我国继“天眼”之后又推出空间站巡天望远镜来源：中央纪委国家监委网站 发布时间：2021-03-29 07:16分享
中央纪委国家监委网站 王雅婧
　　观察宇宙，最基础的设备是天文望远镜。
　　4月1日，有“中国天眼”之称的我国500米口径球面射电望远镜将正式对全球科学界开放。近年来，以“天眼”为代表，我国天文学领域大科学装置创新成果不断：天马望远镜、南极巡天望远镜……这些大国利器为我们探索宇宙奥妙提供了重要支撑。不过，它们有一个共同的局限，就是位于地球大气层之内，观测效果不可避免会受到天气、地表环境等因素的影响。如果能将望远镜架设在太空之中，观测所受限制必然大大减少。
　　我国载人航天工程总设计师周建平院士近日表示，我国将在空间站建成后发射自己的空间站工程巡天望远镜。作为我国研制的规模最大和科技含量最高的空间望远镜，空间站工程巡天望远镜的部分技术和功能在全世界也处于领先地位。该望远镜如果成功运行，将弥补我国在大型空间望远镜领域的空白。中国人不仅拥有了地面上的“天眼”，还将拥有属于自己的“宇宙之眼”。
　　和地面望远镜相比，空间望远镜在技术建造上是否更加复杂？有哪些独特的优势和先进设计？近日，记者带着相关问题对中科院空间应用工程与技术中心主任设计师李新峰、中科院紫金山天文台研究员李国亮等专家进行了采访。
　　“宇宙之眼”的视力有多好
　　地上已有“天眼”，为何还要在天上再造一台？
　　也许用北宋诗人王安石的一句诗来回答最合适不过：“不畏浮云遮望眼，自缘身在最高层。”
　　对望远镜而言，视力是最重要、最基本的性能。除了本身的技术和工艺，望远镜视力的高低也会受到外界环境的干扰。“光线进入大气后会受到大气的吸收、对流层气流干扰等多方面影响，降低了观测的分辨率。虽然技术上采用自适应光学可以进行一定程度弥补，但并不能彻底补偿。”李新峰解释说，“将望远镜送到地球轨道上，能摆脱地球大气层的影响，可实现高空间分辨率和更高灵敏度的观测。”
　　没有“浮云”的阻碍，空间望远镜可以尽情大展身手。作为空间站工程最重要的空间科学设施，巡天空间望远镜是我国迄今为止规模最大、指标最先进的空间天文望远镜，具有强大的技术性能。为了让“宇宙之眼”看得更清楚、更广阔、更精准，科研人员们在设计上运用了许多前沿理念和技术。从光学系统的复杂程度上来说，空间站巡天望远镜具有大视场、高分辨率的优异性能。这意味着它的视野范围更广、能看到的细节更多。
　　“宇宙之眼”的视力有多好？与目前世界上最大的空间望远镜——美国的“哈勃”望远镜不同，空间站巡天望远镜在大视场设计基础上，仍具有与哈勃相当的空间分辨能力，但视场面积是哈勃的300多倍。
　　大视角、高分辨的设计主要为了适应“巡天”观测应用。中科院国家天文台的胡义博士表示，用望远镜进行天文观测有两种模式。一种是对某个或者多个已知目标进行观测。另一种是对天空中的大片区域进行无差别扫描。后一种模式就叫做“巡天”，这种观测能够发现更多的未知天体。
　　李新峰介绍，为了满足“巡天”观测的更高要求，空间站巡天望远镜采用了两米口径的离轴三反光学系统，可以实现更为均匀、更理想的成像，这将是国际上首个大口径离轴形式空间天文望远镜。此外，该望远镜的工艺也更为精细。“与‘天眼’相比，‘天眼’接收的是波长在毫米到分米的电磁辐射，其镜面的面形精度需要达到毫米或优于毫米的量级。而空间站巡天望远镜接收的是光学频段，每个镜面的面形加工要达到光波波长的几十分之一，也就是几十纳米的要求。”
　　按现有的初步科学规划，空间站巡天望远镜的服役期预计为10年。10年中，其进行巡天观测主任务的时间约占六成，剩下的时间将穿插安排天体精细研究等观测。因此，巡天空间望远镜配备了对天体进行精细观测的新型后端天文仪器：星冕仪以极高的灵敏度接收太阳系以外的大型行星反射其主恒星的微弱光线，新型积分场光谱仪可以进一步刻画遥远星系的精细结构。
　　此外，空间站巡天望远镜还拥有从近紫外到近红外波段的多种滤光片。“这意味着我们可以看到天体更多、更准确的颜色信息，形成更加绚丽的天文图片，而天体的颜色可以让天文学家获得关于天体自身性质的宝贵信息。”李国亮告诉记者。

