1．神话里的幻想
千里眼是中国古代神话里的一个常见角色，他曾出现在《西游记》、《封神演义》、《搜神记》等名著里。
《封神演义》封面
《封神演义》中讲道，商纣王手下有两员大将，一个叫高明，一个叫高觉。这两个人原是棋盘山上的桃精和柳鬼，有很多妖术。高明眼观千里，人称千里眼；高觉耳听八方，故名顺风耳。商纣王把他俩差往前线，协助袁洪与周国的姜子牙作战。
影视作品中的千里眼
影视作品中的顺风耳
兄弟俩来后，果真施展了一些手段。姜子牙每说一话，都被顺风耳听见；每行一事，都被千里眼看到，屡次设下计谋，都被两妖破了，弄得姜子牙好不心焦。但最后由于杨戬施了计谋，千里眼、顺风耳被姜子牙打败，周朝建立。
影视作品中的姜子牙
话说千里眼能看到千里之外的东西，这种特异功能是一般人可望而不可及的。但最终聪明的人类还是发明了一样神奇的东西——望远镜，人们可以借助这个小玩意，看到数千里以外的东西，甚至，可以将其延伸到太空，去看我们所不知道的太空。
知识卡片：
封神演义
《封神演义》，俗称《封神榜》，又名《商周列国全传》、《武王伐纣外史》、《封神传》，中国神魔小说，为明代陈仲琳（一说是许仲琳）所作，约成书于隆庆、万历年间。全书共一百回。
《封神演义》的原型最早可追溯至南宋的《武王伐纣白话文》，可能还参考了《商周演义》、《昆仑八仙东游记》，以姜子牙辅佐周室（周文王、周武王）讨伐商纣的历史为背景，描写了阐教、截教诸仙斗智斗勇、破阵斩将封神的故事。包含了大量民间传说和神话。有姜子牙、哪吒等生动、鲜明的形象，最后以姜子牙封诸神和周武王封诸侯结尾。
姜子牙
姜尚，名望，吕氏，字子牙，或单呼牙，也称吕尚．汉族，生于公元前1156死于公元前1017年寿至139岁，先后辅佐了六位周王，因是齐国始祖而称“太公望”，俗称姜太公。东海海滨人。西周初年，被周文王封为“太师”（武官名），被尊为“师尚父”，辅佐文王，与谋“翦商”。后辅佐周武王灭商。因功封于齐，成为周代齐国的始祖。他是中国历史上最享盛名的政治家、军事家和谋略家。
2．“太空望远镜”的由来
望远镜又称千里镜，是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。
凹透镜
望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。
凸透镜
1608年荷兰人汉斯·利伯希发明了第一部望远镜。传说17世纪初的一天，荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希（Hans Lippershey），为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线，通过透镜看过去，发现远处的教堂塔尖好象变大拉近了，于是在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜。
望远镜
自从，科学家们开始不断研发与改进各种望远镜。但是，人们发现，不管望远镜做得多大，设置在多高的山上，总会受到大气的阳制：不但是云层的阻挡与夜空散射光的影响；而且还在于大气只让可见光与少数红外波段的辐射通过；即使在晴夜，大气扰动也会使垦紧发生形坐而游移不定；更相糕的是，望远镜的口径越大，这种扰动也越明显、因此，大型望远镜的实际分辨率比衍射理论计算的结果要坏几十倍。
天文望远镜
因为地球的大气层对许多波段的天文观测影响甚大，天文学家便设想若能将望远镜移到太空中，便可以不受大气层的干扰得到更精确的天文资料。这样，太空望远镜就开始进入大家的视野了。
太空望远镜一直是天文学家的梦想。因为通过地面望远镜观测太空总会受到大气层的影响，因而在太空设立望远镜意味着把人类的眼睛放到了太空，盲点将降到最小。
太空望远镜（Space Telescope）又叫光学望远镜，是天文学家的主要观测工具之一，大多数天文学上用的光学望远镜，都是由一片大的曲面镜，代替透镜来聚焦，这样可以确保灵敏的探测器能用最大限度收集从遥远星球发出的光线，而透镜则会在光线通过时把其中的一部分吸收，1990年发射的哈勃太空望远镜是在地球上空飞行的一个光学望远镜，它可以避免地球因为大气层干扰而使得图像模糊不清的困扰。
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目镜
