中国建造大型太空望远镜

　　奇妙知识季
　　我看到媒体报道，中国正在建造第一台大型太空光学望远镜，正式的名字叫做载人空间站工程巡天空间望远镜，预计在2024年发射进入近地轨道，和中国空间站在同一个轨道上飞行。专家指出，这是中国天文学界有史以来最先进、最昂贵的研究设施，这台望远镜的发射将极大地提升中国天文研究水平。
　　消息就是这样，我们来看看能学到点啥知识。
　　说到太空望远镜，我们肯定会第一时间想到哈勃望远镜，那是美国宇航局在1990年发射的世界上第一台太空望远镜，现在哈勃望远镜服役已经超过30年，各个太空大国都正在研发第二代太空望远镜。那么，第二代太空望远镜和哈勃有什么不同呢？
　　国家天文台研究员李然介绍说，第二代太空望远镜有两种思路：一是建造口径更大的望远镜，这样可以看向更远的深空，探测到更暗的天体。比如，耗资100亿美元研制的詹姆斯韦伯太空望远镜，就是这个思路，它被看作是哈勃望远镜的正统继任者，它的镜片口径是6。5米，是哈勃望远镜的2倍多。美国宇航局计划在12月24日，也就是3天后，发射詹姆斯韦伯太空望远镜。
　　除此之外，还有一种思路，就是不追求看得更深，而是看得更广，可以观测到更广阔的天空，这样就可以更高效、更系统地去研究宇宙。中国正在研制的巡天空间望远镜就是这种思路。它的口径为2米，成像质量和哈勃望远镜差不多，但是它的视野极为广阔，专业术语叫做视场，视线的视，场域的场。它的视场可以达到哈勃望远镜的300倍，每次曝光可以获得至少1000个天体的光谱信息。
　　除了中国，欧美也正在研发自己的巡天望远镜。欧洲航天局将在2022年底发射欧几里得巡天望远镜，美国航天局也计划在几年之后发射罗曼巡天望远镜。可以说，太空望远镜已经成为各国天文研究的最重要的基础设施之一。
　　我们再来问个问题：为什么一定要把望远镜发射到太空，直接在地球上观察不行吗？还真不行。首先，在地面上需要透过大气层去观察星空，但是大气在不断运动，这就导致，光线在大气中的传播路径不断变化，观察到的星象比较模糊。不过，这还不是最严重的问题。
　　更麻烦的是，我看到最近《经济学人》的一篇报道，这些年各国密集发射的卫星，对天文学观测也造成了很大的影响。比如马斯克打造的星链计划，一枚火箭就发送60颗卫星上天。星链计划原本规划发射1。2万颗卫星，后来又增加了第二期，两期总共发射4。2万颗卫星。这还只是马斯克他们一家。据统计，到2030年，除马斯克的星链计划外，全球还将发射10万颗卫星上天。每颗卫星上面都有太阳能板，它们反射的阳光会极大地干扰地面的天文观测。
　　比如，地面天文台需要用高度灵敏的望远镜来密集观测天空，这样才能捕捉到太空里突然出现的微小变化。但是，如果天空中有卫星群，它们在早晨和傍晚时就会在望远镜拍摄的照片里留下明显的条状轨迹。这些轨迹会影响天文学家的判断，错过某些转瞬即逝的重要天文现象，严重的情况下甚至会使拍出的照片直接报废。
　　实际上，不只是地面望远镜受卫星影响，就连哈勃望远镜也受到影响。2021年上半年，哈勃望远镜曝光的照片中有6也有卫星的条状轨迹。为了解决这个问题，第二代太空望远镜必须升到比卫星轨道更高的高度。前面说的哈勃继任者，詹姆斯韦伯太空望远镜，就将发射到距离地面150万公里的高度上，这是地球到月亮距离的3倍了，完全不会受到卫星干扰。甚至，还有天文学家梦想着，有一天能够在月球的背面安装射电望远镜，因为这是整个太阳系里唯一一处，不会被地球和卫星上的无线电波干扰到的地方。
　　天文学家和卫星的斗智斗勇，让我想起一句话：发展带来的问题，还得靠进一步的发展来解决。