太空最大的相机！中国巡天望远镜来了
它将于明年发射到什么，到底有多厉害？
记者 于梅君
浩瀚的宇宙，无边无际的星空，探索的旅程充满了未知，太空望远镜，是人类对深空的眼睛。为了看到更广泛、更深、更清晰的星星和大海，中国人计划明年发射中国第一个大型空间巡航望远镜。未来，它将与中国空间站一起飞行，创造中国的深空之眼，带来全景宇宙高清地图，成为太空中最大的相机。
中国空间站望远镜艺术概念图中国的深空之眼视力有多好？
2021年12月25日，哈勃望远镜继任者、新一代空间望远镜詹姆斯·韦伯空间望远镜发射升空，探索更遥远的宇宙深空。无数中国天文学家期待着：我们什么时候会有自己的空间望远镜，用中国的深空眼睛探索宇宙？这一天很快就会到来。
中国载人航天工程办公室主任郝春表示，中国空间站在轨建设将于2022年完成，2023年将发射中国第一台大型空间巡逻望远镜进行广域巡逻观测。
中国科学院国家天文台副台长、中国空间站望远镜科学工作联合中心主任刘继峰表示，中国空间站望远镜非常壮观，大小相当于公交车，三层高，口径两米，哈勃太空望远镜口径，视野比哈勃望远镜大350倍。
中国空间站望远镜科学数据责任科学家李然介绍，哈勃望远镜相机的探测器有手掌大小，而中国空间站望远镜巡逻模块的主焦面由30个探测器组成，每个探测器都比哈勃探测器大，像素数更多。运行后，它将成为太空中最大的相机。
哈勃望远镜的视野可能是我们手伸直后指甲盖大小的1/100。它已经观察宇宙30年了，但它所有的数据只占夜空的一小部分。李然说：这就像山上有一群羊。哈勃望远镜可以看到其中一只羊，而中国空间站望远镜可以拍摄成千上万只羊，每一只都和哈勃望远镜一样清晰。
我们的望远镜非常适合巡逻天空，可以快速完成大规模的宇宙观测。中国空间站望远镜巡逻天空光学设施责任科学家詹虎介绍，望远镜最初设计在中国空间站，但观测有限，最终方案是与空间站独立飞行，携带燃料，必要时可与空间站对接供应、维护和设备更新。它计划的任务寿命是10年，但它可以通过维护来延长。
它将观察超过10亿个星系，揭示宇宙进化的奥秘
作为中国最昂贵的空间天文设施，中国空间站望远镜的主要任务是帮助回答宇宙中最基本的问题，如什么是暗物质和暗能量，以及星系如何进化，以帮助人类理解宇宙。它将在40%以上的夜空区域拍照，相当于将宇宙切回地球。这些图像将数字化并产生大量数据。全球科学家都可以利用这些信息进行研究。
虽然中国已经是一个伟大的太空国家，但空间和天文学的发展仍然相对落后。这款望远镜对中国科学家来说是一个非常罕见的机会。我们希望它能带来令人兴奋的发现，实现人类对宇宙认知的突破。詹虎介绍，望远镜采用离轴光学系统，安装了巡逻模块、太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪、系外行星成像星冕仪等五种第一代观测仪器，将帮助天文学家观察10亿多个星系，确定位置、形式和亮度，绘制宇宙的结构和进化。
从目前的全球规划来看，从2025年到2035年，中国空间站望远镜可能是最强大的太空巡逻望远镜，其设计指标在许多方面处于世界领先地位。
我们已经知道宇宙是膨胀的，我们也可以测量当前的膨胀率。但是宇宙的膨胀率会改变吗？是什么支持了宇宙的膨胀？这是当今物理学中最关键的问题之一。天文学家将通过中国空间站望远镜研究宇宙中物质的进化来测量宇宙的膨胀历史，这预计将揭开新物理学的边界。李然说，它可以帮助天文学家绘制近100亿光年的暗物质地图，以推测什么是暗物质，并回答宇宙的另一个基本问题。
它还可以观察太阳系中的大行星。例如，天王星没有轨道探测器观察，它的轨道周期超过80年，哈勃望远镜监测多年，当中国空间站望远镜升空，哈勃望远镜可能不再工作，所以人类想知道天王星在一个完整的轨道周期，中国可以贡献这部分知识。李然说。
中国空间站望远镜还可以进行许多非常有趣的观察和研究。例如，它可以绘制一张精确的银河系尘埃地图，观察如何吞噬超大质量黑洞的物质。通过高对比度的直接成像，发现新的特殊天体。
有人会问:中国没有天眼FAST你为什么要发射巡逻望远镜？据报道，这两种望远镜的性质是不同的。中国天眼是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，从而研究宇宙中的致密天体，如脉冲星和无线电波段。这些天体在可见光波段是看不见的。巡逻望远镜属于光学望远镜，将帮助天文学家观察超过10亿个星系。
为什么要把望远镜放在太空？
1609年，意大利天文学家和物理学家伽利略发明了世界上第一台天文望远镜，让人们第一次看到地球附近的天体。从那时起，人类的眼睛正式投向了广阔的星空。这种光学望远镜是针对可见光频带的。然而，地球强大的大气、电离层、臭氧层和地磁场结合阻止了宇宙中大部分高能粒子和电磁波到达地表，使人类失明和失明。
当许多人还是个孩子的时候，他们唱了一首儿歌：闪闪发光，到处都是小星星。星星闪烁的原因是由于大气端流的阻挡。由于大气的存在，即使是地球上最好的观测点，望远镜在光学波段的分辨率也很难继续超过0.7角秒。宇宙中的大多数星系只有几个角秒，许多遥远的星系在地面望远镜上无法区分任何结构。望远镜被发射到太空，以阻止空气污染、光污染等因素的干扰，并进行更清晰的观察。
1990年4月24日，发现号航天飞机将人类的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。从那以后，人类有了第一只太空眼睛。哈勃望远镜自升空以来，拍摄了3万多个天体的照片，建立了50多万个图像档案，观察了星云、黑洞等宇宙奇观。
2021年12月25日晚，詹姆斯花了25年发，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。它是历史上第一款超级红外太空望远镜，口径达到6.5太空观测能力是哈勃空间望远镜的100倍，不仅是仰望星空，更是探索神秘宇宙与人类文明的本质联系。
中国巡航望远镜升空后，将能够仔细观察成千上万的星系。它将带来非常美丽的宇宙图片，让普通人真正感受和理解宇宙。李然说，根据该计划，巡航望远镜将致力于通过广泛观察天空来了解宇宙的历史和进化。未来，与中国空间站一起飞行的巡航望远镜将成为旗舰空间天文设施，为人类带来对宇宙的革命性认知。
