航天员从天宫空间站出舱开展巡天空间望远镜维护作业示意图。

中国巡天空间望远镜与天宫空间站交会对接示意图。

　　中国巡天空间望远镜在轨运行示意图。

　　对2023年可能发生的世界科技热点事件，多家国际主流媒体进行了展望，均把中国空间站工程巡天望远镜（即“中国巡天空间望远镜”，英语简称“CSST”）列入其中，认为它的飞天将与美国发射新型火箭、启动小行星采矿任务等成为人类探索或利用太空新的年度里程碑。

　　根据最新版的中国航天白皮书，在天宫空间站全面建成以后，我国将适时启动CSST发射、部署工作，开展更加广泛的天文调查。中国载人航天工程办公室曾向外界表示，我国首个大型巡天空间望远镜计划于2023年发射，开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究。

　　■ 空间光学观测领域将升起的新星

　　说到天文望远镜，很多人第一时间想到的可能是“中国天眼”，即位于贵州平塘的500米口径球面望远镜（FAST）。作为我国近年来建成的重大科技基础设施，FAST以其超大的体量规模、优异的探索能力和丰硕的初期探测成果收获了超高的人气，享誉海内外。与FAST相比，CSST目前的知名度虽然不那么高，但是对于业内人士来说，它是一颗在光学望远镜开展天文观测领域正在冉冉升起的新星。

　　FAST与CSST之间除了知名度大小不同之外，当然还有诸多相异之处，其中最根本的区别在于它们分属不同的天文望远镜类型。

　　FAST是射电望远镜，接收的是天体发出的无线电波，而巨型球面镜就是其接收无线电波的天线，它把微弱的宇宙无线电信号收集起来，然后传送到接收系统中去放大，接收系统从噪音中分离出有用的信号，并传给后端的计算机记录下来。计算机记录的结果显示为许多曲线，供天文学家研究分析，从而获得各种宇宙信息。因为无线电波可穿透宇宙空间，所以射电望远镜不太会受光照和气候的影响，可以全天候、不间断地工作。

　　CSST是光学望远镜，捕捉的是近紫外至可见光波段，通过组成望远镜的直径大、焦距长的物镜和直径小、焦距短的目镜，实现远距离物体近处成像。这样，人们通过光学望远镜，就可以观察到很远的天体。由于受到地球浓厚的大气层、电离层、臭氧层和地磁场等综合因素影响，地基光学望远镜观测能力有限。随着航天科技的进步，消除上述因素影响的太空光学望远镜应运而生，这就是分别于1990年4月和2021年12月升空的哈勃太空望远镜和韦伯太空望远镜。中国巡天空间望远镜将紧随其后，成为人类新的“飞天巨眼”。

　　■ 历时10余载不断调整完善

　　CSST是中国科学家特别是光学、天文学界专家和航天科技工作者长期通力合作的结果。CSST巡天光学设施责任科学家、中科院国家天文台研究员詹虎介绍说，2009年12月，中国载人航天工程空间应用系统的总部组织召开一系列研讨会，探讨空间站在微重力科学、天文学、生命科学、地球科学等领域的科学目标与研究方向，由此拉开了CSST项目的序幕。2013年11月，CSST正式立项。

　　詹虎特别指出，根据立项时的方案，CSST是与空间站实验舱直接相连，但由此带来一些问题。比如，空间站组合体的姿态变化、结构形变以及各种振源对其形成的扰动都会使凝视观测的像质严重退化。再比如，空间站周围可能存在的污染环境和颗粒物、空间站大致对地定向的姿态其结构对观测方向的限制以及舱体和太阳帆板等各处表面产生的杂散光等因素，都不利于天文观测。鉴于此，2015年，该方案被调整为CSST与空间站共轨独立飞行并获得批准。之后经过遴选，CSST配备的巡天模块、太赫兹模块等5台仪器被确定下来。2022年4月，CSST初样研制进入关键期。当年底，初样鉴定件研制完成。据巡天光学设施总体主任设计师、中科院长春光机所研究员徐抒岩透露，在完成望远镜各个子系统、组件、单元集成测试试验工作后，即转入正样研制和飞行件的研制工作，随后与巡天平台集成开展联合试验，进行发射场测试，最后择机发射。

　　在CSST研制等工作紧锣密鼓推进的同时，观测数据处理准备工作已经着手推进。据中国科学院国家天文台研究员李然介绍，CSST在全周期将会产生50PB的科学数据产品，有关部门已建立了一个由天文学家、数据专家和计算机专家组成的团队，致力于开发CSST科学数据处理系统，产生供全国乃至全世界天文学家使用的天文图像和星表，开展进一步研究。

　　■ 有望为世界天文学发展作出重要贡献

　　CSST还未升空，但是其致力于打造的面向国际开放的、先进的空间天文台，将为人类认识世界提供新的可能性，吸引了全球科学家特别是天文学家、物理学家的目光。

　　在CSST科学工作联合中心网站上，人们可以看到CSST瞄准的7大科学目标，其中涉及宇宙学、星系和活动星系核、银河系及近邻星系、恒星科学、系外行星与太阳系天体等，每一项都指向当代科学最前沿。比如，利用CSST大天区巡天和超深场观测提供的丰富观测数据，对宇宙加速膨胀和暗能量、暗物质等进行研究，对星系的形态结构及其演化、活动星系与超大质量黑洞等进行研究。

　　李然表示，CSST有望帮助人类探索并解答关于宇宙的物质构成、结构、演化等基本问题。詹虎指出，天文探测能力的提升推动人类对宇宙认知，每次观测深度、广度、波段、测光精度等方面的突破，都会带来重大发现，甚至引发天文学和物理学革命性发展。CSST综合性能优异，在一些指标上大幅超越以往项目，在同期巡天项目中像质最好，近紫外波段的观测能力独一无二。李然满怀信心地表示，CSST不仅有望在宇宙加速膨胀机理的研究等方面取得突破，而且将打开更广阔的发现空间，为世界天文学的发展作出重要贡献。

　　整理/彭学武 制图/方磊

　　综合《人民日报海外版》、新华社、央视报道