如同飞机、汽车等会发生故障一样，航天器同样也会出现各种各样的毛病。然而，远在地球上空400～500千米处飞行的“患病”航天器能不能修理呢？回答是肯定的，派航天飞机去修。
航天飞机本身就是绕地飞行的航天器，它所处的高度和速度跟那些出了问题在轨道上游荡的航天器几乎相同，加上它又具有能改变自己绕地轨道的轨道机动辅助发动机、控制飞行姿势的反作用控制发动机、抓取卫星的遥控机械手等精良设备，所以它就有可能飞到那些发生故障的航天器身旁去进行修理。
1984年4月，美国“挑战者号”航天飞机首次在空间绕地轨道上，捕获并修复了一颗名叫“太阳峰年”的观测卫星。
“太阳峰年”卫星是美国在1980年2月发射的，用来监测1980年太阳活动峰年中太阳表面耀斑的活动情况。同年11月，这颗卫星上的姿态控制装置和3台电子观测仪器突然失灵，接着又从540千米高的轨道上逐渐下降到480千米高的轨道上，并有可能坠落于地球大气层焚毁。
“出诊”的航天飞机，花了约4小时的时间，飞到距卫星约60米的地方。随机“出诊”的航天员穿好舱外航天服，背上一具装有喷气推进器的背包式生命维持装置，离开机舱。他借助于喷气推进器喷出的气流在太空“行走”，缓慢地“走”向5.4米高的六角形卫星主体。但因卫星每6分钟转一周的自转速度太快，使处于失重状态下的航天员无法用手里的1.2米长、雨伞状的捕捉杆插入卫星体上的火箭发动机喷口。于是请地面卫星控制中心对“太阳峰年”卫星上的电脑发出减慢自转速度和保持稳定的两个指令，再用航天飞机的机械手的“手指”插进卫星体上的火箭发动机喷口，才把卫星牢牢地拴连在机械手上，拉回来放到航天飞机敞开的货舱内特设的修理台上，用新的零部件换下了卫星上损坏了的姿态控制装置和一台日冕观测仪的电源部分，修理了硬X射线成像分光计以及软X射线多色仪。全部工作花了将近200分钟才完成。修复的卫星最后由航天飞机调整自己的飞行高度，升高到“太阳峰年”的原来绕地运行轨道上，通过机械手把卫星推向太空。
1992年5月14日，美国“奋进号”航天飞机将一颗两年前发射的因火箭发动机故障未进入预定轨道的“国际通信卫星6号F3“救了回来。给它安装了一个新火箭发动机，直接弹射入太空，使卫星进入预定轨道。这颗价值1.57亿美元的卫星终于得以重新“就业”。
1993年12月，美国“奋进号”航天飞机对哈勃望远镜进行了修理。哈勃望远镜升空以后，科学家发现它发回的图像模糊，没有达到预期的效果。原来它的主镜磨坏了一点。以后又发现它的太阳能电池板出了问题，计算机的数据存储器也相继失灵。
于是，“奋进号”的机械臂把“哈勃”抓进了航天飞机，航天员为它更换了零件，并安装了一个新型的行星照相机等。这些修理工作进行了7天，修复后的哈勃望远镜比修复前分辨率大大提高，可见到暗10～15倍的天体。
这些都得归功于“太空修理工”。
哈勃望远镜的“前世今生”，历经五次维修，有哪些故事？
哈勃太空望远镜，属于光学望远镜，可以直接进行成像。上世纪60年代，莱曼·斯皮策提出了在太空建造望远镜的想法，然后展开了后续的准备。
其实，哈勃望远镜和天文学家哈勃本人并没有什么联系，而是为了纪念这位伟大的天文学家。
到目前为止，哈勃已经升空30周年，这30年来哈勃带给了我们无数的惊喜，无数的浪漫情感。
哈勃太空望远镜有多厉害？正常情况下，人眼只能看到可见光波段，大大限制了人们对电磁波的接受范围。而哈勃望远镜除了可见光外，还可以接受到红外线、紫外线波段。
