中國2023年發(fā)射旗艦級太空望遠(yuǎn)鏡 視場比哈勃望遠(yuǎn)鏡大350倍

中國空間站望遠(yuǎn)鏡藝術(shù)構(gòu)想圖 受訪者供圖

宇宙演化藝術(shù)想象圖 新華社記者 賀萌 繪制
(神秘的中國地球uux.cn報(bào)道)據(jù)新華網(wǎng):天文學(xué)家表示,未來將與中國空間站共軌飛行的射旗巡天望遠(yuǎn)鏡將成為旗艦級空間天文設(shè)施,要把星辰大海看得更廣、艦級鏡視鏡更深、太空更清晰,望遠(yuǎn)望遠(yuǎn)有望促進(jìn)中國光學(xué)天文的場比飛躍式發(fā)展,并為人類帶來對宇宙的哈勃革命性認(rèn)知。
中國科學(xué)院國家天文臺副臺長、中國中國空間站望遠(yuǎn)鏡科學(xué)工作聯(lián)合中心主任劉繼峰向記者表示,射旗預(yù)計(jì)于2023年發(fā)射的艦級鏡視鏡中國空間站望遠(yuǎn)鏡非常有氣勢,大小相當(dāng)于一輛大客車,太空立起來有三層樓高。望遠(yuǎn)望遠(yuǎn)它的場比口徑為兩米,與美國哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的哈勃口徑相當(dāng),而視場比哈勃望遠(yuǎn)鏡大350倍。中國
“視場就是望遠(yuǎn)鏡能夠看到宇宙的視野,哈勃望遠(yuǎn)鏡的視野大概是我們手伸直后一個(gè)指甲蓋大小的1/100,它已觀測宇宙30年,但它所有的數(shù)據(jù)只占夜空中很小的一部分。”中國空間站望遠(yuǎn)鏡科學(xué)數(shù)據(jù)責(zé)任科學(xué)家李然說。
“我們的望遠(yuǎn)鏡非常適于巡天,可以比較快地完成大范圍宇宙觀測。”中國空間站望遠(yuǎn)鏡巡天光學(xué)設(shè)施責(zé)任科學(xué)家詹虎說。
已參與該項(xiàng)目十多年的詹虎介紹,這臺望遠(yuǎn)鏡最初是被設(shè)計(jì)放在中國空間站上,但這樣觀測會受到限制,最終采取的方案是與空間站共軌獨(dú)立飛行,它自身攜帶燃料,需要時(shí)可與空間站對接進(jìn)行補(bǔ)給、維修和設(shè)備更新?lián)Q代。它已規(guī)劃的任務(wù)壽命是10年,通過維修可以不斷延長其壽命。
他說,從目前全球規(guī)劃看,在2025年至2035年間中國空間站望遠(yuǎn)鏡在其工作的近紫外至可見光波段內(nèi)將可能是能力最強(qiáng)的太空巡天望遠(yuǎn)鏡,其設(shè)計(jì)指標(biāo)在很多方面都是世界領(lǐng)先的。
“目前中國雖已是航天大國,但空間天文發(fā)展還相對滯后,這臺望遠(yuǎn)鏡對于中國科學(xué)家是非常難得的機(jī)遇,我們希望它能帶來激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)人類對宇宙認(rèn)知的突破。”詹虎說。
詹虎介紹,這臺望遠(yuǎn)鏡采用離軸光學(xué)系統(tǒng),安裝了5臺第一代觀測儀器,包括巡天模塊、太赫茲模塊、多通道成像儀、積分視場光譜儀、系外行星成像星冕儀。
李然說,哈勃望遠(yuǎn)鏡相機(jī)的探測器有手掌般大小,而中國空間站望遠(yuǎn)鏡巡天模塊的主焦面是由三十塊探測器拼起來,每一塊都比哈勃的探測器更大,也具有更多的像素?cái)?shù)。運(yùn)行后,它將成為太空中最大的相機(jī)。
“這就好比山上有一群羊,哈勃望遠(yuǎn)鏡看到其中一只羊,我們可以把幾千幾萬只羊都拍下來,而且每一只都和哈勃望遠(yuǎn)鏡看到的一樣清楚。”李然說。
他介紹,作為中國最昂貴的空間天文設(shè)施,它的主要任務(wù)是有助解答宇宙最基本的問題,比如暗物質(zhì)、暗能量是什么,星系如何演化,幫助人類去理解宇宙。它會給超過40%的夜空區(qū)域拍照,相當(dāng)于把宇宙的一塊切回來放到地球上,這些圖像會被數(shù)字化,產(chǎn)生非常大的數(shù)據(jù)量,全球科學(xué)家都可以用這些信息開展研究。
中國空間站望遠(yuǎn)鏡將幫助天文學(xué)家觀測超過10億個(gè)星系,確定這些星系的位置、形態(tài)、亮度,并繪制出宇宙的結(jié)構(gòu)和演化。
“我們已經(jīng)知道宇宙是膨脹的,也可以測出當(dāng)前的膨脹速率。但宇宙膨脹的速率是不是變化的,到底是什么支撐宇宙的膨脹?這是當(dāng)今物理學(xué)最關(guān)鍵的問題之一。天文學(xué)家將通過中國空間站望遠(yuǎn)鏡研究宇宙中物質(zhì)的演化,去測量宇宙的膨脹歷史,這有望揭開新物理學(xué)邊疆的面紗。”李然說。
它還可以幫助天文學(xué)家繪制接近100億光年的暗物質(zhì)地圖,以推測暗物質(zhì)是什么,去解答宇宙的另一基本問題。
此外,這臺望遠(yuǎn)鏡還可以檢驗(yàn)廣義相對論是不是在宇宙尺度上依然成立,限定中微子質(zhì)量的上限,幫助人類了解宇宙最初的狀態(tài)。
“它還能做很多非常有趣的觀測研究,比如它可以繪制出精確的銀河系塵埃地圖,觀測超大質(zhì)量黑洞如何吞噬物質(zhì),通過高對比度直接成像,拍攝研究暗弱的系外行星,有可能發(fā)現(xiàn)新的特殊的天體。”詹虎說。
“它還可以觀察太陽系中的大行星。比如天王星還沒有軌道探測器去觀測過,它的軌道周期為80多年,哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)監(jiān)測了很多年,等中國空間站望遠(yuǎn)鏡升空后,哈勃望遠(yuǎn)鏡可能不再工作,所以人類要想知道天王星在一個(gè)完整軌道周期里是怎樣的,中國可以貢獻(xiàn)這部分知識。”李然說。
這樣一臺多才多藝的太空望遠(yuǎn)鏡基本上把整個(gè)中國天文界都吸引來了。
“中國天文學(xué)家在光學(xué)波段還從沒有這么好的儀器,這臺望遠(yuǎn)鏡將使中國光學(xué)天文走到世界前沿,獲得作出重要貢獻(xiàn)的機(jī)會,能為中國培養(yǎng)出一代世界級科學(xué)家。它會帶來非常精美的宇宙圖片,可以讓普通人真切地感受、理解宇宙,對社會的影響將是巨大的。”李然說。
據(jù)介紹,中國航天科技集團(tuán)、中科院的多家科研機(jī)構(gòu)參與了這一望遠(yuǎn)鏡的建造。載人航天工程依托國家天文臺成立的望遠(yuǎn)鏡科學(xué)工作聯(lián)合中心負(fù)責(zé)組織科學(xué)研究工作,并開發(fā)科學(xué)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。(原標(biāo)題:中國打造旗艦級太空望遠(yuǎn)鏡 將有助揭示宇宙演化奧秘)
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