太空最大相机!中国巡天望远镜将于明年发射( 二 )


从目前全球规划看 , 在2025年至2035年间 , 中国空间站望远镜在其工作的近紫外至可见光波段内 , 可能是能力最强的太空巡天望远镜 , 其设计指标很多方面都是世界领先的 。
“我们已经知道宇宙是膨胀的 , 也可以测出当前的膨胀速率 。但宇宙膨胀速率是不是变化的?到底是什么支撑宇宙的膨胀?这是当今物理学最关键的问题之一 。天文学家将通过中国空间站望远镜研究宇宙中物质的演化 , 去测量宇宙的膨胀历史 , 这有望揭开新物理学边疆的面纱 。”李然说 , 它能帮助天文学家绘制接近100亿光年的暗物质地图 , 以推测暗物质是什么 , 去解答宇宙的另一基本问题 。
“它还可以观察太阳系中的大行星 。比如天王星还没有轨道探测器去观测过 , 它的轨道周期为80多年 , 哈勃望远镜已经监测了很多年 , 等中国空间站望远镜升空后 , 哈勃望远镜可能不再工作 , 所以人类要想知道天王星在一个完整轨道周期里是怎样的 , 中国可以贡献这部分知识 。”李然表示 。
中国空间站望远镜还能做很多非常有趣的观测研究 , 比如它可以绘制出精确的银河系尘埃地图 , 观测超大质量黑洞如何吞噬物质 , 通过高对比度直接成像 , 拍摄研究暗弱的系外行星 , 有可能发现新的特殊天体 。
也有人会问:中国不是有天眼FAST吗?为啥还要发射巡天望远镜?据介绍 , 两种望远镜性质是不一样的 , 中国天眼属于世界上最大的单口径射电望远镜 , 它的“大锅”主要接收宇宙中的无线电波 , 从而研究宇宙当中的致密天体 , 如脉冲星以及无线电波段的天体 , 这些天体在可见光波段是看不见的 。而巡天望远镜属于光学望远镜 , 它将帮助天文学家观测超过10亿个星系 。
为什么要把望远镜放到太空?
1609年 , 意大利天文学家、物理学家伽利略发明了世界上第一台天文望远镜 , 让人们第一次看清了地球附近的天体 。自此人类的目光正式投向浩瀚星空 。这种光学望远镜针对的是可见光频段 。但是 , 地球的浓厚大气、电离层、臭氧层和地磁场等“联合”起来 , 阻挡了宇宙中绝大部分高能粒子和电磁波抵达地表 , 让人类“失明”“失聪” 。
很多人小时候都唱过一首儿歌:“一闪一闪亮晶晶 , 满天都是小星星” , 星星之所以会一闪一闪的 , 就是由于大气端流的遮挡 。由于大气的存在 , 即使在地球上最优的观测点 , 望远镜在光学波段的分辨能力也很难持续超过0.7角秒 。而宇宙中大多数星系只有几个角秒大小 , 很多遥远的星系在地面望远镜上根本分辨不出任何结构 。将望远镜发射到太空 , 就是为了屏蔽大气污染、光污染等因素的干扰 , 进行更为清晰的观测 。
1990年4月24日 , 发现号航天飞机将人类第一台太空望远镜——哈勃望远镜 , 送到距地面约600公里的轨道上运行 , 自此 , 人类有了第一颗太空之眼 。自升空以来 , 哈勃望远镜已拍摄了30000多个天体的照片 , 建立了50多万个影像档案 , 曾观测到星云、黑洞等多种宇宙奇观 。
2021年12月25日晚 , 历时25年研发 , 詹姆斯·韦伯太空望远镜升空 , 奔向离地球150万公里外的地方 , 它是史上第一款超级红外线太空望远镜 , 口径达到6.5米 , 太空观测能力是哈勃空间望远镜的100倍 , 不仅为了仰望星空 , 更是为了探究神秘宇宙与人类文明的本质连接 。
我国的巡天望远镜升空后 , 将能精细观察成千上万的星系 , “它会带来非常精美的宇宙图片 , 让普通人真切地感受、理解宇宙 。”李然表示 , 按照计划 , “巡天”望远镜工作前十年的大部分时间 , 将致力于通过对天空的广泛观察 , 来了解宇宙的历史和演化 。未来 , 与中国空间站共轨飞行的巡天望远镜 , 将成为旗舰级空间天文设施 , 为人类带来对宇宙的革命性认知 。