在中国空间站的建设过程中,除了“天和”核心舱之外,还有“问天”和“梦天”两个实验舱,它们将在明年发射入轨。与此同时,还有一个“巡天”望远镜,它将在2024年前后升空,与“天宫”空间站主体部分长期共轨飞行。

天和、问天、梦天三舱地面备份

有意思的是,无论是“天和”核心舱,还是“问天”和“梦天”两个实验舱,网上都有实物照片,唯独这个“巡天”望远镜,或者叫“巡天”号光学舱,却鲜有露面,甚至连模拟的图片都不好找。直到最近,网络上才出现了一张它在地面建造阶段的照片。

巡天望远镜真身曝光

从照片上看,“巡天”望远镜的骨架竟然是黑色的,可谓是真正的“黑科技”。据说它的镜片口径只有2米,不及2.4米口径的“哈勃”,但是视场却是后者的300倍,不知道是怎样做到的。而从舱体直径来看,则远远超过了2米,甚至连整台望远镜纵向长度也有大约14米,可谓是一个不折不扣的“光学舱”。另外,从公开的数据来看,它的发射质量有20吨级,这个重量相比11吨的“哈勃”望远镜大了许多。

这图其实不太准

“巡天”望远镜最大的特色是与空间站长期共轨飞行,可以前出部署,也可以返回空间站对接,进行太空加油和在轨维修,延长寿命,就像太空港和放出的前哨站一样。而它的设计寿命虽然只有10年,与哈勃、韦伯一个标准,但航天器的实际寿命,往往远超设计寿命,所以可以运行很长时间,一直和空间站“双宿双飞”。

巡天与空间站双宿双飞

其实,“巡天”望远镜的原始设计,是布置在“梦天”号实验舱里的,但这样一来,空间站上试验机柜运行时的振动,将会对它产生十分不利的影响,因此在后来的方案中,研制单位大胆将其修改为共轨飞行方案,背后依赖的是自动对接技术的成熟,以及“天链”中继通信卫星的助力。

原来还有这段渊源

而“巡天”只是我国太空望远镜的一个代表,在它之前,我国曾于2017年6月15日,成功向550公里高的地心轨道上,发射了硬X射线调制望远镜(HXMT)。而在今年6月11日,我国民营航天公司“起源太空”的“仰望一号”太空天文望远镜,乘坐长二丁运载火箭,从太原升空,成功进入太阳同步轨道,它的任务是用光学波段寻找可以挖矿的小行星。

仰望一号

它是我国民营航天公司找小行星用的

在“巡天”望远镜之后,我国还有太阳轨道大型望远镜,以及韦伯PLUS。而在中俄联合建造的月球基地,还会部署至少一台太空望远镜。其中的韦伯PLUS特别值得一讲,它由中科院长春光机所主导研制,规模比韦伯大得多。

韦伯PLUS

由于尺寸巨大,无法折叠放进火箭的整流罩,所以采用在轨组装技术,其中涉及的“太空蜘蛛”组装机器人,与机械臂配合使用,创意十分新颖,而目前我国正在研究航天器碰撞、振动和缓冲、缩紧模型,以提高在轨自动组装技术的精度,只要将误差控制在0.015mm的范围内,才能确保韦伯PLUS的性能。

在轨自动组装技术

硬X射线调制望远镜、“仰望一号”、“巡天”光学舱、太阳同步轨道大型望远镜、月球基地望远镜、韦伯PLUS,我国太空望远镜正在一步一个脚印,去丈量宇宙的尺度,寻找时间的痕迹。

月球基地上也会放望远镜

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