中國空間站望遠(yuǎn)鏡將成太空中最大的“相機(jī)”

預(yù)計(jì)于2023年發(fā)射的中國空間站望遠(yuǎn)鏡非常有“氣勢”，大小相當(dāng)于一輛大客車，立起來有三層樓那么高。它的口徑為兩米，與美國哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的口徑相當(dāng)，而視場卻比哈勃太空望遠(yuǎn)鏡大350倍。

近日，中國載人航天工程辦公室主任郝淳在國新辦新聞發(fā)布會上介紹，明年我國計(jì)劃發(fā)射首個(gè)大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡——中國空間站望遠(yuǎn)鏡，開展廣域巡天觀測，未來它將與中國空間站共軌飛行，帶來全景式宇宙高清圖。

中國空間站望遠(yuǎn)鏡科學(xué)數(shù)據(jù)責(zé)任科學(xué)家李然表示，該望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行后將成為太空中最大的“相機(jī)”。

那么，這個(gè)太空中最大的“相機(jī)”，究竟厲害在哪？

太空望遠(yuǎn)鏡能夠更好地對宇宙進(jìn)行觀測

由于大氣的干擾和吸收作用，包括X射線、伽馬射線和超長波等在內(nèi)的許多光線都無法到達(dá)地面，只有在太空中才能接收到這些波段的信號。即使有些光線可以到達(dá)地面，但由于受到大氣和地面光污染的影響，地面接收到的信號也會受到干擾。將望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到太空中，就是為了屏蔽大氣污染和地面光污染等因素的干擾，進(jìn)行更為清晰的觀測。

李然介紹，作為中國最昂貴的空間天文設(shè)施，中國空間站望遠(yuǎn)鏡的主要任務(wù)是幫助解答宇宙中最基本的問題，如暗物質(zhì)、暗能量是什么，星系如何演化等，幫助人類更好地理解宇宙。

中國空間站望遠(yuǎn)鏡會給超過40%的夜空區(qū)域拍照，相當(dāng)于把宇宙的一塊“切回來”放到地球上，這些圖像會被數(shù)字化，產(chǎn)生非常大的數(shù)據(jù)量，全球科學(xué)家都可以利用這些信息開展研究。

口徑與哈勃相當(dāng)，視場卻大350倍

中國科學(xué)院國家天文臺副臺長、中國空間站望遠(yuǎn)鏡科學(xué)工作聯(lián)合中心主任劉繼峰表示，預(yù)計(jì)于2023年發(fā)射的中國空間站望遠(yuǎn)鏡非常有“氣勢”，大小相當(dāng)于一輛大客車，立起來有三層樓那么高。它的口徑為2米，與美國哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的口徑相當(dāng)，而視場卻比哈勃太空望遠(yuǎn)鏡大350倍。

中國空間站望遠(yuǎn)鏡巡天光學(xué)設(shè)施責(zé)任科學(xué)家詹虎介紹，從目前全球規(guī)劃看，2025—2035年中國空間站望遠(yuǎn)鏡在其工作的近紫外至可見光波段內(nèi)可能將是能力最強(qiáng)的太空巡天望遠(yuǎn)鏡，其設(shè)計(jì)指標(biāo)在很多方面都是世界領(lǐng)先的。該望遠(yuǎn)鏡采用離軸光學(xué)系統(tǒng)，安裝了5臺第一代觀測儀器，包括巡天模塊、太赫茲模塊、多通道成像儀、積分視場光譜儀、系外行星成像星冕儀。

李然說，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡相機(jī)的探測器有手掌般大小，而中國空間站望遠(yuǎn)鏡巡天模塊的主焦面是由30塊探測器拼起來的，每一塊都比哈勃的探測器更大，也具有更多的像素?cái)?shù)。

“這就好比山上有一群羊，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡看到其中一只羊，我們可以把幾千幾萬只羊都拍下來，而且每一只都和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡看到的一樣清楚?！崩钊徽f。

“離家萬里”的精密儀器壞了怎么修

望遠(yuǎn)鏡是精密的光學(xué)儀器，在距離地球400公里的軌道上運(yùn)行，如果出現(xiàn)故障問題或者需要更新?lián)Q代，該如何處理？

詹虎介紹，這臺望遠(yuǎn)鏡最初被設(shè)計(jì)放在中國空間站上，但這樣觀測會受到限制，最終采取的方案是與空間站共軌獨(dú)立飛行，它自身攜帶燃料，需要時(shí)可與空間站對接進(jìn)行補(bǔ)給、維修和設(shè)備更新?lián)Q代。它已規(guī)劃的任務(wù)壽命是10年，通過維修可以不斷延長其壽命。

中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心主任設(shè)計(jì)師李新峰表示，中國空間站望遠(yuǎn)鏡巧妙地采用了與空間站組合體部分共軌飛行的方式，由于在一個(gè)軌道上運(yùn)行，僅需消耗較少的燃料即可實(shí)現(xiàn)與空間站組合體部分的對接?？?。

“望遠(yuǎn)鏡對于具有工作壽命限制的、可能出現(xiàn)故障的科學(xué)儀器與設(shè)備進(jìn)行了可維修設(shè)計(jì)。如果出了問題或者需要進(jìn)行燃料補(bǔ)充、設(shè)備升級，可在地面指揮中心的引導(dǎo)之下，對接到空間站組合體部分上，由常駐密封艙內(nèi)的航天員出艙，將故障設(shè)備或需要更新的設(shè)備進(jìn)行維修更換。”李新峰說。

探索浩瀚宇宙，擁抱星辰大海，中國首個(gè)大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡值得期待。