伴隨著中國(guó)空間站的建造,與其共軌飛行的巡天空間望遠(yuǎn)鏡的研制也正在緊張有序推進(jìn)。記者從中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所獲悉,目前,巡天光學(xué)設(shè)施初樣研制取得新進(jìn)展。望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)在中國(guó)空間站建成后發(fā)射升空,將成為探索星辰大海的旗艦級(jí)空間天文設(shè)施。
作為中國(guó)空間站的光學(xué)艙,巡天空間望遠(yuǎn)鏡將架設(shè)一套口徑2米的光學(xué)系統(tǒng),并配備一系列最先進(jìn)的探測(cè)器。望遠(yuǎn)鏡的大小相當(dāng)于一輛大客車,立起來(lái)有三層樓高,重達(dá)十幾噸。
中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員 巡天光學(xué)設(shè)施責(zé)任科學(xué)家 詹虎:巡天空間望遠(yuǎn)鏡主要分成兩部分,一個(gè)是巡天光學(xué)設(shè)施,還有一個(gè)是巡天平臺(tái)。巡天光學(xué)設(shè)施就是一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,它實(shí)際上有很多的子系統(tǒng)。
在巡天空間望遠(yuǎn)鏡上,第一代儀器共包含5臺(tái)觀測(cè)設(shè)備,包括巡天模塊、太赫茲模塊、多通道成像儀、積分視場(chǎng)光譜儀和系外行星成像星冕儀。其中,占據(jù)最主要觀測(cè)時(shí)間的就是巡天模塊,這是一個(gè)視野極為寬闊的相機(jī)。
中科院長(zhǎng)春光機(jī)所研究員 巡天光學(xué)設(shè)施總體主任設(shè)計(jì)師 徐抒巖:我們現(xiàn)在正處于初樣研制階段,目前鑒定產(chǎn)品各個(gè)子系統(tǒng)、組件、單元基本都研制完成,準(zhǔn)備集成測(cè)試試驗(yàn)工作,這些工作做完之后,我們就轉(zhuǎn)入到正樣研制階段,開展飛行件的研制工作,與巡天平臺(tái)集成開展聯(lián)合試驗(yàn),開展發(fā)射場(chǎng)測(cè)試,然后擇機(jī)發(fā)射。
與空間站共軌飛行 2024年投入科學(xué)運(yùn)行
巡天空間望遠(yuǎn)鏡就好像是一座在軌飛行的移動(dòng)式空間天文臺(tái),可以避開大氣干擾展開前沿天文探索。作為中國(guó)空間站的光學(xué)艙,望遠(yuǎn)鏡在太空之中將如何運(yùn)行、維護(hù)?
中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員 巡天光學(xué)設(shè)施責(zé)任科學(xué)家 詹虎:它在平時(shí)觀測(cè)的時(shí)候遠(yuǎn)離空間站共軌飛行,它們?cè)谝粋€(gè)軌道面內(nèi),當(dāng)它需要補(bǔ)給或者維修升級(jí)的時(shí)候,巡天空間望遠(yuǎn)鏡會(huì)主動(dòng)跟空間站進(jìn)行對(duì)接,然后進(jìn)行補(bǔ)給,也可以通過航天員的操作,對(duì)后端的儀器以及前面主光學(xué)系統(tǒng)的一些組件進(jìn)行更換升級(jí),或者有的可以運(yùn)到實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行維修。
專家介紹,這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡最初是被設(shè)計(jì)放在中國(guó)空間站上的,但這樣一來(lái)觀測(cè)會(huì)受到限制,因此最終采取的方案是與空間站共軌獨(dú)立飛行,望遠(yuǎn)鏡自身攜帶燃料。
中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員 巡天光學(xué)設(shè)施責(zé)任科學(xué)家 詹虎:在初期論證的時(shí)候,巡天空間望遠(yuǎn)鏡是準(zhǔn)備裝在空間站上面,肯定有一些因素會(huì)影響天文觀測(cè),比如說空間站的振動(dòng),還有結(jié)構(gòu)上面可能會(huì)對(duì)我們觀測(cè)造成一些遮擋等。在大概2014年的時(shí)候,中科院和航天五院的專家先后就提議將巡天空間望遠(yuǎn)鏡跟空間站脫開,這樣能夠從根源上面消除這些不利因素的影響,在它正常工作的時(shí)候是遠(yuǎn)離空間站。
按照中國(guó)載人航天工程計(jì)劃,巡天空間望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)于2024年前后投入科學(xué)運(yùn)行,已規(guī)劃的任務(wù)壽命是10年,通過維修可以不斷延長(zhǎng)壽命。