新華社北京5月5日電 天文學(xué)家表示,，未來將與中國空間站共軌飛行的巡天望遠(yuǎn)鏡將成為旗艦級空間天文設(shè)施,，要把星辰大?？吹酶鼜V,、更深、更清晰,，有望促進(jìn)中國光學(xué)天文的飛躍式發(fā)展,，并為人類帶來對宇宙的革命性認(rèn)知。
中國空間站望遠(yuǎn)鏡藝術(shù)構(gòu)想圖 受訪者供圖
中國科學(xué)院國家天文臺副臺長,、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,，預(yù)計于2023年發(fā)射的中國空間站望遠(yuǎn)鏡非常有氣勢，大小相當(dāng)于一輛大客車,，立起來有三層樓高,。它的口徑為兩米，與美國哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的口徑相當(dāng),，而視場比哈勃望遠(yuǎn)鏡大350倍,。
“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,。
已參與該項目十多年的詹虎介紹，這臺望遠(yuǎn)鏡最初是被設(shè)計放在中國空間站上,，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立飛行，它自身攜帶燃料,，需要時可與空間站對接進(jìn)行補給,、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)將可能是能力最強的太空巡天望遠(yuǎn)鏡,，其設(shè)計指標(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)家是非常難得的機遇,，我們希望它能帶來激動人心的發(fā)現(xiàn)，實現(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,，也具有更多的像素數(shù)。運行后,，它將成為太空中最大的相機,。
“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,。
宇宙演化藝術(shù)想象圖 新華社記者 賀萌 繪制
“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,、中科院的多家科研機構(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),。
（記者喻菲,、周舟）