同时它也是第一个绕地球轨道的精密光学望远镜，它约13米长，直径约4米，是一个重达11吨的圆柱体，看起来是个庞然大物。但随着技术的进步，宇航员可以做到在太空中替换仪器，能赶上时代的变化。
来自宇宙中的光，会照射到这个四英寸厚，直径为2.4的主镜上，然后光线反射上去，再照到其次镜上，光线再次从次镜上反射，随后会穿过一个大洞。
然后光线再一次的穿过主镜而照射下来，被仪器接收。然后仪器会把宇宙中照射下来的光束收集起来，反射到它自己的设备上。
哈勃望远镜共有有三个照相机，两个摄谱仪和一套精密的导航传感器，它所有的相机和摄谱仪都安装在同一个设备上，而且这个设备可以在光镜的末端一次定位一个相机来拍摄照片，还有其精密的制导传感器单元锁定在导向星上，从而精确的保证了观测所需的高指向精度。
据估计，哈勃的精确定位精度竟高达0.007弧秒，可以看到天区里只有0.05弧秒角大小的天体。相当于它能够发射一束激光，精准打到300多公里以外的一枚硬币上。可见哈勃望远镜是一台非常精密的仪器。
哈勃望远镜眼中的星辰大海。哈勃太空望远镜使用直径2.4米的反射镜，而在1分钟内收集的光线就达到6.3英寸口径望远镜3小时45分钟收集的。
而哈勃望远镜也拍下了无数张令人惊叹的宇宙照片，为人类探索宇宙带来了一个完美的开始，下面让我们看一下哈勃升空30年来拍摄下的星光灿烂。
木星。这是在哈勃升空的第二年所拍下的，是哈勃望远镜宽视场行星相机拍摄的第一张木星的真彩照片。
木星的云层温度特别低，在－280℉以下，但在这张照片中，哈勃明显的拍摄了木星大气中的云层特征，包括冻氨小晶体和碳、硫、磷组成的化合物的痕迹。
众所周知，在木星上最著名的风景是大红斑，非常巨大，甚至可以覆盖整个地球，而在照片木星的右下角我们可以发现它。
天鹅座环。这是天鹅座超新星残骸的一小部分，展示了大约15000年前一颗巨大的恒星爆炸产生的冲击波的边缘。
在哈勃拍摄照片中，明显的显示出了天鹅座环中冲击波背后的结构，可以帮助天文学家们将其实际冲击结构与理论模型计算进行比较。
星系M100的核心。照片中是螺旋星系M100的中心，由于哈勃在刚开始发射的时候镜面有轻微缺陷，所以导致了刚开始拍摄的照片很模糊。
而这张照片就是哈勃太空望远镜执行首次维修任务之后使用新仪器拍摄的。拍摄的照片中，可以看出M100是处女座星系团中最亮的成员之一，螺旋星系有两个突出的明亮恒星臂和几个较弱的臂。
蝴蝶星云是哈勃望远镜在2009年安装广域红外视场相机3之后拍摄的，也是哈勃望远镜拍摄到的第一批"双极星云"的照片之一。它精确地显示了在一颗恒星生命结束时会发生的现象（向周围空间喷射灰尘和气体）。
哈勃深空场全称为哈勃深空视场，这个可不是什么力场磁场之类的，而是一张照片，不过却是一张令人惊叹的星空照片。
在这张照片中的景象是位于赤经3h 32m 40.0s，赤纬-27°47' 29"（J2000）天炉座的一小片天区，面积仅仅只有3平方角分，但就是这么一小块区域的地方我们可以看到无数的小亮点，这是因为在这张照片中拍摄到几千颗星系，这可不是行星也不是恒星，而是像银河系那样的大星系团。
在这面积渺小的太空区域中，竟然出现了近3000个形态各异的星系，其中除了少量在银河系内的恒星之外，大多数星系都距离我们几十亿光年之遥。
而且最远的星系距离甚至都超过了120亿光年。哈勃深场向我们展示了宇宙深处的真实模样，也是在2006年之前以可见光拍摄的最深远的宇宙景象。
鹰状星云——创生之柱这是哈勃望远镜1995 年4月1日拍摄在鹰星云内圆柱形的星际气体和尘埃的一张影像，之所以称作“鹰状星云”是因为其形状似一只展翅翱翔的雄鹰，它位于巨蛇座的蛇尾，距离地球约6000光年，占据长宽约20光年的空间。
