中国最昂贵、最先进的望远镜——巡天空间望远镜

作者: 李然

来源: 科学大院

发布日期: 2021-09-04

中国计划发射一台名为“巡天空间望远镜”的先进天文观测仪器,该望远镜将能够与哈勃望远镜相媲美,同时观察成千上万的星系。望远镜的建造旨在更深入地理解宇宙的结构和演化,包括观察暗物质和暗能量。这台望远镜预计在2024年前后投入运行,将开启天文学的黄金时代。

这将是中国有史以来最昂贵、也最先进的望远镜。李然,中国科学院国家天文台星云计划研究员,很高兴能和大家分享“巡天空间望远镜”。这台望远镜将是有史以来中国天文学界获得的最昂贵、也是最先进的观测仪器。在未来几年,它将会发射到太空轨道上去。

为什么要建造望远镜?从下图中,我们可以看到:一个人站在荒漠上看向远方的时候,他看到的是非常美丽的银河横亘在天际之中。这条银河由无数的恒星构成,其中有一些小小的红色云状物,那可能是一些恒星的形成区域。在这张图上,我们也可以看到黑色的暗道,它是银河的尘埃遮挡了更远处的恒星所造成的。

科学家改变了这一切。伽利略在1609年的时候,第一次将望远镜指向了天空,他发现几件非常让人震惊的事情。他看到月球上有很多环形山和岩石,并不像人们想象中那样是一个由巨大奶酪构成的圆球。当他用望远镜指向银河的时候,还发现银河由非常多星星构成,并不是一条弥漫在空中的发光的长带。从那时开始,人类能够真正用科学的武器去了解银河,而不仅仅只诉诸于感性。

为什么要把望远镜放到天上去?我们想要建造更大的望远镜是因为要接收到更多的光,这样才能看到更暗的天体。但除了观察暗弱的天体,天文学家还想要把天体看得越来越清晰。当我们去看宇宙的时候,我们也想去分辨出来宇宙里的一些天体的结构。只有我们知道了它的结构,我们才能了解它的起源,才能了解它的演化。

哈勃望远镜最终没有辜负人们的等待。我们可以看到左图是地面望远镜拍到的一个星系的图像,非常漂亮,蓝色的、絮状的星系,很有诗意。但是,我们去看右图哈勃望远镜拍到的这张图片,里面的星云分解成了一颗一颗的恒星。我们能知道它们的亮度,颜色。可以来推断这样的一个星系是如何形成的。

如何超越哈勃望远镜?其实是有办法的。下面左图是一匹角马,它是生活在非洲草原上的动物。如果拿一个长焦镜头去观察它,我们可以把它观察得非常细致。但是非洲草原上可能有成千上万的角马,它们在这个草原上要迁徙,那么想研究它们的迁徙怎么办?我拿一个广角镜头去拍摄,就是下面右边的这个图像。

这就是中国空间站巡天空间望远镜的理念。它是一台主径口径两米的望远镜,大小大概是一辆大巴车。它收集光的镜面直径两米,哈勃望远镜是两米四,我们比它稍小一点儿,但是图像质量是类似的。巡天空间望远镜和空间站是共轨飞行的,没有对接在空间站上。巡天空间望远镜可以回到空间站,与它进行对接,更新、升级仪器。这台望远镜大概会在2024年前后投入运行。

巡天空间望远镜会带给我们什么?当有了这个望远镜以后,我们可以做什么?首先,过去所有的精测望远镜只能看到一两个星系,现在我们通过巡天空间望远镜,能够成千上百倍地去看它。很多现在看来奇怪的,稀少的天体,在巡天空间望远镜的时代都会被大量的观察到。

更有意思是,所有的星系处在不同的距离,所以我们可以把它们按照距离进行分类。越远距离的星系发出来的光,到达我们的时间就越长,实际上我们看到的是它越早时期的一个图像。当把宇宙中所有的星系进行分类,并测量形状之后,科学家就可以做到一件很厉害的事情:把宇宙的物质结构的演化做出来。

我们巡天空间望远镜上不仅搭载了非常厉害的巡天相机,还有丰富的精测仪器。其中有的仪器可以帮我们去观察星系中的碳元素;有的仪器可以让我们去看有没有行星在围绕这些恒星转;还有一个具备精测能力的相机,可以去拍摄一个小视场的、非常精确的图像;另一个非常有意思的仪器叫做积分视场光谱仪,它可以把一个星系每一个位置处都拍一条光谱,这条光谱会告诉我们星系在这个位置处各种各样的物理信息。

在巡天空间望远镜运行后,我们将会迎来一个天文学的黄金时代,我很期待这个时代的到来。谢谢大家!

UUID: 7325a9f7-bb7a-4048-a9f0-74346ff1f4ab

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/科学大院公众号-pdf2txt/2021年/2021-09-04_这将是中国有史以来最昂贵、也最先进的望远镜.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0084 元