巡天即将问世!中国造世界最大“天文相机”,太空中的国之重器

太空记

2022-08-10 16:41安徽匠心计划创作者,鲲鹏计划获奖作者
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巡天空间望远镜将登上天宫空间站,运行后将成为太空中像元规模最大的天文相机,还可以寻找暗物质,那巡天空间望远镜的亮相,对于中国太空探索来说究竟意味着什么呢?

7月27日,神舟十四号航天员搭载问天实验舱成功完成了和天宫空间站核心舱的对接任务,而此次对接完成也标志着我国在轨空间站的建设即将进入尾声,然而除了空间站的建设,与之配套的巡天空间望远镜也即将完成设计。

巡天空间望远镜是中国科研团队,首次独立自主研制的属于我国自己的空间望远镜,并且成为世界上第二个能够独立研发空间望远镜的国家。

根据科研人员的介绍,巡天空间望远镜搭载了5个自主研发的模块,它们分别是巡天模块、太赫兹模块、多通道模块、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪,有了这五个模块的加持,巡天空间望远镜就能够对宇宙结构的演化,甚至是暗物质和暗能量都能进行相应的观测。

而我们熟知的哈勃望远镜也是属于空间望远镜,但观测广度只有巡天望远镜的300分之一,简单来说就是巡天望远镜已经观察了300颗星体,而哈勃望远镜才刚发现一个星体。

而作为中国首个大型空间巡天望远镜,它的体积也是相当大,大小跟医疗大巴车相当,同时其重量也达到了十几吨,因此在未来发射这个核心舱的时候,很有可能会将部分零件拆除,逐一送上天。预计在轨时间为10年,但是通过不断维修,巡天望远镜的寿命也可以被延长。

巡天空间望远镜作为世界最大的天文相机,中国首个自主独立研发的大型空间望远镜,它到底具备哪些先进技术呢?

巡天空间望远镜搭载了一台2米口径的“大镜头”,这就相当于是一个超大型的天文相机,能够将255到1000纳米波段的图像非常清晰地拍摄下来,除此之外,就连人眼观测不到的红外紫外线,这台巨大的天文相机也丝毫不在话下。

同时为了这台巨型的“相机”方便调整各类参数,从而拍出各种类型的清晰的图片,在这台相机上,科学家们还加装了一个折转镜,有了这个小设备的加持,这台相机的拍照时就不需要每次重置参数来改变所拍的照片,只需要轻轻地调整这个折转镜即可。

同时作为天宫空间站的一个主要舱段,巡天光学舱还能实现自主飞行,这就相当于这台巨型的相机能够自己去“找医生”,当这台巡天望远镜需要维修的时候,自主飞行系统就能将这台相机推到天宫空间站附近,等待检修,这样一来就大大减小了维修的风险和成本。

而作为空间望远镜中的“新手”,巡天还有着其他空间望远镜所不具备的功能,那就是巡天光学舱具备巡天和查地的功能,简单来说,就是巡天望远镜可以当作一枚遥感卫星使用。这在世界范围内都是首屈一指的最新理念。

不仅如此,巡天空间望远镜搭载的数个先进的观测设备还支持其能够对宇宙天体进行全方位的观测,不管是行星还是恒星,不管是星系还是黑洞,巡天都能够实现精准观测。

我国即将问世的世界最大空间望远镜巡天空间望远镜,相比于起步更早的美国等其他国家的空间望远镜来说,到底谁更厉害了?

目前国际上最为出名的就是美国的哈勃空间望远镜,以及美国和多国合作研发的詹姆斯韦伯空间望远镜,但是能够观察到全波段的望远镜还得是哈勃空间望远镜。

哈勃空间望远镜于1990年成功发射,目前它也成为了人类目前服役时间最长的空间望远镜,而在它服役的这几十年间可谓硕果累累,2019年5月哈勃太空望远镜拍下了最后一张关于宇宙的照片,然后再将16年间拍摄的7500张照片,总计265000个星系的照片合并起来,组成了一张足足有10几个G容量的“宇宙全身照”。

2021年6月19日,哈勃望远镜就一直处于停机状态,直到最近的7月19日,有关消息称,哈勃望远镜已重新投入使用。

相比于这个已经工作了30余年的前辈,我国即将发射的巡天空间望远镜很明显在探测星空上的经验仍有不足,但是要知道我们的探测精度和广度是哈勃望远镜的300多倍,也就是说从投入使用的那一刻开始,我们就能以300倍的速度追赶上哈勃的研究成果。

简单来说,可能我们只需要不到1年的时间,就能超过哈勃望远镜数十年来的观测成果。

除此之外,哈勃望远镜已经是一名“老前辈”了,每年的维护费用搞到成百上千万美元,同时还会耗费大量的人力。但是我国的巡天空间望远镜就不一样了,它能够主动“求医问诊”,通过自主动力系统靠近天宫核心舱,而这也为后期宇航员们对其进行维修提供了大量的便利。

所以综上所述,我们不难看出,巡天望远镜相比于哈勃望远镜,那就是长江后浪推前浪、一代更比一代强。

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