哈勃空间望远镜作为人类迄今为止最大吨位空间望远镜在轨部署已经届满29年,它就像是人类的太空之眼窥测着百亿光年时空距离内的宇宙。也正是因为哈勃我们得以确认宇宙确实是在不断膨胀,它拍摄的精美照片不仅极具科学研究价值更提振了公众认知宇宙的兴趣。
太空中的哈勃望远镜
29岁高龄的哈勃望远镜显然已经时日不多,就在去年它差点因为陀螺仪故障而寿终正寝。难道人类就没有造出它的继任者吗?有人说怎么没有,耗资100亿美元打造的韦伯空间望远镜不就是,虽然后者拥有6米级主镜口径,是哈勃的3倍,但哈勃与韦伯并非同类,前者工作在近红外至紫外波段,而后者则是近红外和中红外波段,二者是完全不同类型的两种空间望远镜。
韦伯空间望远镜
想要找哈勃继任者还得来中国,天宫空间站是我国耗资最大投入力量最多的空间基础科学工程,该空间站除了众所周知的载人航天用途还有一项使命任务鲜有提及,那就是它还有一座附属的大型空间光学舱——巡天空间望远镜。
巡天光学舱与哈勃是同一类型的空间望远镜,重量有十几吨,不仅身板更大功能也更强,在拥有与哈勃同等分辨率前提下巡天观测能力更是后者的300倍。
天宫空间站
在早期规划中巡天光学舱被设计安装在天宫空间站的梦天号实验舱上,但将空间望远镜安放在空间站上也有一个弊端,就是无法灵活调整镜头指向观测想要观测的天区,于是我国航天专家创新出了共轨运行方案,将光学舱独立出来与天宫空间站共同布置在同一轨道。
共轨飞行方案不仅让巡天空间望远镜拥有更灵活的观测能力,还解放了梦天号实验舱,一下子多出了十几吨空间站载荷空间,被腾出来的地方后来被设计为多功能货仓以及供货物进出空间站的气闸舱,还有暴露实验平台,进一步提升天宫空间站科学任务能力。
空间望远镜
同时天舟货运飞船将成为空间站与巡天光学望远镜之间的补给纽带,它可以为巡天望远镜在轨补加燃料,必要时巡天光学舱还可以直接与天宫空间站交会对接进行在轨维修。要知道哈勃望远镜每次出事都需要发射耗资巨大的航天飞机送人上去维修,而我国共轨部署方案将大大降低巡天空间望远镜的在轨维护成本,且效能更高。
空间交会对接
根据前不久航天日公布的天宫空间站建设进度介绍,目前巡天光学舱平台和多功能光学设施一体化方案设计工作已基本完成。接下来将转入初样与正式样研制生产工作,预计将在天宫空间站完成在轨建设进入正式运营后发射入轨。
巡天光学舱分系统部件
巡天光学舱研制难点之一就是大口径主镜的研制,而这对于现如今的我们来说早已不是瓶颈,就在去年我国长春光机所就成功研制出世界最大尺寸的4米级碳化硅反射镜,而重达十几吨的巡天光学舱还拥有对地观测任务能力。要知道与哈勃同款的航天器还有美国的锁眼系列光学侦察卫星,而重达十几吨的巡天光学舱要对地观测什么呢?想必农业普查任务不会那么繁重,兼职搞些“副业”也是可以的。
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