本月31日,我國將發射“天宮”的第三個艙段,也就是“夢天”實驗艙,待“夢天”成功對接並順利轉位之後,我國空間站的一期工程就全面建成了。而這個“夢天”實驗艙,將配有專用的貨物氣閘艙,以及可展開式艙外實驗平台的安裝位置,設計和性能超過日本對接在國際空間站的“希望”號實驗艙。
夢天實驗艙,小方塊就是可展開式艙外實驗平台的安裝位置
天和、問天、夢天三艙實物
有意思的是,其實“夢天”的原始設計不是這樣的,航天部門最開始是準備將“巡天”光學艙的設備,安裝在“夢天”身上的,形成一個內埋式可升降的太空望遠鏡,但考慮到空間站運行時的振動對望遠鏡精度的影響和矛盾,所以最終選擇將太空望遠鏡獨立出來,成了與空間站伴飛的“巡天”光學艙。
紅框內就是原先準備部署巡天望遠鏡的地方
而“巡天”光學艙的建造,從一開始就直接在網上公開,包括早期的黑色“骨架”、初樣艙、以及7月份首次公開的實物,都一一放出圖片,近期更是出現了“定妝”照,看來已經造好了,體現了我國航天的高度透明。它最新的發射時間,也已經從2024年提前到2023年12月,也就是說差不多還有一年時間,就可以看到我們自己的大型太空望遠鏡入軌了。
有人嫌巡天的“骨架”黑
有人嫌“巡天”土,像鍋爐
這是巡天現在的樣子,還土嗎?
“巡天”光學艙的使命,是探索宇宙加速膨脹、暗能量本質、暗物質屬性,檢驗宇宙學模型、引力波源對應體,銀河系三維結構、天體測量,以及恆星、黑洞、星系、類星體、系內外行星等的形成與演化規律,不知道是否可以掉過頭來,對地球進行觀測?
巡天是研究宇宙的利器
而一說到“巡天”光學艙,很多人總喜歡拿它和“韋伯”望遠鏡來進行對比,但“巡天”並非紅外望遠鏡,作為大型可見光望遠鏡,或者叫2米級口徑離軸三反望遠鏡,它和“哈勃”才是屬於同一類的。當然,我們的“巡天”的視場要比“哈勃”大300多倍(也有說是200多倍的)。通俗來說,“哈勃”只能看到一個星星的地方,“巡天”能看到300多個。
韋伯是另一種類型的太空望遠鏡
哈勃才是同類
網上很多數據說“巡天”發射重量15.5噸,最大直徑有4.5米,高度大約有9米,相當於3層樓。但實際上,“巡天”還有一個約5米的推進器,加起來高度是14米左右,遠遠超過11噸的“哈勃”。正是因為有這個推進艙,所以“巡天”正確的叫法應該是光學艙,而不只是太空望遠鏡。
巡天由兩部分組成
之所以要給“巡天”加上推進艙,就是因為它採用了獨特的伴飛方式,與“天宮”空間站進行“編隊”,平時單獨前出布置,需要維護保養和補充燃料的時候,就飛回空間站,對接在節點艙的前向接口上,這種軌道控制能力是“哈勃”所沒有的,“哈勃”只有姿態控制能力。不知道“巡天”能否自己升軌,爬到更高的軌道上進行科學探測不?
巡天對接空間站
長度達到14米級
而如今“哈勃”的窘狀,更是凸顯了“巡天”設計的優越性。自航天飛機退役之後,部署在559公里高度軌道上的“哈勃”一直處於斷斷續續的失修狀態,比如今年的10月份,它就因為由於科學儀器遇到內部通信同步故障,再次陷入停擺狀態,NASA只能眼睜睜看着。
哈勃原先由航天飛機維護
好在馬斯克的“龍”飛船,預計會在明年3月份執行“北極星黎明”太空旅遊任務,屆時會有一名民間的宇航員首次完成太空行走。由於“龍”飛船太空旅遊的軌道高度差不多也是500公里左右,所以NASA正在求着SpaceX公司利用這次民間太空行走,幫忙修復“哈勃”望遠鏡。
龍飛船的首次民間太空行走可能維修哈勃
而我們的“巡天”光學艙就沒有這個煩惱了,由於它自帶推進艙,所以能自行飛回空間站,由機械臂進行維護保養。如果有零件需要精密維修,還可以由航天員帶來艙內進行,完事後再出艙裝回去。值得一提的是,“巡天”光學艙也可以選擇不飛回來,地面直接派一艘飛船上去跟它單獨對接,這不就相當於兩個空間站嗎?
我是一名快樂的水電工
航天員維修巡天想象視頻
這的確是個精細活
航天員以後就是維修工程師了
總而言之,“巡天”光學艙是人類航天史上的一個創舉。然而它只是一個開始,在它之後,我們更大的太空望遠鏡,包括月球軌道和月球基地的、深空的,以及“韋伯”PLUS都在規劃和研製當中。
韋伯PLUS,也會有的