中國青年網(wǎng)在線刊發(fā)了一篇關(guān)于天宮空間站共軌飛行的巡天望遠鏡采訪稿，其中涉及到了關(guān)于望遠鏡的多個參數(shù)，盡管很多數(shù)據(jù)都看不懂，但有一個描述一定是大家都了解的：預(yù)計于2023年發(fā)射的中國空間站望遠鏡非常有氣勢，大小相當于一輛大客車，立起來有三層樓

中國青年網(wǎng)在線刊發(fā)了一篇關(guān)于天宮空間站共軌飛行的巡天望遠鏡采訪稿，其中涉及到了關(guān)于望遠鏡的多個參數(shù)，盡管很多數(shù)據(jù)都看不懂，但有一個描述一定是大家都了解的：

預(yù)計于2023年發(fā)射的中國空間站望遠鏡非常有氣勢，大小相當于一輛大客車，立起來有三層樓高。它的口徑為兩米，與美國哈勃太空望遠鏡的口徑相當，而視場比哈勃望遠鏡大350倍。

巡天光學(xué)艙段：真實數(shù)據(jù)究竟如何？

中國空間站望遠鏡原本的設(shè)計構(gòu)想是天宮空間站的一個艙段，與空間站對接為一體，便于日常管理與維護，不過這種模式有優(yōu)點也有缺點，優(yōu)點是就是檢修非常方便，航天員出艙即可檢修與維護！

而缺點則是巡天光學(xué)艙需要長期對準某個目標觀測或者臨時調(diào)整觀測角度對突發(fā)天體進行觀測，并且光學(xué)望遠鏡觀測需要“絕對安靜”，空間站上航天員的工作與“走動”，以及飛船的對接、艙外行走等都會造成大量震動，影響空間望遠鏡的工作。

因此后來巡天光學(xué)艙變成了一個與空間站共軌運行的獨立艙段，必要時空間站可以靠攏對其維護，正常工作時就是互不影響，不得不說真是個絕佳的創(chuàng)意，目前的哈勃望遠鏡就存在一個檢修困難的嚴重問題，因為不與空間站共軌，只有航天飛機才能靠泊維修，而航天飛機早已于2011年退役，哈勃望遠鏡只能走一天算一天了。

巡天望遠鏡，性能如何？

關(guān)于巡天光學(xué)艙的中文介紹資料比較少，很多都是要收費的，筆者翻到兩份資料，一份是百度文庫上的《中國空間站多功能光學(xué)平臺高空間分辨本領(lǐng)多色深度巡天》中文版資料，另一份是中國科學(xué)院國家天文臺研究員詹虎老師于2019年11月5日在北京太空任務(wù)的弱引力透鏡研究會議上的報告，兩份資料有一些出入，下文來了解下：

國家天文臺研究員詹虎的資料

一個是CSST（中國空間望遠鏡）裝載的儀器設(shè)備介紹：

包括：測量相機（SC）、太赫茲接收器（THz）、多通道成像儀（MCI）、積分場光譜儀（IFS）、冷行星成像日冕儀（CPIC）等，下方還有光路結(jié)構(gòu)以及設(shè)備所在光學(xué)艙的位置。

這個頁面是光學(xué)性能介紹，口徑為2米，焦距為28米，光學(xué)極限分辨率是0.13角秒，其他的諸如指向精度等就不做介紹了，我們看關(guān)鍵光學(xué)參數(shù)，而另一篇則是百度上能搜到的資料：

上圖是中文資料，看起來是一份設(shè)計前期的早期資料，因為參數(shù)都屬于要求，其極限分辨率要求為0.1角秒，和詹虎研究員PPT中的0.13''很接近，當然以詹虎研究員的資料為準，一來時間上更接近，二來詹虎老師是中國科學(xué)院國家天文臺研究員，其可信度很高。

真比哈勃太空望遠鏡的性能還要好？

兩臺望遠鏡相比，光學(xué)參數(shù)無疑是第一位的，哈勃望遠鏡的光學(xué)性能參數(shù)如下，這是從NASA的哈勃望遠鏡手冊上截圖下來的：

哈勃口徑為2.4米，明顯要比CSST要更大一些，這表示它的集光力要比CSST要更好一些，簡單的說拍攝一個暗物體，哈勃的時間要更短一些。

另一個則是極限分辨率，哈勃為0.1弧秒，這和CSST的0.13角秒差不多，因為角秒又稱弧秒，兩個就是同一個東西，因此在文中介紹的，中國空間望遠鏡和哈勃的分辨率差不多還真沒啥大問題，因為確實差不多。

