載人空間站工程巡天空間望遠(yuǎn)鏡（Chinese Survey Space Telescope），簡(jiǎn)稱CSST，也可稱為“巡天”。是中國(guó)空間站建設(shè)規(guī)劃中四個(gè)大型艙段中的一個(gè)，即共軌飛行艙段“巡天”光學(xué)艙（或稱光學(xué)空間望遠(yuǎn)鏡、太空望遠(yuǎn)鏡）。

中國(guó)首個(gè)大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡2024年將計(jì)劃發(fā)射。

巡天空間望遠(yuǎn)鏡就好像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。

特點(diǎn)

巡天望遠(yuǎn)鏡的特點(diǎn)就是看得深、看得廣、看得精。同等深度和精度基礎(chǔ)上，它的廣度是哈勃望遠(yuǎn)鏡的300倍以上，同等條件下，哈勃望遠(yuǎn)鏡能看到1顆星，空間巡天望遠(yuǎn)鏡可以看到300顆星。

設(shè)備簡(jiǎn)介

中國(guó)空間站的建設(shè)規(guī)劃當(dāng)中，“天宮”空間站主要由4個(gè)大型艙段組成，其中“天和”核心艙、“問天”實(shí)驗(yàn)艙、“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙構(gòu)成空間站的主干部分，第4個(gè)艙段卻是一個(gè)共軌飛行艙段“巡天”光學(xué)艙（或稱太空望遠(yuǎn)鏡）。

中國(guó)自主研發(fā)建造的光學(xué)空間望遠(yuǎn)鏡全稱是載人空間站工程巡天空間望遠(yuǎn)鏡，也可稱為“巡天”，原本是夢(mèng)天號(hào)實(shí)驗(yàn)艙的組成部分，但由于兼容問題最終被設(shè)計(jì)為與天宮空間站共軌運(yùn)行的獨(dú)立艙段。

“巡天”光學(xué)艙不僅將填補(bǔ)我國(guó)空間天文觀測(cè)的空白，而且將實(shí)現(xiàn)接近哈勃望遠(yuǎn)鏡的分辨率和超過哈勃望遠(yuǎn)鏡兩個(gè)數(shù)量級(jí)的視場(chǎng)，能快速完成大規(guī)模的多色成像和無縫光譜巡天。

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，立起來有三層樓高，重達(dá)十幾噸。

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)。

性能參數(shù)

“巡天”光學(xué)艙裝有一臺(tái)2米口徑的大型望遠(yuǎn)鏡，巡天號(hào)觀測(cè)波長(zhǎng)范圍為255~1000納米，可覆蓋從近紫外、可見光到近紅外波段。

“巡天”光學(xué)艙除了裝有2米口徑的Cook型離軸三反射光學(xué)系統(tǒng)，還增加了一個(gè)折轉(zhuǎn)鏡便于實(shí)現(xiàn)不同光學(xué)載荷之間的切換、調(diào)焦和精密穩(wěn)像等功能。據(jù)悉，巡天號(hào)光學(xué)艙還將是中國(guó)首個(gè)使用主動(dòng)光學(xué)的太空望遠(yuǎn)鏡，可通過主動(dòng)調(diào)整次鏡的形變進(jìn)一步提高望遠(yuǎn)鏡成像質(zhì)量。

“巡天”光學(xué)艙能實(shí)現(xiàn)自主飛行，因此具有很高的姿態(tài)調(diào)整精度，而且它還具備主動(dòng)交會(huì)和?？靠臻g站的能力，可以在?？靠臻g站期間接受推進(jìn)劑補(bǔ)加，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、維修和更新升級(jí)等工作，因此也具有更好地維護(hù)效率和費(fèi)效比。

此外，“巡天”光學(xué)艙還兼具巡天和查地能力，能作為遙感衛(wèi)星使用，這也是中國(guó)首創(chuàng)的設(shè)計(jì)理念，在全世界都是獨(dú)一份。

按照規(guī)劃，“巡天”光學(xué)艙將與空間站共軌飛行，主要用于實(shí)施天文觀測(cè)，兼顧對(duì)地觀測(cè)能力。它能夠提供與哈勃望遠(yuǎn)鏡分辨率大致相當(dāng)，但視場(chǎng)大300多倍的巡天觀察能力，光學(xué)系統(tǒng)的性能在世界新一代太空望遠(yuǎn)鏡中也是屈指可數(shù)的。

該光學(xué)艙還搭載了巡天相機(jī)、積分視場(chǎng)光譜儀、多通道成像儀、系外行星成像星冕儀、太赫茲接收儀等5個(gè)有效載荷，除了具備基本的快速巡天能力外，系外行星成像星冕儀還為它增加了探測(cè)和研究系外行星的能力。

“巡天”光學(xué)艙最主要的任務(wù)是巡天觀測(cè)，科研人員計(jì)劃進(jìn)行17500平方度的多色成像觀測(cè)，以及與之同天區(qū)的無縫光譜觀測(cè)，還將進(jìn)行400平方度的多色成像深場(chǎng)觀測(cè)和與之同天區(qū)的無縫光譜深場(chǎng)觀測(cè)。

巡天號(hào)光學(xué)艙在未來10年的巡天觀測(cè)任務(wù)中，有望憑借優(yōu)秀的性能，觀測(cè)分析和揭示宇宙加速膨脹的機(jī)理，甚至帶來意料之外的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

中國(guó)空間站望遠(yuǎn)鏡巡天模塊的主焦面由30塊探測(cè)器拼接而成，每一塊都比哈勃的探測(cè)器大。其中18塊探測(cè)器上設(shè)置有不同的濾光片，可以獲得宇宙天體在不同波段的彩色圖像；另外12塊探測(cè)器則用于無縫光譜觀測(cè)，平均每次曝光可以獲得至少上千個(gè)天體的光譜信息。運(yùn)行后，它將成為太空中像元規(guī)模最大的天文相機(jī)。

發(fā)射計(jì)劃

2022年4月17日，國(guó)務(wù)院新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會(huì)介紹中國(guó)空間站建造進(jìn)展情況。據(jù)介紹，2023年我們計(jì)劃發(fā)射我國(guó)首個(gè)大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡，開展廣域巡天觀測(cè)，將在宇宙結(jié)構(gòu)形成和演化、暗物質(zhì)和暗能量、系外行星與太陽系天體等方面開展前沿科學(xué)研究，有望取得一批重大創(chuàng)新成果。

2022年5月7日消息，中國(guó)載人航天工程辦公室主任郝淳在國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)上介紹，計(jì)劃2023年發(fā)射中國(guó)首個(gè)大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡，開展廣域巡天觀測(cè)。未來它將與中國(guó)空間站共軌飛行，帶來全景式宇宙高清圖。

2022年7月，巡天空間望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)2024年投入科學(xué)運(yùn)行。