由于在鹰状星云中有很多恒星正在慢慢形成，因此其发光发亮的部分其实就是恒星从气体云中诞生时发出的光亮，如果可以靠近老鹰星云，其实不难发现那块明亮的区域是星际尘埃和气体的结构体构成的恒星形成区，而且里面还有高大的云柱，是由冰冷的星际氢气和尘埃所组成的柱子。
同时还是新恒星的诞生之处，柱子从深色分子云的内壁突出，长度约一光年，是鹰状星云（M16）的一部分，而且其顶部的云气正在蒸发，不过必须需要较大的望远镜才能发现这个现象。
哈勃望远镜是如何诞生的？我们只看到了哈勃望远镜光鲜亮丽的一面，却不知道在它背后的艰辛，可以说是一波三折。
哈勃望远镜最初是在1946年由天文学家莱曼·斯皮策提出的想法，但由于要建造一架口径三米的太空望远镜，花费巨大，因此直到1968年NASA才开始正式确定了建造3米反射望远镜的计划。
本以为这样就能够进行建造，但是望远镜的建造计划并不是众人想象的那么简单。当时美国国会对空间望远镜的预算提出了许多质疑，由于要削减一系列的经费开支，美国政府竟然取消了进行空间望远镜建设的一切预算。
不过当时有众多天文学家仍旧坚持这一建造计划，最终以资金缩水一半的条件继续实行空间望远镜计划，这也是为什么当时计划明明是3米的反射镜口径却改为2.4米的原因。
后来欧空局承诺提供部分预算，但是条件是必须要ESA见过并且拥有15%的哈勃使用时间。但这并没有结束，在哈勃太空望远镜建造期间，工程进度并不是十分顺利，因此一而再再而三推迟发射的日期。
不过功夫不负有心人，终于在1990年4月24日这天，哈勃空间望远镜搭乘发现号航天飞机升空并进入预定轨道，开展观测工作！
时至今日，哈勃望远镜已经顺利升空30周年。那么，哈勃为何能正常工作30年？
哈勃望远镜的艰难维修历程。1940年4月本以为这次哈勃望远镜升空，会为我们人类在天文学方面奠定了坚实的里程碑，揭开宇宙的面纱，但是成功传回来的第一张照片却有严重的问题。
照片清晰度远远低于预期，并且这一图片也显示出望远镜聚焦不准的问题，经过工程师们的研究，得出结果是由于望远镜的镜面边缘磨得太平了些，与需要的位置差了2.2微米。
虽然仅仅是差了2.2微米，但是这个差别却造成了灾难性的球面，这样一来，从镜面边缘的反射光就不能聚集在与中央的反射光相同的焦点上。
而原本的观测精度由0.1角秒变成了现在的0.7角秒，经过科学家们的讨论研究，决定派遣宇航员搭乘航天飞机去给哈勃望远镜装一个光学矫正系统。
在1993年12月2日七名宇航员搭乘奋进号航天飞机到太空给哈勃望远镜进行维修，维修之后分辨率竟然比原本的预想的还要好。
当哈勃望远镜在轨道上工作了长达7年的时间之后，又一次出现了问题，就像太阳能电池板上会被一些流星体撞出许多破洞。
因此哈勃望远镜表面的绝缘涂层有许多裂隙裂缝，而且部分的设备也老化严重。于是在1997年2月11日七名宇航员搭乘发现号航天飞机飞入太空对哈勃望远镜进行第二次的修理工作。
在1999年的2月哈勃望远镜上有3台陀螺仪坏掉，而且到11月竟然又有一台陀螺仪坏掉，而哈勃望远镜上总共也只有6台陀螺仪，现在已经坏了4个，哈勃望远镜肯定会停止工作，自动进入休眠状态。
于是在1999年12月宇航员再次搭乘航天飞机进入太空进行第三次维修，并且还额外的给哈勃更换了一台新计算机，让其提高运行速度。