哈勃和CSST，究竟哪個更強？

光學(xué)分辨率幾乎不分高下，那么兩者的性能差不多？其實并不是，在詹虎研究員的CSST PPT中還有一個數(shù)據(jù)是用于調(diào)查觀測的視野為1.1°，那么單次成像的最大面積為0.95平方度。

筆者找不到哈勃望遠鏡的整體視野數(shù)據(jù)，只有幾個相機的視野，不過找到一個NGRST（南希·格雷斯羅曼望遠鏡）的視野是哈勃100倍的數(shù)據(jù)，而NGRST的視野為0.281平方度，那么兩者的相差的倍數(shù)為3.38，再乘以100，那么差不多就是338倍。

因此在很多資料中給出的數(shù)據(jù)為350倍，或者說300倍應(yīng)該都是靠譜的，只是從不同的視野，比如某個相機CCD的FOV或者整體視野相比。

當然除了分辨率和視野外，其搭載的CCD以及光學(xué)濾光鏡等這些都有了質(zhì)的飛躍，其中CCD分辨率更是有了數(shù)量級的提升，這也是大視場下仍然保證了極高分辨率的關(guān)鍵原因，CSST即可以拿來巡天，也可以凝視某個深空目標觀測，未來效率將會比哈勃得到極大的提升。

CSST對于宇宙學(xué)的研究將會是一個非常有益的補充，它獲取圖像的能力，快速巡天等將會大展拳腳。

延伸閱讀：HST并不是我們的目標

哈勃已經(jīng)是30多年前的望遠鏡，我們?nèi)ズ凸啾染退愦螳@全勝也是臉上無光，當然和哈勃相比只是讓大家了解其工作效率，畢竟哈勃帶給了我們震撼的宇宙，使得我們的目光從本星系群直接延伸到了134億光年外，從這一點來看，可能再也沒有望遠鏡能代替哈勃的地位。

但詹姆斯·韋伯望遠鏡已經(jīng)接過了它的接力棒，正在以更遠的宇宙為目標進發(fā)，它的觀測波長已經(jīng)從可見光轉(zhuǎn)向了紅光到中紅外波段，這是深空極度紅移的天體的范圍，而且口徑也擴展到了6米，另外它的CCD還將在接近宇宙微博背景輻射的溫度下工作，靈敏度提升將可以用數(shù)量級來形容。

中國未來的望遠鏡有哪些？

規(guī)劃中的空間望遠鏡暫時沒有能和詹姆斯韋伯望遠鏡同級別的，不過除了光學(xué)巡天以外，我國也在其他波段的天基望遠鏡上發(fā)力：

除了研究深空以外，還有專門研究太陽的望遠鏡：

Advanced Space-based Solar Observatory(ASO-S)：先進天基太陽天文臺，ASO-S 的科學(xué)目標簡稱為"一磁兩暴"，"一磁"即太陽磁場，"兩暴"即指太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象—耀斑爆發(fā)和日冕物質(zhì)拋射，即觀測和研究太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射的起源及三者之間可能存在的因果關(guān)系。

Einstein Probe(EP)：愛因斯坦探針計劃，其任務(wù)是在軟 X 射線波段開展大視場時域巡天監(jiān)測，旨在系統(tǒng)性地發(fā)現(xiàn)宇宙高能暫現(xiàn)天體，監(jiān)測天體活動性，探索其本質(zhì)和物理過程。

EP 衛(wèi)星瞄準了黑洞與其它各種天體的并合，黑洞在宇宙中的分布、形成和演化，引力波源電磁對應(yīng)體，早期宇宙，超新星，致密天體活動性等重大科學(xué)問題開展科學(xué)研究，將獲取包括全天 X 射線時序全景圖像、天體的 X 射線光譜和時變數(shù)據(jù)等時域天文觀測數(shù)據(jù)，為時域天文學(xué)的發(fā)展提供寶貴的數(shù)據(jù)積累。同時，EP衛(wèi)星首次將沉寂（不活動）的黑洞作為研究對象，將開辟黑洞吞噬恒星事件這一新的研究領(lǐng)域。

其最明顯的標志是基于MPO龍蝦眼技術(shù)的X射線聚焦成像光學(xué)系統(tǒng)，探測靈敏度和巡天捕獲能力比以往和現(xiàn)有設(shè)備高一到兩個數(shù)量級，為國際領(lǐng)先水平。

從這些領(lǐng)域的進展中我們可以看到我國在天文領(lǐng)域正在全面鋪開，相信我國在基礎(chǔ)科學(xué)方面已經(jīng)到了突破的前夜，預(yù)祝他們?nèi)〉脠A滿成功。