这将是中国有史以来最昂贵、也最先进的望远镜。现在,天宫二号空间站正在393千米高的轨道上绕地球运转,不久之后,中国空间站-巡天空间望远镜也将抵达这个轨道。这台两米口径的望远镜拥有与哈勃空间望远镜类似的性能,能为我们揭开更多宇宙奥秘。
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。
如何超越哈勃望远镜?哈勃望远镜在1990年升空,到今年已经31年了。哈勃望远镜是一台能够在很小的视野范围里,非常精细地观察天空的望远镜。在今天,如果我们想在空间站上造一台望远镜,怎样才能够超越这样一个传奇,利用望远镜去更深地仰望我们的星空,更多地探索宇宙的知识呢?我们不能固步自封,时间已经过去了30年。
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。