这次维修是在2002年3月2日，宇航员搭乘航天飞机进入太空，目的是给哈勃望远镜更换新的电力系统，使其能够以更加稳定的电力供应，希望让哈勃望远镜在轨道上再多工作几年。
这是由于在2003年哥伦比亚号航天飞机失事，导致了七名宇航员全部遇难，这次事故的影响让NASA对哈勃是否再次进行维修而犹豫。但在宇航员们以及科研人员们的坚持下，NASA才决定在2009年对哈勃望远镜进行第五次维修，不过这是对哈勃望远镜的最后一次维修。
虽然哈勃望远镜经历过五次维修，但哈勃望远镜带给人类的利益是巨大的，每年传回的哈勃数据约有10兆兆字节，数据总量超过150TB，给天文物理学的带来了长久的发展。
哈勃望远镜是目前最成功的太空望远镜！夜晚仰望星空，我们凭借自己的肉眼可以看到大约6000颗恒星，还有我们地球的卫星月亮，太阳系内的五颗行星，银河系和其他一些模糊的星云。
但随着望远镜的出现，彻底打开了人类的视野，可以说望远镜的应用是人类现代天文学的开端。但一般的望远镜都会受到地球大气层的影响。
而哈勃太空望远镜的主要优点之一就是它可以不受地球大气的干扰，哈勃空间望远镜的位置在地球的大气层之上，因此影像不仅不会受到大气层的影响。
而且视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测到会被臭氧层吸收的紫外线，是天文史上最重要的仪器之一；
同时哈勃望远镜还成功的弥补了在地面观测的不足，帮助天文学家们解决了许多天文学上的基本问题。
在太空中如何修理出了故障的航天器？
哈勃太空望远镜已经三十岁了，回顾哈勃太空望远镜的历史，它创造出了诸多辉煌，引领着现代天文学的发展，它做出了重大贡献。
研究宇宙，知晓宇宙的奥秘，人类需要一架太空巨眼，让人类在地球上看得更清晰更远。早在1968年，NASA就有在轨道上放置一个太空望远镜的想法，因为NASA在以往的几次小的太空观测任务中发现了在太空中进行观测任务要比地面上好很多，也能够得到更多的信息。
哈勃望远镜设计伊始
在进行这个计划的初始阶段，NASA申请预算的过程并不顺利，因为要造一架口径三米的太空望远镜，花费必然不菲。美国国会对空间望远镜的预算提出了很多质疑，在当时的政治背景下，由于要削减一系列的经费开支，美国政府取消了进行空间望远镜建设的一切预算，这表明这个计划即将夭折了。
为了避免这样的结果出现，当时美国许多天文学家做出了很大的努力，他们劝说两院的议员，苦口婆心地向他们解释空间望远镜的重要性，美国国家科学院也出版了相关的报告支持他们的说法，最后，决议恢复此前取消的一半预算，这样的话，建设空间望远镜的预算只有原本打算的一半了，但有总归比没有要好。后来，欧洲空间局（ESA）为了帮助这一计划得以实施，也为了以后可以获得相应的使用权，欧空局愿意提供一些经费支持以及提供一些需要的仪器，因此，欧空局获得了不少于15%的观测时间。
在有了经费之后，各大委托制造商开始了紧张有序的制造工作，只不过口径由原先的3米变为了2.4米，期间工程进度并不顺利，在一而再的推迟发射日期之后，终于1990年4月24日，在美国肯尼迪航天发射中心，哈勃空间望远镜搭乘发现号航天飞机升空并进入预定轨道，开展观测工作。
哈勃望远镜从计划到实施再到发射，经历了20多年的时间，科学家殷切的希望哈勃望远镜能带来震撼人心的发现，以告慰大家努力没有白费。
第一次哈勃望远镜维修：
可是，升空后不久，一个棘手的问题摆在了大家面前，传回来的第一张照片显示出了望远镜有聚焦不准的问题，不能够达到预期的期望值，工程师了解到这个问题出在设计制造阶段，由于望远镜的镜面边缘磨得太平了些，与需要的位置差了2.2微米，导致哈勃望远镜患上了“近视症”，原本观测精度是0.1角秒，现在变成了0.7角秒，这肯定不行。
