中华基业·发明创造039
太空望远镜、国际空间站这些当今世界上最先进、曾经一度争夺最激烈的领域,现在的形势发生了实质性反转。当初拒绝中国参加、对中国技术封锁的欧洲人转而来求我们进行技术合作,但是我们的科学家已经不再需要他们手中的“先进技术”了。
1990年,美国“发现者”号航天飞机成功发射了当时世界上最先进的哈勃空间望远镜,用以太空观测。近30年过去了哈勃空间望远镜依然是最大最先进的太空观测望远镜,尽管它在2018年由于故障原因,已经暂停运作。不过,这个保持了将近30年的记录就在未来几年内就会被中国人打破了,取代它的将是中国航天科技集团公司研制的“巡天”号光学舱。
“巡天”号光学舱模拟图
说起中国的这个“巡天”号光学舱,还有一段不为人知的历史。在我国最初规划自己的空间站时,核心舱两侧并不是完全相同的两个实验舱,其中一个是实验舱,而另一侧则是一个“巡天舱”,而这个巡天舱的核心装备就是一个直径两米的太空望远镜。也就是说,在最初的一版计划中,中国巡天望远镜是空间站的一部分,是“共体飞行”的。但在后期的研究中发现,由于空间站自身的运行及内部人员的活动、航天器的对接等都可能给空间站带来一定的震动,过大的震动对太空望远镜的成像带来严重影响,因此在后期的设计中,望远镜就从空间站的规划中摘除了,而是做一个独立的“光学舱”,与空间站一起飞行在400公里高的轨道上,于是就变成了“共轨飞行”。尽管巡天望远镜已经不再是空间站的一部分,但是中国空间站的一个实验舱依然保留了“巡天号”的名称。
按照计划,这个直径超过两米的“光学舱”将承载着巡天望远镜,与空间站同周期运行。如需升级或者维修时,空间站会接近光学舱,可以直接由航天员出舱维护,也可以让光学舱对接到空间站上,再由航天员进行维护。当然,该望远镜上天之日,还取决于两个因素:一是望远镜自身的研制进度,二是空间站的建设进度。
哈勃空间望远镜
那么和哈勃空间望远镜想比,“巡天”号光学舱究竟有什么优势呢?据说“巡天”号光学舱重达数十吨,太空望远镜主镜口径2米,它有媲美哈勃的分辨率,而且还有超过哈勃300+倍的视场。这意味着,哈勃花费一年所获取的数据,巡天号一天就可以获取完毕。同时,该望远镜除了能够巡天寻找宇宙起源,还可以对向地面成像,效果将与美国的锁眼侦察卫星相当。这个设计和应用理念上为世界首创,打破了西方“天地观测不可兼得”定论。
此外,“巡天”号光学舱还是一种具备长期自主飞行能力、姿态机动能力和精密指向能力的空间飞行器,具有主动交会对接的功能,可以和“天宫”号空间站对接,进行推进剂补加、设备更换升级和维护维修的能力。
太空望远镜主要用于外太空观测
中国空间站总师周建平表示,“巡天”号光学舱将成为中国人的“宇宙之眼”。当初拒绝中国参与国际空间站的欧洲人表示想参与“巡天”号光学舱的项目,但中国空间技术研究院高级工程师杜云泽博士对这种合作感到怀疑,称“欧洲人提供的设备技术不符合我们的要求”。
(据《中国版哈勃太空望远镜“巡天”的蝶变之路》改写 赵晋波)