“巡天”號光學艙——世界最先進太空望遠鏡

太空望遠鏡、國際空間站這些當今世界上最先進、曾經一度爭奪最激烈的領域,現在的形勢發生了實質性反轉。當初拒絕中國參加、對中國技術封鎖的歐洲人轉而來求我們進行技術合作,但是我們的科學家已經不再需要他們手中的“先進技術”了。

1990年,美國“發現者”號航天飛機成功發射了當時世界上最先進的哈勃空間望遠鏡,用以太空觀測。近30年過去了哈勃空間望遠鏡依然是最大最先進的太空觀測望遠鏡,儘管它在2018年由於故障原因,已經暫停運作。不過,這個保持了將近30年的記錄就在未來幾年內就會被中國人打破了,取代它的將是中國航天科技集團公司研製的“巡天”號光學艙。

“巡天”號光學艙——世界最先進太空望遠鏡

“巡天”號光學艙模擬圖

說起中國的這個“巡天”號光學艙,還有一段不為人知的歷史。在我國最初規劃自己的空間站時,核心艙兩側並不是完全相同的兩個實驗艙,其中一個是實驗艙,而另一側則是一個“巡天艙”,而這個巡天艙的核心裝備就是一個直徑兩米的太空望遠鏡。也就是說,在最初的一版計劃中,中國巡天望遠鏡是空間站的一部分,是“共體飛行”的。但在後期的研究中發現,由於空間站自身的運行及內部人員的活動、航天器的對接等都可能給空間站帶來一定的震動,過大的震動對太空望遠鏡的成像帶來嚴重影響,因此在後期的設計中,望遠鏡就從空間站的規劃中摘除了,而是做一個獨立的“光學艙”,與空間站一起飛行在400公里高的軌道上,於是就變成了“共軌飛行”。儘管巡天望遠鏡已經不再是空間站的一部分,但是中國空間站的一個實驗艙依然保留了“巡天號”的名稱。

按照計劃,這個直徑超過兩米的“光學艙”將承載著巡天望遠鏡,與空間站同週期運行。如需升級或者維修時,空間站會接近光學艙,可以直接由航天員出艙維護,也可以讓光學艙對接到空間站上,再由航天員進行維護。當然,該望遠鏡上天之日,還取決於兩個因素:一是望遠鏡自身的研製進度,二是空間站的建設進度。

“巡天”號光學艙——世界最先進太空望遠鏡

哈勃空間望遠鏡

那麼和哈勃空間望遠鏡想比,“巡天”號光學艙究竟有什麼優勢呢?據說“巡天”號光學艙重達數十噸,太空望遠鏡主鏡口徑2米,它有媲美哈勃的分辨率,而且還有超過哈勃300+倍的視場。這意味著,哈勃花費一年所獲取的數據,巡天號一天就可以獲取完畢。同時,該望遠鏡除了能夠巡天尋找宇宙起源,還可以對向地面成像,效果將與美國的鎖眼偵察衛星相當。這個設計和應用理念上為世界首創,打破了西方“天地觀測不可兼得”定論

此外,“巡天”號光學艙還是一種具備長期自主飛行能力、姿態機動能力和精密指向能力的空間飛行器,具有主動交會對接的功能,可以和“天宮”號空間站對接,進行推進劑補加、設備更換升級和維護維修的能力。

“巡天”號光學艙——世界最先進太空望遠鏡

太空望遠鏡主要用於外太空觀測

中國空間站總師周建平表示,“巡天”號光學艙將成為中國人的“宇宙之眼”。當初拒絕中國參與國際空間站的歐洲人表示想參與“巡天”號光學艙的項目,但中國空間技術研究院高級工程師杜雲澤博士對這種合作感到懷疑,稱“歐洲人提供的設備技術不符合我們的要求”。


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