经过科学家们的讨论研究，决定派遣宇航员搭乘航天飞机上太空去维修一下，给哈勃望远镜装一个光学矫正系统以达到预期期望值。1993年12月2日，七名宇航员搭乘奋进号航天飞机到太空给哈勃望远镜“动手术”，12月10日修理完毕，哈勃望远镜经过这次维修之后，分辨率比原本设计之初预想的还要好。
第二次维修
第二次维修是在1997年2月11日，由于哈勃望远镜已经在轨道上执勤了7年之久，太阳能电池板上被一些流星体撞出了许多破洞，哈勃望远镜表面的绝缘涂层也有了许多裂隙裂缝，部分设备老化严重，于是，1997年2月11日，七名宇航员搭乘发现号航天飞机飞入太空，执行哈勃望远镜的第二次修理工作。
第三次维修
上次维修刚刚过去两年，1999年2月，望远镜上有3台陀螺仪坏掉了，到了11月，又有一台陀螺仪坏掉，哈勃望远镜上总共只有6台陀螺仪，这下坏掉了4个，于是，望远镜自动进入了休眠状态，停止了工作。于是，1999年的12月份，宇航员再次搭乘航天飞机进入太空从事第三次的维修工作，并且还额外的给哈勃更换了一台新计算机，提高了运行速度。
第四次维修
2002年3月2日，同样是宇航员搭乘航天飞机进入太空，这次为哈勃望远镜更换了新的电力系统，使其能够以更加稳定的电力供应让哈勃望远镜在轨道上多工作几年。
第五次维修
说到第五次维修，NASA原本是不打算进行第五次维修的，2003年哥伦比亚号航天飞机失事，七名宇航员全部遇难，这次事故让NASA的高层对是否对哈勃望远镜再进行维修犹豫不决。
然而，宇航员们以及科研人员们都希望可以再次维修哈勃，让哈勃望远镜再发挥余热，由于他们的热情支持，NASA决定在2009年执行对哈勃望远镜的第五次维修，同时这也是对哈勃望远镜的最后一次维修。
如今，哈勃望远镜已经升空30周年了，经历过五次维修，哈勃望远镜没有让人们失望，发回来了大量的数据，让天文学发展有了长足的进步。
如同飞机、汽车等会发生故障一样，航天器同样也会出现各种各样的毛病。然而，远在地球上空400～500千米处飞行的“患病”航天器能不能修理呢?回答是肯定的，派航天飞机去修。
航天飞机本身就是绕地飞行的航天器，它所处的高度和速度跟那些出了问题在轨道上游荡的航天器几乎相同，加上它又具有能改变自己绕地轨道的轨道机动辅助发动机、控制飞行姿势的反作用控制发动机、抓取卫星的遥控机械手等精良设备，所以它就有可能飞到那些发生故障的航天器身旁去进行修理。
1992年5月14日，美国“奋进号”航天飞机将一颗2年前发射的因火箭发动机故障未进入预定轨道的“国际通信卫星6号F3”救了回来。给它安装了一个新火箭发动机，直接弹射入太空，使卫星进入预定轨道。这颗价值1.57亿美元的卫星终于得以重新“就业”。
1993年12月，美国“奋进号”航天飞机对哈勃望远镜进行了修理。哈勃望远镜升空以后，科学家发现它发回的图像模糊，没有达到预期的效果。原来它的主镜磨坏了一点。以后又发现它的太阳能电池板出了问题，计算机的数据存储器也相继失灵。
于是，“奋进号”的机械臂把“哈勃”抓进了航天飞机，航天员为它更换了零件，并安装了一个新型的行星照相机等。这些修理工作进行了7天，修复后的哈勃望远镜比修复前分辨率大大提高，可见到暗10～15倍的天体。
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