美国国家航空航天局(NASA)当地时间21日称，受法属圭亚那库鲁航天中心所在区域的恶劣天气影响，詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射日期将从12月24日推迟至最早12月25日。
詹姆斯·韦伯太空望远镜原定于美东时间24日7时20分从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。美国有线电视新闻网报道称，21日，就在NASA宣布已经完成发射前检查后不久，有关恶劣天气的消息传来。NASA在其官网称，22日，工作人员将再次评估未来天气状况，以确认是否将发射日期定在25日。NASA称，运载火箭和詹姆斯·韦伯望远镜“在总装大楼内处于稳定和安全的状态”。
詹姆斯·韦伯望远镜是已建成的性能最强、造价最高的太空望远镜。美联社报道称，詹姆斯·韦伯望远镜比哈勃望远镜“强大百倍”。其耗资约100亿美元，重7吨，主镜直径6.5米，由18片巨大六边形子镜构成，遮阳板面积相当于一块网球场大小。由于体型巨大，该望远镜将以折叠状态发射升空。
在飞行一个月后，该望远镜将到达距地球约160万公里的观测位置，并停留在地球夜面，与地球同步绕太阳运行。以遥控方式令其各部件顺利展开并精准就位，将给研究人员带来巨大挑战。
在詹姆斯·韦伯望远镜到达指定位置后，研究人员还需5个月对其进行各项检查。该望远镜将在2022年晚些时候开始收集数据以及第一批图像，从此肩负起观测宇宙形成后最初出现的星系以及搜寻地外生命迹象等任务。
在1989年举行的一个研讨会上，詹姆斯·韦伯望远镜的概念首次被提起，其被设想为哈勃望远镜的继任者。从2004年开始，来自14个国家的科学家、技术人员和工程师合力打造了这台望远镜。
建成之后，詹姆斯·韦伯望远镜计划于2018年发射升空，但因技术、预算以及新冠疫情等因素，其发射日期被多次推迟。

巡天发射之后有望与韦伯并列为世界上最先进的空间光学望远镜。

中国巡天望远镜来了！3层楼高、视野比哈勃大350倍5月6日
前不久，神舟十三号飞行乘组安全返回地面，任务取得圆满成功，标志着空间站关键技术验证阶段的完美收官，中国空间站在轨建造将于2022年完成。而在2023年，将计划发射我国首个大型空间巡天望远镜。
中国空间站望远镜艺术构想图 受访者供图
日前，据新华网报道，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，预计于2023年发射的中国空间站望远镜非常有气势，大小相当于一辆大客车，立起来有三层楼高，口径为两米，与美国哈勃太空望远镜的口径相当，而视场比哈勃望远镜大350倍。
据中国空间站望远镜科学数据责任科学家李然介绍，“视场就是望远镜能够看到宇宙的视野，哈勃望远镜的视野大概是我们手伸直后一个指甲盖大小的1/100，它已观测宇宙30年，但它所有的数据只占夜空中很小的一部分。”
李然表示，哈勃望远镜相机的探测器有手掌般大小，而中国空间站望远镜巡天模块的主焦面是由三十块探测器拼起来，每一块都比哈勃的探测器更大，也具有更多的像素数。运行后，它将成为太空中最大的相机。
据悉，巡天望远镜将开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究，有望取得一批重大创新成果。

这台耗资约2.6亿人民币的巡天望远镜重量超过十吨，镜片直径两米，跟一辆公交车差不多大。未来将与中国空间站同轨飞行，开展广域巡天观测，成为助力中国航天事业发展的最新天文观测设备。巡天望远镜设计寿命是十年，将拍摄至少60万张照片，实现对40%以上的天区、约17500平方度的范围进行观测，将促进中国光学天文的飞跃式发展，能把宇宙看得更广、更深、更清晰，并为人类带来对宇宙的更广泛地认知和更深度的思考。

巡天望远镜和哈勃望远镜还有一项区别，按照最初的设计，巡天望远镜是中国空间站的一部分，叫做巡天光学舱，但后来却改成了一个独立的飞行器，单飞的原因是如果它与空间站连体飞行，那么空间站自身的震动和内部人员的活动带来了细微震动，会给望远镜的成像质量带来影响，可能就会导致望远镜的照片拍得不清晰。所以这台望远镜就从空间站的一部分改成和空间站同轨道飞行，这样不仅解决了空间站和人员活动带来的干扰，也能够很方便地对望远镜进行维护和升级。而哈勃望远镜则是在单独轨道上独立运行的，每次维修或升级都要单独发射航天飞机过去，运维成本要高得多。

