載人空(kong)間站工(gong)程巡天(tian)空(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡(Chinese Survey Space Telescope),簡稱CSST,也可稱為“巡天(tian)”。是中(zhong)國空(kong)間站建設(she)規劃(hua)中(zhong)四個大型艙(cang)(cang)段中(zhong)的一個,即共軌飛行艙(cang)(cang)段“巡天(tian)”光(guang)學艙(cang)(cang)(或稱光(guang)學空(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡、太空(kong)望(wang)遠(yuan)(yuan)鏡)。
中(zhong)國首個大型(xing)空(kong)間巡天望遠鏡2024年(nian)將計劃發射。
巡天空間(jian)望(wang)遠鏡就(jiu)好像一(yi)座在軌飛行的移動式空間(jian)天文臺,可以避(bi)開大氣干擾,展(zhan)開前沿天文探索。
巡天望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)特點就是看(kan)得深、看(kan)得廣(guang)、看(kan)得精(jing)。同(tong)等深度和精(jing)度基礎上(shang),它(ta)的(de)(de)廣(guang)度是哈勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)300倍以上(shang),同(tong)等條件下,哈勃(bo)望(wang)遠(yuan)鏡能看(kan)到1顆(ke)星,空間巡天望(wang)遠(yuan)鏡可(ke)以看(kan)到300顆(ke)星。
中(zhong)國(guo)空間站(zhan)的(de)建設規劃(hua)當(dang)中(zhong),“天宮”空間站(zhan)主(zhu)要由4個(ge)(ge)大(da)型艙(cang)段組成,其中(zhong)“天和”核心艙(cang)、“問天”實驗(yan)(yan)艙(cang)、“夢天”實驗(yan)(yan)艙(cang)構成空間站(zhan)的(de)主(zhu)干(gan)部分,第4個(ge)(ge)艙(cang)段卻是一(yi)個(ge)(ge)共軌飛行艙(cang)段“巡天”光學艙(cang)(或(huo)稱太空望遠鏡)。
中國(guo)自主研(yan)發建造的光學(xue)空(kong)間(jian)望遠鏡全(quan)稱(cheng)是載(zai)人(ren)空(kong)間(jian)站(zhan)工程(cheng)巡(xun)天空(kong)間(jian)望遠鏡,也(ye)可稱(cheng)為“巡(xun)天”,原本(ben)是夢天號實驗艙(cang)的組成部分,但由于兼容問(wen)題(ti)最(zui)終(zhong)被設計為與天宮空(kong)間(jian)站(zhan)共軌運(yun)行的獨立艙(cang)段。
“巡(xun)天(tian)”光學艙不(bu)僅(jin)將填補我(wo)國空(kong)間天(tian)文觀測(ce)的(de)空(kong)白,而且將實現接(jie)近哈勃望遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)分(fen)辨率和超過(guo)哈勃望遠(yuan)鏡(jing)(jing)兩(liang)個數(shu)量(liang)級(ji)的(de)視場,能(neng)快速(su)完成(cheng)大規(gui)模(mo)的(de)多色(se)成(cheng)像和無(wu)縫光譜巡(xun)天(tian)。
作(zuo)為中國(guo)空間(jian)站的(de)光(guang)學艙,巡天(tian)空間(jian)望遠(yuan)鏡(jing)將(jiang)架(jia)設一套口徑2米的(de)光(guang)學系統,并(bing)配備一系列最(zui)先進的(de)探(tan)測(ce)器。望遠(yuan)鏡(jing)的(de)大(da)小相當于一輛大(da)客車,立起來有三層樓高,重達十幾噸。
巡天空間望遠鏡(jing)主要分成兩部分,一(yi)個是(shi)(shi)巡天光學設(she)施,還有(you)(you)一(yi)個是(shi)(shi)巡天平臺。巡天光學設(she)施就(jiu)是(shi)(shi)一(yi)臺望遠鏡(jing),它(ta)實際上有(you)(you)很多(duo)的子系統(tong)。
在巡天空間望(wang)遠鏡(jing)上,第一代儀器共包含5臺觀(guan)測設備,包括(kuo)巡天模塊(kuai)、太赫(he)茲模塊(kuai)、多通道(dao)成(cheng)像儀、積分視場光譜儀和(he)系外行星成(cheng)像星冕儀。其中,占(zhan)據最主要觀(guan)測時間的就(jiu)是(shi)(shi)巡天模塊(kuai),這是(shi)(shi)一個視野(ye)極為寬(kuan)闊的相機(ji)。
“巡天”光(guang)學艙裝(zhuang)有一臺2米口徑(jing)的大型望(wang)遠鏡,巡天號觀(guan)測波(bo)長范圍為255~1000納(na)米,可覆蓋從近(jin)(jin)紫外、可見光(guang)到(dao)近(jin)(jin)紅外波(bo)段。
