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口径2米,中国太空望远镜来了!视场是哈勃300倍,厉害了中国航天

  中国的太空望远镜要来了!你以为中国空间站,在今年发射两批航天员和两个科学实验舱就结束了?不!今年我国确实预计完成空间站的建设,但关于它的未来,还有更宏伟的计划!
  (图片说明:中国空间站)望远镜为啥要上天?
  很多人会好奇,为什么人类要把望远镜送到天上去呢?地面上的望远镜便于组装和控制,可以做得更大,科学家为何宁可限制望远镜的口径也要发射到太空中呢?
  答案很简单,那就是地面观测会受到巨大的限制——大气层。大气层的湍动会给天文观测带来干扰,水蒸气也会吸收许多波段的电磁波,雨雪多云等天气则直接会让望远镜无法工作。
  为了减少大气层的干扰,美国天文学家莱曼·斯皮策早在1946年就提出了将望远镜送上太空的优势。无奈那个时候人类的航天技术还不够,即使是美国也只能是利用一架飞机将望远镜带到1万米以上的高空进行临时的观测和拍摄,获得比地面更精准的图像。
  (图片说明:美国的柯伊伯机载天文台)
  如今,人类已经发射了许多望远镜到太空,并且印证了斯皮策的理论,获得了无数在地面上无法了解的宇宙信息。为了纪念斯皮策的伟大设想,美国宇航局也将发射于2003年的一台太空望远镜冠上了斯皮策的名字。我国的太空望远镜
  我国在地基望远镜方面已经取得了巨大的突破,500米口径球面射电望远镜(FAST,俗称中国天眼)是世界上最巨大的单口径射电望远镜,下一代射电望远镜阵列——平方公里阵列以及下一代巨型光学望远镜——三十米口径望远镜,都是有我国参与的国际项目。可以说,中国在地面观测的各个领域,都已经获得了国际领先的水平。
  (图片说明:中国天眼)
  但是,我们似乎很少听到我国有太空望远镜的消息。
  从广义的角度来说,我国还是有发射到太空的天文观测设备的。比如悟空号卫星,从2015年开始就在太空中观测暗物质。最著名的,则是"慧眼"硬X射线调制望远镜,简称慧眼卫星,它就是我国的太空望远镜。这颗天文卫星的名字是纪念我国著名核物理学专家何泽慧院士的,她的丈夫就是另一位院士——钱三强。
  慧眼卫星属于X射线卫星,也就是在X射线波段进行观测的太空望远镜。除了X射线波段之外,太空中还有很多波段值得人类观测,尤其是可见光、红外光、紫外光波段等。为了进行这方面的研究,巡天号光学舱应运而生。
  (图片说明:慧眼卫星)巡天号光学舱
  巡天号光学舱全称是载人空间站工程巡天空间望远镜(Chinese Survey Space Telescope,简称 CSST),是中国首个大型空间巡天望远镜。
  据介绍,巡天望远镜的口径为2米,和一辆公交车差不多大,这比美国著名的哈勃太空望远镜2.4米的口径要小一些。不过,这不意味着它的观测能力不如哈勃,二者的图像质量是差不多的。
  (图片说明:巡天号光学舱)
  实际上,巡天号不仅有足够的精度,其更大的优势是广阔的视场。据介绍,巡天号的视场是哈勃的300倍!也就是说,观测同样一片面积的区域,哈勃需要一年的时间,巡天号只需要一天多一点就能完成了!专家做了个比喻,就好像在非洲大草原上,哈勃这样的望远镜能将远处大象的毛孔都拍摄出来,而巡天号则能够拍摄大量动物群落的整体状态,二者功能不同。
  (图片说明:哈勃望远镜)
  别说是和哈勃相比,就连美国尚未发射的下一代望远镜——罗曼太空望远镜(此前叫大视场红外巡天望远镜),视场也仅有巡天望远镜的2/3!
  而且巡天望远镜的耗资仅有2.6亿人民币左右,美国刚刚发射的詹姆斯·韦布太空望远镜耗资超过600亿人民币,相差数百倍!可以说,我国花了最少的钱,办了最大的事。巡天号的到底有多强
  (图片说明:罗曼望远镜)
  专家介绍,巡天号光学舱的观测波长范围为255~1000纳米,覆盖了从近紫外、可见光到近红外波段,观测波段和哈勃差不多。其分辨率可以达到0.15角秒,这也要远胜于罗曼望远镜。在超静、超精和超稳的平台设计指标,它甚至比韦布还要厉害!尽管不敢说一下子超越美国的下一代太空望远镜,但巡天号还是可以让我国与美国分庭抗礼的。
  (图片说明:韦布望远镜)
  巡天号搭载了巡天相机、积分视场光谱仪、多通道成像仪、系外行星成像星冕仪、太赫兹接收仪等5个有效载荷,其设计寿命是10年。在未来10年的时间里,它将是我国的旗舰级空间观测设备。
  凭借着强大的观测能力,巡天号将会展开宇宙结构形成与演化、暗物质和暗能量以及系外行星和太阳系天体等领域的观测,这些领域都是当今世界最重大的宇宙之谜。未来,相信它会给我国带来更多重大的天文学发现!巡天号的进展
  直到去年的时候,我国的计划还是2024年发射巡天号。不过,根据中国载人航天工程办公室主任郝淳的说法,巡天号光学舱将在2023年就发射升空,这真的是令人期待!
  (图片说明:巡天号艺术图)
  听名字就知道,巡天号光学舱和我国空间站是有关系的,它会与空间站共轨运行。根据最初的计划,它是连接在梦天实验舱的,不过后来因为兼容性的问题改为独立舱段。二者平时不连接在一起,这样可以保证它拥有更灵活的身躯,进行大范围的宇宙观测,也可以防止空间站的亮度干扰观测。
  巡天号有它自己的动力系统,可以进行轨道调整,这样一来可以防止它的轨道逐渐缩小以至于坠入大气层,二来也可以自行对接到空间站上。在特殊情况下,它会与空间站连接在一起,由空间站内的航天员进行维护,这比美国利用航天飞机维护太空望远镜要便宜得多,也安全得多。
  相比之下,随着航天飞机的退役,美国的太空望远镜都失去了在轨维护的可能,一旦发射就没有改变的机会。而我国的巡天号可以说是开创了先例,既保证了观测的灵活性,又可以进行维护升级,实在是太妙了!#空间站# #神舟十三号# #中国拟明年发射首个大型太空望远镜#

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