会达到上百万英里，在太阳系的边缘遨游。詹姆斯·韦伯太空望远

镜敏锐的红外线捕捉能力以及直径达21.3英尺（6.5米）的主镜，能让我们探测到

宇宙中最隐秘的现象。詹姆斯·韦伯太空望远镜强大的探查能力，还能记录下太阳

系之外的行星的大小和大气分布情况，让人类有机会发现其他星球上的生命。如

果一切按计划进行，詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2018年发射升空，成为人类送

入太空的最大太空望远镜。

除了哈勃望远镜拍摄到的照片，本书还收录了其他太空望远镜捕捉到的图

像，比如赫歇尔空间天文台（欧洲宇航局建造）、斯皮策太空望远镜、钱德拉
X射线天文台，以及广域红外巡天望远镜（WISE）。广域红外巡天望远镜可以
扫描到天空中的红外线，宇宙中无数天体的光波波长都在可见光的波长范围之

外，有了广域红外巡天望远镜，我们就能探测到这些物体，比如冷恒星、极度

明亮的星系，以及在夜空中穿梭的彗星和小行星。美国宇航局制定的“大型轨

道天文台计划”向太空送入了四台望远镜。哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远

镜和钱德拉X射线天文台就是四台望远镜中的三台（第四台是康普顿伽马射线

天文台，已经无法工作）。斯皮策太空望远镜是一个低温红外太空天文台，在

将近六年的时间（2003～2009）里持续观测那些放射出红外光（大部分红外线

都会被地球大气层吸收）的天体。钱德拉X射线天文台是美国宇航局X射线望

远镜中的佼佼者，主要用于观测宇宙中包括超新星、星系团以及黑洞周围所有

物质在内的高温高能天体所辐射出的X射线。

美国宇航局研发的高能成像和观测设备是世界上最敏感的观测设备。在后面的

篇章中，你会发现，很多合成图像都是根据这些天文台收集到的信息制作出来的，

这些合成图像让我们能更直观地了解天文现象的波谱信息。观测宇宙中不同波长的

光线，为我们打开了一扇通往宇宙的窗户，让我们有机会了解宇宙中发生的一切。

否则，宇宙对于人类而言，将永远是无法观测的神秘领域。

半个多世纪以来，美国宇航局一直站在太空探索的前沿。美国宇航局档案

中的照片，也是一部记录美国宇航局摄影成像技术发展历程的编年史——从开

始激动人心的太空飞行（包括阿波罗登月计划中直接拍摄的照片），到影像贮

存中我们生活的地球像一颗“蓝色大理石”一样在太空中滚动；从彻底颠覆了

我们对天气和气候现象的认识的复杂卫星成像，到距离地球数十亿光年区域的

合成景象。

在接下来的内容中，你将会欣赏到众多优秀的科幻作品中都会提到的天文

现象。这些图片按距离进行了整理，我们会从地球出发，来到太阳系，再到银

河系，让我们尽情地欣赏宇宙奇观。这些图片会为我们开启一趟穿越宇宙的惊

心之旅，旅程从我们的家园银河系太阳系出发，一路上会看到太阳耀斑，经过

恒星形成区，见证恒星的死亡，探索神秘的光环和暗物质，此次旅程将横跨数

十亿光年。

在太空中拍摄的地球照片，会重塑我们对地球和地球资源的认识。早期

从宇宙拍摄的地球照片，让参与了阿波罗8号任务的宇航员威廉·安德斯发

出了这样的感慨：

“我们的目的是探索月球，但是最重要的是我们发现了地

球。”20世纪60年代，科学家詹姆斯·洛夫洛克在为美国宇航局效力期间，

提出了盖亚假说。在他看来，我们生活的地球并不是一个没有生命的物质集

合体，地球并非毫无目的毫无意识地在宇宙中漫游。他认为地球是一个可以

自我调节的巨大有机体，在地球上生活繁衍的生命虽然只是初来乍到，却会

永久改变地球的环境。

太空深处的照片将宇宙演变的过程呈现在我们的眼前。自伽利略开始，天

文学家们心中积攒的无数问号，都可以在美国宇航局档案中找到答案。从原行

星盘到恒星之死，这些图片不仅精美绝伦，也是解开科学难题的重要资料。这

些壮美的宇宙图片，不仅能刺激人类的好奇心，以及与陌生世界建立连接的共

同渴望，还能让我们掌握更多与宇宙起源和地球命运相关的知识。书中的很多

图片对科学发展做出了巨大贡献，这些证据将会彻底颠覆长期以来我们对宇宙

的认识。当我们将看不见的宇宙现象转换成令人窒息的图片时，我们对地球、

宇宙和现实生活的看法，也会因此发生改变。