“巡天(tian)”光學(xue)艙除(chu)了裝有2米口徑的(de)(de)Cook型(xing)離軸三(san)反射光學(xue)系(xi)統,還增加了一個(ge)折轉鏡(jing)便(bian)于實現不同光學(xue)載荷(he)之間的(de)(de)切換、調焦和精密穩像(xiang)等功能。據(ju)悉,巡天(tian)號光學(xue)艙還將(jiang)是(shi)中國首個(ge)使(shi)用主(zhu)動光學(xue)的(de)(de)太空望(wang)遠鏡(jing),可通過主(zhu)動調整次鏡(jing)的(de)(de)形(xing)變進一步提高望(wang)遠鏡(jing)成(cheng)像(xiang)質量。
“巡(xun)天(tian)”光學艙能實現自主飛行(xing),因此(ci)(ci)具(ju)有很(hen)高的姿(zi)態(tai)調整精度,而且它還具(ju)備(bei)主動(dong)交(jiao)會和(he)停(ting)靠空(kong)間(jian)站(zhan)的能力,可以在停(ting)靠空(kong)間(jian)站(zhan)期(qi)間(jian)接受推進劑補加,并對設備(bei)進行(xing)維護、維修和(he)更新升級等(deng)工作,因此(ci)(ci)也具(ju)有更好(hao)地維護效(xiao)率(lv)和(he)費效(xiao)比。
此(ci)外,“巡天”光學艙還兼具巡天和查地能(neng)力(li),能(neng)作為遙感衛星使用,這(zhe)也是中國首創的設計理念,在全(quan)世界都是獨一份。
按(an)照規劃(hua),“巡天”光學(xue)(xue)艙將與空(kong)(kong)間(jian)站(zhan)共(gong)軌飛行,主要用(yong)于實施天文觀(guan)測(ce),兼顧對地觀(guan)測(ce)能力(li)。它(ta)能夠提供與哈(ha)勃望(wang)遠鏡分(fen)辨(bian)率大(da)(da)致相(xiang)當(dang),但視場大(da)(da)300多倍的(de)巡天觀(guan)察能力(li),光學(xue)(xue)系統的(de)性能在世界新一代太空(kong)(kong)望(wang)遠鏡中也是屈指可數的(de)。
該光學艙(cang)還搭載了(le)巡天(tian)相機(ji)、積分視場(chang)光譜儀(yi)、多通道成像儀(yi)、系外(wai)(wai)行(xing)星成像星冕(mian)儀(yi)、太赫茲接收儀(yi)等5個有效(xiao)載荷,除了(le)具備基(ji)本的(de)快速巡天(tian)能力外(wai)(wai),系外(wai)(wai)行(xing)星成像星冕(mian)儀(yi)還為它增加了(le)探測和研(yan)究系外(wai)(wai)行(xing)星的(de)能力。
“巡(xun)天”光學艙最(zui)主要(yao)的任務是巡(xun)天觀(guan)(guan)測,科研人員(yuan)計劃進行17500平(ping)方度的多(duo)(duo)色成像(xiang)觀(guan)(guan)測,以及與之(zhi)同天區的無縫(feng)光譜觀(guan)(guan)測,還將進行400平(ping)方度的多(duo)(duo)色成像(xiang)深場觀(guan)(guan)測和與之(zhi)同天區的無縫(feng)光譜深場觀(guan)(guan)測。
巡天號光學艙(cang)在(zai)未來10年的(de)巡天觀測任務(wu)中,有望憑借優秀的(de)性能,觀測分析(xi)和揭示宇宙加速膨脹的(de)機理,甚至(zhi)帶(dai)來意(yi)料之外的(de)重大(da)科(ke)學發現(xian)。
中國(guo)空(kong)間站望遠鏡巡(xun)天(tian)模(mo)塊(kuai)的(de)(de)主焦(jiao)面由30塊(kuai)探(tan)測器(qi)拼(pin)接而成,每(mei)一塊(kuai)都比哈勃的(de)(de)探(tan)測器(qi)大(da)。其(qi)中18塊(kuai)探(tan)測器(qi)上設置(zhi)有不同的(de)(de)濾(lv)光片,可(ke)以(yi)獲得(de)宇(yu)宙(zhou)天(tian)體在不同波段的(de)(de)彩色圖像(xiang);另外12塊(kuai)探(tan)測器(qi)則用于無縫光譜觀測,平(ping)均每(mei)次曝光可(ke)以(yi)獲得(de)至少上千個天(tian)體的(de)(de)光譜信(xin)息。運行后,它將成為太空(kong)中像(xiang)元規模(mo)最(zui)大(da)的(de)(de)天(tian)文相機。
2022年4月17日,國務院新聞(wen)辦公室(shi)舉行新聞(wen)發(fa)布會介紹(shao)中國空(kong)間站建(jian)造進展(zhan)情(qing)況。據介紹(shao),2023年我們計(ji)劃發(fa)射我國首(shou)個(ge)大型(xing)空(kong)間巡天(tian)望遠鏡(jing),開展(zhan)廣域巡天(tian)觀(guan)測,將在宇宙結構形成(cheng)和演化(hua)、暗(an)物質和暗(an)能量、系外行星與太陽系天(tian)體(ti)等方面開展(zhan)前沿科學研究,有望取得(de)一批重大創新成(cheng)果。
2022年5月(yue)7日消息,中國(guo)載人航天工程辦(ban)公室(shi)主任郝淳在國(guo)新(xin)辦(ban)新(xin)聞發(fa)(fa)布會上介紹(shao),計劃2023年發(fa)(fa)射中國(guo)首個大(da)型空(kong)間(jian)巡天望遠鏡,開展廣(guang)域巡天觀測(ce)。未來它將與(yu)中國(guo)空(kong)間(jian)站共軌飛行,帶來全景式宇宙高清圖。
2022年7月(yue),巡天空(kong)間望遠(yuan)鏡預計(ji)2024年投入科(ke)學運(yun)行。