目镜eyepiece，用来观察前方光学系统所成图像的目视光学器件，是望远镜、显微镜等目视光学仪器的组成部分。为消像差，目镜通常由若干个透镜组合而成，具有较大的视场和视角放大率。
小孔成像
用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿直线传播的性质。
3．宇宙中的“大眼睛”
太空望远镜从地球上发射，安放与在大气层之外“朦胧”的太空。科学家们利用太空望远镜，观测宇宙中各种景象，得出科学的数据，从而推动了各个领域的快速发展。太空望远镜凭借其惊人的视野与敏锐的“洞察力”，宇宙的奥秘正不断被揭开。
大气垂直分布层
想象一下，在浩瀚的宇宙中有一只“眼睛”，它能极其清晰地看到人类肉眼与一般望远镜所不能企及的、遥远的星体或星云。用这样的望远镜不仅可以观察到几十亿光年以外的物体，还能由此了解几十亿年前发生的事情。天文学家们正利用太空望远镜实现着种种奇迹！
星云
与其他望远镜一样，太空望远镜有一个一端开口的长筒，内设的镜子可以采集光线，并将其传送到“眼睛”聚集的焦点。太空望远镜有几种类型的“眼睛”，也就是各种仪器。正如某些动物可以看到不同类型的光（如昆虫可以看到紫外光，而人类能看到可见光），太空望远镜必须能够观测到从天空洒下的各种光线。正是这些各式各样的科学仪器造就了太空望远镜这一神奇的天文工具。
太空望远镜
太空望远镜就像是一个好奇的“大眼睛”，带着人们对宇宙无穷无尽的疑问在太空里漫游。它看到了各种神奇，也记录了各式有趣的景象。
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光学焦点
光学系统(透镜、面镜等光学元件及其组合)的重要概念之一。透镜(或曲面镜)将光线会聚后所形成的点。因光线会聚成一点可将物烧焦而得名。根据透镜(或曲面镜)种类、入射光方向和发散程度，将焦点分成实焦点、虚焦点、主焦点、副焦点等等。
平行光线经凸透镜折射(或凹面镜反射)后各折射线(或反射线)会聚之点叫做实焦点；经凹透镜折射(或凸面镜反射)后各折射线(或反射线)发散而不会聚于一点，这时朝反方向延长的交点叫做虚焦点。平行于主轴的平行光线经折射(或反射)后的相交点必在主轴上，在主轴上的焦点叫做主焦点。
4．明星“哈勃”出世
哈勃（Hubble Space Telescope，HST），是人类第一座太空望远镜，总长度超过13米，质量为11吨多，运行在地球大气层外缘离地面约600公里的轨道上。它大约每100分钟环绕地球一周。哈勃望远镜是由美国国家航空航天局和欧洲航天局合作，于1990年发射入轨的。哈勃望远镜是以天文学家爱德文·哈勃的名字命名的。按计划，它将在2013年被詹姆斯韦伯太空望远镜所取代。哈勃望远镜的角分辨率达到小于0.1秒，每天可以获取3到5G字节的数据。
爱德文·哈勃
哈勃太空望远镜的构想可追溯到1946年。该望远镜于1970年代设计，建造及发射共耗资20亿美元左右。NASA马歇尔空间飞行中心负责设计，开发和建造哈勃空间望远镜。NASA高达德空间飞行中心负责科学设备和地面控制。珀金埃尔默负责制造镜片，洛克希德负责建造望远镜镜体。
自从1990年这个以美国天文学家埃德温·哈勃命名的望远镜进入太空以来，它已经成为最多产的天文望远镜之一。这要归功于它的环境优势：在距离地面数百公里的轨道上，它不会受到大气层的干扰。大气层在保护人类的同时，也过滤掉了大量珍贵的来自宇宙的信息。地面上的光学天文望远镜因此望尘莫及。哈勃望远镜的重大发现包括拍摄到了遥远星系的“引力透镜”和新的恒星诞生的“摇篮”等等。天文学家越来越热衷于把望远镜送入太空，从而获得更多在地面上无法获得的信息。
发射前工作人员对哈勃太空望远镜的主镜进行检查
由于运行在外层空间，哈勃望远镜获得的图像不受大气层扰动折射的影响，并且可以获得通常被大气层吸收的红外光谱的图像。哈勃望远镜的数据由太空望远镜研究所的天文学家和科学家分析处理。该研究所属于位于美国马里兰州巴尔第摩市的约翰霍普金斯大学。
哈勃太空望远镜（HST）的研制历时8年，内置5台科学仪器、40多万个部件以及4.18万公里长的电线。据报道，哈勃太空望远镜的灵敏度是地基望远镜的50倍以上，分辨率则是它的10倍。由于发生了挑战者号空难，哈勃太空望远镜的发射被延误了很久，于1990年才最终进入轨道。
挑战者号
