【创作培育计划】巡天空间望远镜，带你看更远的神秘星空

作者： 陈雯

审核：刘茜

近日，NASA公布了首批由詹姆斯·韦布太空望远镜拍摄的全彩星系图片。

太空望远镜，这个名字听上去就造价不菲。事实上也是如此。就拿韦布望远镜来说，它原计划投资5亿美元，并计划于2007年发射升空。但由于各种原因，导致项目严重超支，到了2008年本应发射的节点上预算已经追加到了51亿美元。到了2017年，为了做更多更精细的测试，预算飙升到了88亿美元。2019年因为新冠疫情，发射又一次延迟，预算这时已经追加到了97亿美元。

可以说，这次韦布望远镜传回的照片都是价值百亿的“天价照片”。

虽然太空望远镜造价不菲，但是各国都在抓紧赶工，争取打造属于自己的太空望远镜。这又是为什么呢？

因为地面望远镜观测太空难免受到大气层的影响，而太空望远镜由于直接在太空，所以可以将大气层对天文观测的影响降到最小，科学家便可得到更加精准的数据。

伴随着中国空间站的建造，与其共轨飞行的巡天空间望远镜的研制也正在紧张有序推进。目前，巡天望远镜的光学设施出演研制成果已经取得了新进展，在中国空间站建成后发射升空，预计在2024年前后投入科学运行。

巡天望远镜将成为我们探索星辰大海的旗舰级空间天文设施，带我们看到更广阔的宇宙。

那么，巡天空间望远镜是怎么帮我们看得更广的呢？

作为中国空间站的光学舱，巡天空间望远镜由两部分组成，一个是巡天光学设施，一个是巡天平台。巡天望远镜的整体大小相当于一辆大客车，大概三层楼高，重达十几吨。

目前的巡天望远镜包含5台终端，分别是巡天模块、太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪。其中占据最主要观测时间的就是巡天模块，它相当于一个视野极为宽广的相机。

同等深度和精度基础上，它的视场是哈勃望远镜的300倍以上。同等条件下，哈勃望远镜能看到1颗星，我们的空间巡天望远镜可以看到300颗星。

巡天模块的主焦面由30块探测器拼接而成，每一块都比哈勃的探测器大。其中18块探测器上设置有不同的滤光片，可以获得宇宙天体在不同波段的彩色图像；另外12块探测器则用于无缝光谱观测，平均每次曝光可以获得至少上千个天体的光谱信息。运行后，它将成为太空中像元规模最大的天文相机。

巡天望远镜发射升空后，将运行在约400公里高的近地轨道，主镜口径为2米，重点开展近紫外-可见光-近红外波段的巡天观测。

然而，巡天望远镜的研制不仅很烧钱，也很费劲。

其次，巡天望远镜采用的是离轴三反的光学系统，无论从加工制造各方面都比较难。此外，这是我们国家首次大量采用碳纤维复合材料，去构成一个相机的主要组成部分，因此取材上也并不容易。

最后，巡天望远镜最重要的组成部分便是反射镜。它对精度要求极高。对于两米口径的望远镜来说，镜面精度要达到纳米级别。这样的要求对于加工制造来说也是前所未有的挑战。

虽然困难重重，但是在巡天运行的整个周期内，它将覆盖17500平方度的天区，是整个天空面积的40%，积累近20亿星系的高质量数据，并绘制出宇宙的结构和演化过程。利用获取的星系样本，天文学家还可以测绘上百亿光年范围内的暗物质分布地图。

相信很快我们也能拥有属于专属的“星空蓝图”。

https://baike.baidu.com/item/太空望远镜/3330809?fr=aladdin#3_1

http://www.nbd.com.cn/articles/2022-07-13/2362288.html

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1738297319561735520&wfr=spider&for=pc

http://tech.cnr.cn/techyw/technews/20220718/t20220718_525920738.shtml

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1738676541683983242&wfr=spider&for=pc

http://news.10jqka.com.cn/20220718/c640510089.shtml

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