我国首个大型巡天空间望远镜计划今年发射
打算本年发射,将与天宫空间站共轨独立航行 “飞天巨眼”,中国造!
中国巡天空间望远镜在轨运行表示图。
航天员从天宫空间站出舱开展巡天空间望远镜维护功课表示图。
对2023年也许产生的天下科技热门变乱,多家国际主流媒体举办了瞻望,均把中国空间站工程巡天望远镜(即“中国巡天空间望远镜”,英语简称“CSST”)列入个中,以为它的飞天将与美国发射新型火箭、启动小行星采矿使命等成为人类试探或操作太空新的年度里程碑。
按照最新版的中国航天白皮书,在天宫空间站全面建成往后,我国将当令启动CSST发射、陈设事变,开展越发普及的天文观测。中国载人航天工程办公室曾向外界暗示,我国首个大型巡天空间望远镜打算于2023年发射,开展广域巡天视察,将在宇宙布局形成和演化、暗物质和暗能量、系生手星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究。
空间光学视察规模将升起的新星
说到天文望远镜,许多人第一时刻想到的也许是“中国天眼”,即位于贵州平塘的500米口径球面望远镜(FAST)。作为我国连年来建成的重大科技基本办法,FAST以其超大的体量局限、优秀的试探手段和厚实的初期探测成就收成了超高的人气,享誉国表里。与FAST对比,CSST今朝的知名度固然不那么高,可是对付业内人士来说,它是一颗在光学望远镜开展天文视察规模正在冉冉升起的新星。
FAST与CSST之间除了知名度巨细差异之外,虽然尚有诸多相异之处,个中最基础的区别在于它们分属差异的天文望远镜范例。
FAST是射电望远镜,吸取的是天体发出的无线电波,而巨型球面镜就是其吸取无线电波的天线,它把薄弱的宇宙无线电信号网络起来,然后传送到吸取体系中去放大,吸取体系从噪音中疏散出有效的信号,并传给后端的计较机记录下来。计较机记录的功效表现为很多曲线,供天文学家研究说明,从而得到各类宇宙信息。由于无线电波可穿透宇宙空间,以是射电望远镜不太会受光照友善候的影响,可以全天候、不中断地事变。
CSST是光学望远镜,捕获的是近紫外至可见光波段,通过构成望远镜的直径大、焦距长的物镜和直径小、焦距短的目镜,实现远间隔物体近处成像。这样,人们通过光学望远镜,就可以调查到很远的天体。因为受到地球浓重的大气层、电离层、臭氧层和地磁场等综合身分影响,地基光学望远镜视察手段有限。跟着航天科技的前进,消除上述身分影响的太空光学望远镜应运而生,这就是别离于1990年4月和2021年12月升空的哈勃太空望远镜和韦伯太空望远镜。中国巡天空间望远镜将紧随厥后,成为人类新的“飞天巨眼”。
分为两大部门,拥有5大设备
CSST将是一个块头超大的太空航行器,对其详细个头巨细,中国空间站工程巡天望远镜科学事变连系中心主任、国度天文台副台长刘继峰曾这样描写:“巨细相等于一辆大客车,立起来有3层楼高,口径为2米。”从今朝披露的信息来看,巡天空间望远镜总长约14米,最大直径约4.5米,发射质量约16吨。
CSST巡天光学办法责任科学家、中科院国度天文台研究员詹虎先容说,CSST首要分成两部门即“平台段”与“光学办法段”,前者着实就是CSST的“资源舱”,认真为其太空航行提供动力,后者则是CSST主体载荷,包罗5台视察装备,即巡天模块、太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系生手星成像星冕仪。
正如其名字所表白的那样,CSST的首要义务是“巡天视察”,也就是对天体举办普查,可以或许清楚、风雅地调查到成千上万的星系,带来全景式宇宙高清图,因此该望远久魅占有最首要视察时刻的是巡天模块。据詹虎透露,“巡天视察”约占CSST运行时刻的70%。
据中国科学院国度天文台研究员李然先容,为了保障“巡天视察”成像质量和可以或许吸取辽阔视场的信息,CSST巡天模块安放了30块探测器,总像素到达25亿。个中18块探测器上配置有差异的滤光片,这使得它可以得到宇宙天体在差异波段的图像,留下彩色的宇宙样貌;其它12块探测器则用于无缝光谱视察,每次曝光可以得到至少1000个天体的光谱信息。在整个巡天周期里,巡天模块将会包围整个天空面积的40%,蕴蓄得到近20亿星系的高质量数据。
詹虎和李然在先容CSST超强“巡天视察”手段的同时,夸大其风雅视察手段也很强。该望远镜配备的太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系生手星成像星冕仪都是精测模块,它们将依托各自特点开展系生手星探测、星系焦点地区空间可判别光谱视察,近邻星系中性碳研究,宇宙超等深场视察等浩瀚特色科学视察。
更适于巡天,便于维护进级
同为太空光学望远镜,CSST与哈勃望远镜对比有什么特点呢?
对此,詹虎答复说,CSST更适于巡天,其巡天相机的镜片口径为2米,固然略小于哈勃望远镜的约2.4米,可是其视场约是哈勃望远镜的300倍,可以较量快地完成大范畴宇宙视察。李然打了个形象的例如:比如山上有一群羊,哈勃望远镜能看到个中一只羊,而CSST可以把成千上万只羊都拍下来,并且每一只的清楚度都和通过哈勃望远镜看到的一样。
CSST的巡天拿手可以说是“与生俱来”的。作为我国载人空间站旗舰级项目,CSST是我国迄今为止最大的空间天文基本办法,在项目计划之初就对准了大视场、高像质、宽波段等偏向。对此,李然表明说,哈勃望远镜是人类空间望远镜先行者,已经取得了厚实的科研成就,CSST只有采纳与之差异的创新计划,才气更进一步促进空间天文学的成长,进一步拓展人类熟悉的界线。创新计划可供选择思绪有两种:一种是制作更大口径的太空望远镜,以看得更深,得到更暗弱天体的信息;另一种是制作可以调查更辽阔天区的太空望远镜,以更高的服从巡天视察,更体系地研究宇宙空间。中国有关方面按摄影关现实环境,为CSST选择了第二种思绪。
CSST的另一个明显特点是与空间站相得益彰。从CSST的中文全称“中国空间站工程巡天望远镜”可以看出来两者之间的亲近接洽。详细来说,CSST以天宫空间站为太空母港,平常视察时阔别空间站并与其共轨独立航行,在必要补给可能维修进级时,主动与“天宫”交会对接,停靠太空母港,不只可以或许保障其在10年寿命期内可以正常运行,有用停止呈现相同哈勃望远镜遭遇妨碍约3年无法修复的环境,并且可以或许延迟在轨寿命,实现超期“服役”。
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