周建平：中国巡天望远镜精度与哈勃相当，但视场可达哈勃 300 倍2022/9/1 12:32:56 来源：IT之家 作者：问舟 责编：问舟评论：138
IT之家 9 月 1 日消息，今日，在 2022 世界人工智能大会开幕式上，中国载人航天工程总设计师、中国工程院院士周建平表示，中国或将在明年发射巡天望远镜，可探测宇宙暗物质，精度与哈勃望远镜相当，视场是哈勃的 300 倍。
IT之家了解到，中国载人航天工程办公室此前表示，我国计划在明年发射中国首个大型空间巡天望远镜，开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究，有望取得一批重大创新成果。
目前，巡天光学设施初样研制取得新进展。望远镜预计在中国空间站建成后发射升空。
作为中国空间站的光学舱，巡天空间望远镜将架设一套口径 2 米的光学系统，并配备一系列最先进的探测器。望远镜的大小相当于一辆大客车，立起来有三层楼高，重达十几吨。巡天空间望远镜主要分成两部分，包括巡天光学设施和巡天平台。
空间站应用与发展阶段还将利用空间站舱内安排的科学实验柜和舱外大型载荷设施，开展更大规模的空间研究实验和新技术试验。主要涉及空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、航天新技术等众多领域。
IT之家了解到，巡天空间望远镜研究设施将与空间站共轨飞行，并开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究。
按照中国载人航天工程计划，巡天空间望远镜预计于 2024 年前后投入科学运行，已规划的任务寿命是 10 年，通过维修可以不断延长寿命。
据介绍，我国巡天望远镜类似美国的哈勃望远镜，但许多性能指标却要高于 32 岁的哈勃望远镜。巡天望远镜的成像质量、分辨率与哈勃望远镜相当，但巡天望远镜的视场比哈勃大 300 多倍，因为主镜探测器的性能决定了望远镜的性能。
除了主镜以外，巡天望远镜还搭载了一些后端模块，包括星冕仪、太赫兹、多通道成像仪等，通过这些模块的联合工作实现科学目标。巡天望远镜的光学设施安装在一个光学舱平台上，光学舱平台与我国空间站共轨飞行。
巡天望远镜不仅能够实现广域的巡天，还可以进行针对特定目标的极深度观测，能够实现 400 平方度的极深度成像观测。
中科院空间应用工程与技术中心研究员张伟表示，巡天望远镜的性能指标比欧几里得望远镜、哈勃望远镜等国际先进望远镜更加优秀。

中国巡天望远镜明后年发射，计划探测半个天区
2022-09-01 13:32
人工智能不仅嵌入了人们的日常经济生活中，也渐渐进入了人类对宇宙的探索中。在9月1日开幕的2022世界人工智能大会上，人工智能、天文、航天设计专家展开了一场跨领域的对话。
人工智能要学会“仰望星空”
“往天上看，总是会有很多我们意想不到的发现。”开幕式圆桌对话环节，商汤科技ceo徐立说，天文学像人工智能一样，需要大量的积累。人工智能要脚踏实地，也要学着仰望星空。
“我非常期待人工智能能够呈现一个完全不一样的世界”国家天文台“中国天眼”fast首席科学家李菂表示，人工智能正在促进科学研究的变化，随着探索星空的精度不断提高，对于天文工作者而言，人工智能技术对科研工作有很大帮助，“ai可以帮助我们走得更远。”
元宇宙是本届世界人工智能大会的“热词”，李菂也提到，在元宇宙中，人类的感受可能更加全面，或许也可以帮助天文工作者发现一些新的情况。
宇宙的探索是人类共同的事业，“人类之所以是人类，就在于我们不仅是面对现实的问题，同时我们也一直在探索星空。”圆桌对话主持人、清华大学苏世民书院院长薛澜也表示，希望人工智能帮助人类解决的不仅是现实问题，也能更好帮助我们解决未来探索星空的问题。
科技发展离不开国际合作
参加圆桌会议的科学家认为，在人工智能、天文研究上，国际合作都是必要的，而且卓有成效。李菂说：在人工智能技术的应用上，我们这个领域其实国际合作比较自然、通畅。“中国天眼之父”南仁东在上世纪90年代中期开始推动fast项目的时候，就一直在宣导的一个概念——人类拥有同一片天空。不管是竞争还是合作，我们总的目标是非常统一的。特别是面对最近这几年各种环境上的、大气候上的挑战，科学家层面依然保持了非常高效的合作。
中国载人航天工程总设计师、中国工程院院士周建平说，中国的载人航天工程实际上是一直在长期致力于国际合作，比如说我国有巡天望远镜、美国刚刚发射升空了韦布望远镜、欧洲的一台天文望远镜也将进入太空，这些望远镜各有各的科学观测着重点，各有各的特长，各有各的优势，合作会使得我们用不同的手段实现大家共同的目标，更加准确地了解这个世界。
中国将在明后年发射巡天望远镜
当前，我国空间站已进入全面建设阶段，今年底将基本建成基本构型。周建平表示，建设空间站就为了探索宇宙，“我们将在明后年发射巡天望远镜，可探测宇宙暗物质，精度与哈勃望远镜相当，视场是哈勃的300倍。”
据介绍，我国巡天望远镜类似美国的哈勃望远镜，但许多性能指标却要高于32岁的哈勃望远镜。巡天望远镜的成像质量、分辨率与哈勃望远镜相当，但巡天望远镜的视场比哈勃大 300多倍。
周建平透露，巡天望远镜规划寿命是10年，计划探测完成半个天区。“我认为这还是一个保守的估计，实际上我们会致力于让巡天工作更长时间，这样我们就有可能获得整个天区的图像。”
中国巡天望远镜有强大探测能力，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究，有望取得一批重大创新成果。