巡天太空望远镜 中国的“宇宙之眼”

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  中国天宫太空站进入建设阶段,它除了有天和号核心舱、问天和梦天实验舱等部份外,日后还将有一个共轨飞行(在同一轨道上飞行)的“巡天号光学舱”。具体而这,巡天号光学舱就是一架比美国“哈勃”更先进的太空望远镜,它将成为中国的“宇宙之眼”。

巡天太空望远镜以毛泽东诗句为名

   2021年开始在地球轨道上建设的天宫太空站,是由天和号作核心舱,再在两侧连接问天和梦天两个实验舱,形成一个“T”字形(当有神舟飞船停泊时,“T”字形会变成“十”字形)结构,运行在距离地球340至450公里的近地轨道上。

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天宫太空站预计2022年组建完成,可容纳3名太空人生活和工作长达一年;它设计寿命最少10年,但通过维护肯定可以延长。(图片来源:getty)

  但原来在它在设计之初,只有其中一侧是连接实验舱,而另一侧则是一个“巡天舱”,而这个名字源自毛泽东诗句“巡天遥看一千河”的舱段,主要设备就是太空望远镜。

  不过科学家们在研发过程中发现,由于太空站本身的运行及太空人的活动,还有载人、载货飞船的对接,都会造成震动,震动可能对太空望远镜的观测带来负面影响,就像拍照时“手震”一样。

巡天太空望远镜被称为“中国哈勃” 

  所以在第2版的设计中,太空望远镜就从太空站移出,成为一个独立的光学舱,并将单独发射入轨。不过这个光学舱仍保留巡天的名称,也就是现在所说的“巡天号光学舱”;有人会直接把它称为巡天太空望远镜,也有内地传媒将它与美国的哈勃太空望远镜并论,把它称为“中国哈勃”。

美国的哈勃太空望远镜弥补了地面观测的不足,是天文史上最重要的仪器。图为1999年穿梭机发现号的太空人,为哈勃进行维修。(图片来源:AP)

  美国的哈勃太空望远镜于1990年发射,在距离地球500多公里的太空轨道上运行;由于它位于地球大气层以外,影像不受大气湍流扰动,比在地球的观测望远镜强得多。当然,巡天太空望远镜比哈勃有后发优势,总体性能也更强,将让人类看得更广阔、看得更清楚,而这将另文再述。

  根据资料,巡天太空望远镜是一个口径2米的光学望远镜,并会配备一系列最先进的探测仪器。在现行方案中,它虽然与天宫太空站不再“共体”,但也不是完全“独立”的,且继续被视作天宫太空的组成部份。

巡天太空望远镜料2024年投入运作

  在正常运作时,巡天太空望远镜会伴随太空站在同一轨道上飞行,也就是“共轨飞行”,但大家保持一定距离。当需保养或升级时,巡天太空望远镜又可以靠近太空站,由太空人出舱操作;它还可以直接与太空站对接,方便进行补充燃料和维修。

  该运作方式与完全独立的哈勃不同,其优势在于能提高效率和降低运作成本;以往哈勃曾出现故障,结果要靠发射穿梭机前往维修,成本可想而知。

“中国天眼”于2016年启用,数年间已发现超过200颗新脉冲星。(图片来源:视觉中国)

  按照计划,巡天太空望远镜在天宫太空站完成构建后就会发射,大约在2024年前后投入科学运行。届时中国除了在地球上有“中国天眼”(贵州省的500米口径射电望远镜),还将在太空中有更明亮的“宇宙之眼”,这也是中国探索宇宙的重要里程碑。

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