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期待!我国的太空望远镜正在研发,分辨率不输哈勃,视场范围更广

 姿势分子_ 2021-03-22

对于天文爱好者来说,今年是与众不同的一年,因为今年是哈勃太空望远镜升空整整30年。在这30年的时间里,哈勃望远镜传回来了140多万张照片,让人类领略了最美的宇宙。

我们知道,太空望远镜可以有效地摆脱大气层带来的大量干扰,大幅提升人类的天文观测能力。因此,哈勃这样的太空望远镜对于我们的天文学发展来说至关重要。在欣赏哈勃望远镜精美图片的同时,很多人也好奇:我国何时能够拥有属于自己的、和哈勃太空望远镜相媲美的天基观测设备呢?

我国的太空望远镜

别着急,这个日子不会太远,因为我国早就着手准备这台先进的设备了,那就是——巡天号光学舱

巡天号光学舱这个名字,听起来不像是望远镜的名字。没错,因为在最初的计划中,它是属于我国空间站的一部分。根据当时的计划,空间站核心舱两侧还有两个舱,其中一个是实验舱,还有一个就是巡天舱。

但是,在后来的项目进行中,我国科学家考虑到空间站的运行以及内部航天员的活动、空间站与航天器的对接等活动都会导致附属于空间站的巡天舱受到微弱的振动,最终“失之毫厘,谬以千里”,导致观测上的巨大影响。因此,我国科学家最终决定,将这个巡天舱从空间站摘离出去,成为一个独立的观测设备。它可以与空间站采用相同的轨道,在距离地表400公里的位置上与空间站共轨飞行。由于暂时还没有重新命名,因此我们仍然称之为巡天舱。

二者的共轨飞行还有一个好处,那就是可以在必要的时候实现和空间站的对接,进行设备的维护、更新、补充。哈勃太空望远镜之所以能够长青30年并且依然是世界上最著名、最重要的太空望远镜,就在于它是目前唯一可以在太空中进行维护、更换设备的太空望远镜。发射至今,哈勃太空望远镜已经经历了5次更新,不断提升观测能力。甚至,如果它最初没有被设计成可更新的模式,那么可能在刚刚发射的时候,哈勃望远镜就要报废了(因为哈勃的主镜打磨出现了问题,这个我们介绍过,后来是通过安装了矫正的设备才达到了今天的观测能力)。

巡天号光学舱有自己独立的动力系统,不仅可以自主调整方向和位置,还可以自主飞行完成和空间站的对接。相比于NASA宇航员通过航天飞机的太空行走完成对哈勃望远镜的更新维护,我国宇航员未来将可以在空间站完成这些任务。而目前,由于航天飞机已经全部停飞,哈勃望远镜基本确定不可能再进行更新了。

(图片说明:美国宇航员在太空维护哈勃望远镜)

巡天号光学舱Vs哈勃太空望远镜

在其他方面,我们也可以将巡天号光学舱和哈勃太空望远镜进行对比:

据介绍,从分辨率上来讲,巡天号光学舱和哈勃太空望远镜不相上下。巡天号光学舱的口径为2米,相比之下,哈勃望远镜的口径为2.4米。

在视场方面,巡天号光学舱是哈勃太空望远镜的300倍以上,这意味着它将会有更加宽阔的视野

当然了,毕竟哈勃太空望远镜是1990年发射升空的,而巡天号光学舱至今尚未研发成功,二者的对比显得有些不在同一个重量级上。不过,根据NASA的计划,他们的下一代宽视场望远镜——罗曼望远镜,同样也在研发过程中,其视场面积为哈勃望远镜的200倍。单从这个方面来讲,我国的巡天号光学舱还要略胜一筹。

而在观测对象方面,巡天号光学舱也将尝试新的突破——兼具巡天和查地功能,这样的设计和应用理念均为世界首创,也可以打破西方“天地观测不可兼得”定论。很多人好奇哈勃望远镜这样强大的观测能力,如果用来观测近的目标会看得多么清晰,或许我国的巡天号光学舱将可以满足大家的好奇心。

巡天号光学舱的意义

那么,巡天号光学舱对于我们有什么意义呢?

相信每一个天文爱好者,都能够深切感受到像哈勃这样的太空望远镜意味着什么。首先,这是科技水平的象征,而且这样先进的设备涉及到的领域非常多,这需要很多方面的科技水平都要达到相当高的程度才可以;此外,不论是宇宙起源还是系外行星,都是目前天文学的重点研究项目,对于人类的未来至关重要。

而对于我国来说,也有着重大的意义。

  1. 这首先是天基望远镜的突破,填补了一项空白,也帮助我国实现零的突破,为未来更加先进的设备提供经验;

  2. 其次,这也是我国天文学上一次突破的机会,就像哈勃太空望远镜催生了超过17000篇学术论文一样,我国也可以利用巡天号光学舱输出大量的研究成果,不论是对于我国还是全世界都是宝贵的财富;

  3. 另外,如果巡天号光学舱能够像哈勃一样输出大量精美的图片,那么对于我国的科普事业以及对世界天文学和天文爱好者的影响力也会有巨大的提升;

  4. 由于我国计划利用空间站实现未来对太空望远镜的更新,这不仅可以随时提升太空望远镜的观测效率,还能够在未来实现对已报废卫星的回收利用,产生巨大的价值。

巡天号光学舱进展

根据计划,巡天号光学舱大约会在2024年的时候发射升空,不过这也要基于研发的进度以及空间站的建设进度。而届时将要承担这项发射任务的,就是前不久刚刚试射成功的长征五号B运载火箭巡天号光学舱将在轨道上运行10年,凭借强大的观测能力,对40%的宇宙空间进行拍摄。

虽然说了这么多,但实际上航天局对于巡天号光学舱的信息透漏得非常有限。虽然公布了分辨率和视场范围,但是我们不知道它会携带哪些相机、可以拍摄哪些波段的照片。

诚然,我国的天文学事业和美国还有一定的差距,但是我们正在迎头赶上。巡天号光学舱如果能够成功运行,将会大大提升我国的自信心,缩小与美国的差距。

当然,我们也必须清醒地认识到,在短期之内完全追上美国也是不现实的。好在我国科学家始终稳扎稳打,戒骄戒躁,相信我们早晚有一天也可以在天文学领域和美国分庭抗礼,甚至实现弯道超车。

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