万没想到这领域只有美国能跟中国叫板:超级天眼
2016-04-16 19:22:41
说到“超级天眼”大家一定首先想到了在中国境内正在建造大型射电望远镜,这种在世界处于领先地位的地基射电望远镜是我们窥天的一把远程利刃,但是由于大气层的影响,想清清楚楚的看到星星的本来面貌。最好的办法就是把望远镜射到天上去。不仅仅可以通过这个望远镜了解宇宙起源、发展、进化,还有黑洞等等前沿科学。最主要开发这个“超级天眼”,会使得我们光学技术,微控技术,太空控制技术都得到再一次的提升。这无疑将会应用到我们国防高新技术领域,一个项目可以反哺一堆新科技项目,所以大家看到各国都在凶猛的研发航天技术,因为确实一本万利!
我们回顾下人类历史上曾经最大的“超级天眼”-美国的哈勃望远镜项目,我们就可以了解到,这个东西利弊得失。美国的哈勃望远镜其实是英国人最早建议发展的,后来英国人发现这个东西光立项就要3000万美元,在上个世纪70年代,这是笔巨款干脆,让美国人去搞吧。到了发射时候1986年,这个项目已经烧到12亿美元了!所以说太空项目不是任何国家能玩的起。当然配属的设备还是非常有用的。比如:哈勃用的主光学镜镜片就是使用了一个极端复杂的电脑抛光机,而且镜片材料使用的是超低膨胀的玻璃,这个玻璃上面为了减重全部是蜂窝根格子,为了减轻重量。其实精明的美国人肯定不会只用一次的,这个抛光机为未来美国间谍卫星主镜头抛光,镜片技术也应用到了多种卫星上。其次,因为“哈勃”项目还”意外“养活了美国的航天飞机项目,因为“哈勃”老出问题还要持续升级,只能拜托航天飞机送人上去维修。这部分经费还让美国未来的航天发展项目继续生存下来,尤其是碰到了冷战结束后大规模的预算缩减计划,可以说这个“超级天眼”除了开拓宇宙视野以外,更对美国自身后续航天发展受益无穷。
正因为如此,中国在“十三五”旗舰也要建造自己的光学望远镜,不过不同于美国人的设想,中国发射的“超级天眼”将会是一个独立的“光学舱“,作为我们未来空间站的独立运行舱段,跟空间站保持一定距离共轨飞行。这样省却了一个麻烦就是频繁升级和维护需要直接派人上去,要维护它补充推进剂或者升级个元器件固件什么的,只需要用机械臂把它拉到空间站附近进行交会对接,航天员直接舱内操作就可以了。大大降低了运营成本,还使得我们的空间站利用效率更高。
中国将要发射的“光学舱”功能上于“哈勃”望远镜属于同一个类型的,但是看得更广,视场是哈勃的300倍,精度与哈勃的精度持平,也就是说解析度要做到1.0弧秒,要知道这个误差看星星差一点就能差一个1个星系那么多。所以这部分非常考验镜头工艺和镜头角度调整和稳定控制的能力。这个“光学舱”大约会拍摄我们头顶40%左右的宇宙空间。这些数据将会使得中国科学家在深空探测中再次获得领先地位,尤其是现在全世界并没有如此精度的在轨光学天基望远镜,可以说是相当难得!
同时这还会催生中国航天另一个新型产业,在轨维修航天器。平时可以对在轨航天器的升级和维护,尤其是太空中有价值上亿的卫星非常多,我们有“太空摆渡车”可以把他们抓取到我们空间站附近再补充燃料和维修,让它再度焕发青春。当然,我们既然能回收,能抓取,到时候抓谁家的卫星,回收什么东西那要看这颗卫星的性质了。目前上述两个领域,中国是正在实践中,唯一能够跟中国叫板的是30年前还有航天飞机的美国,现在美国只有X-37B这样的小家伙,还不能把人送上太空长期驻守,无疑这一领域中国再度领先世界。