哈勃望远镜不仅是一台配备了科学仪器的望远镜，同时也是一架航天器。因此，它需要动力以便在轨道中运行。为了兼具望远镜和航天器的功能，哈勃望远镜配有光学设备、科学仪器和航天系统。
（1）光学设备：哈勃望远镜采用组合望远镜设计（即Ritchey-Chretien设计）。光学设备开始是一架卡塞格伦式光学望远镜。入射光由3米宽的舱门进入，射到直径2.4米的主镜上，再反射到在它前面4.88米处的副镜上。副镜将光线聚焦后，重新再返回到主镜，从主镜中央小孔穿过到达焦平面。考虑到振动、温度、重力等变化的影响，主镜和副镜上各有24个和6个作动器，用于进行调节，使聚焦光线能到达焦平面。如上所述，原本由COSTAR提供的光学矫正系统，如今已内置于新的科学仪器中。
哈勃望远镜一进入轨道，天文学家就发现望远镜的聚焦有问题：珀金埃尔默公司磨制的主镜厚度有偏差。虽然偏差的尺寸还不及头发的1/50，但是却使望远镜产生了球面像差，因而无法拍出清晰的图像。
科学家们为哈勃望远镜重装了一套名为COSTAR（太空望远镜光轴补偿校正光学）的装置。这副“隐形眼镜”可矫正镜片的偏差。COSTAR由若干小镜组成，它们可以截取并矫正来自缺陷主镜的光束，然后将其传送至镜面聚焦处的科学仪器。
1993年，宇航员在维修过程中用COSTAR代替了望远镜上的一个科学仪器。
经测试，维修后的哈勃望远镜拍摄图像的清晰度大大提高。现在，哈勃望远镜里的所有仪器都内置了光学矫正设备，已经不需要COSTAR了。
组成COSTAR的小镜子
（2）哈勃望远镜配置了多种科学仪器。各仪器均采用电荷耦合器件（CCD）而非摄影胶片来捕捉光线。CCD将探测到的光线转换成数字信号，然后将其存储在望远镜上的计算机中，并发回地面。这些数字数据随后被转化成图像，就成了新闻和杂志上那些令人惊异的图片。
宽视野行星照相机2号（WFPC2）是哈勃望远镜的主“眼”，或主照相机。它与人的视网膜相似，有四个用于捕光的CCD芯片：三个低分辨率、宽视野并以“L”形排列的芯片和一个内置于“L”形阵列的高分辨率行星照相机芯片。这四个芯片同时暴露于目标物面前，而目标影像则位于适宜拍摄该目标的CCD芯片中央（不论该芯片分辨率是高是低）。它可以识别可见光和紫外光。WFPC2 可以通过各种过滤光器（红、绿、蓝）使图像的颜色更为自然，例如下面这副天鹰座星云图。
CCD
星际气体和尘埃常常会遮蔽各种天体的可见光，然而，这些被隐藏的天体发出的红外光或热量可以被观测到。为了观测红外光，哈勃望远镜配置了三台高敏照相机，构成了近红外照相机和多天体光谱仪（NICMOS）。NICMOS可以透过星际气体和尘埃进行观测，正如下面这幅猎户座星云图所展现的一样。 WFPC2拍摄的可视图中，我们看到的是模糊不清的大团尘埃，而用NICMOS观测红外影像时却看到了云团里的星体。 由于对热量极为敏感，多天体光谱仪传感器必需放在一个77开氏度（约-196摄氏度）的大“保温”瓶里。起初，NICMOS要用104公斤的固态氮降温，而现在它可以利用一种类似冰箱的机器来有效降温了。
观测天体发出的光是一回事，但测出天体的成分是另一回事。来自星体或其他天体的颜色或光谱是该天体的化学指纹。特有的颜色告诉我们天体里包含了哪些成分，而每种颜色的深浅则显示出各种成分的含量。为了鉴别光的类型，即每种光特有的波长，太空望远镜成像光谱仪（STIS）将进入其中的光线分离开来，就像光透过棱镜产生彩虹一样。除化学成分以外，光谱还可以告诉我们天体的温度和运动等有关情况。如果天体在运动，其化学指纹会向光谱的蓝端移动（表示正向我们运动），或者向红端移动（表示远离我们运动）。例如，STIS观测口瞄准了M84星系中心（以下图像左侧的蓝色长方形）。如果天体没有运动，那么观测口整块区域的光谱应该是一样的。然而，观测口中心的光存在蓝移和红移现象，这就表明这块特定区域（距核心26光年以内）正以400公里/秒的速度旋转。天文学家计算得出，要引起这样的旋转，这个星系的核心处肯定存在一个巨大的黑洞（相当于约3亿个太阳质量）。
哈勃望远镜的暗弱天体照相机（FOC）在2002年3月被替换为现在的高级巡天照相仪（ACS）。据CNN.com网站报道，其光学清晰度是FOC的10倍。例如，当观测参宿四（猎户座的一颗恒星，位置在猎户的肩膀上）时，通过FOC竟然能够看到该恒星的表面。这是人们第一次看到太阳以外的恒星表面。科学家们从图像判断参宿四表面有一个奇异的热斑，这个热斑的温度比该恒星表面其它部分要高2000开氏度（约1727摄氏度）。
