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天上的星星有多少颗？我们一直在问：

三国时期，天文学家陈卓用肉眼观测并绘制出我国首张全天星图；

2020年，“中国天眼”500米口径球面射电望远镜（英文简称 FAST）正式开放运行

……

从“肉眼观察”到借助各类望远镜，中国人在“数星星”这条路上走了上千年。

现在，我们已经不再满足于只在地上“数星星”，而是有了更大胆的想法——到太空中去。

延时摄影看新疆绝美星空

中国空间站工程巡天空间望远镜（英文简称CSST）计划今年发射，并预计于2024年前后投入科学运行，将成为人类新的“飞天巨眼”。

接下来，中国人将以何种方式观测星空？又将在探索宇宙的征途中解开哪些新奥秘？一起来看——

看得更深

也看得更清楚

说到望远镜，可能很多人第一时间会想到“享誉全球”的哈勃望远镜。

1990年，哈勃望远镜在地球轨道上正式开展观测，在30多年里为人类提供了海量的观测数据。

如今，哈勃望远镜已“垂垂老矣”。与大名鼎鼎的“前辈”相比，CSST在许多方面上有了新突破——

首先，在工作方式上大为不同。

哈勃望远镜采用的是通用型设计，它几乎全部时间都用于满足不同天文学家要求的精细观测，因此有“看细不看多”的特点。

CSST的工作模式与之相反，它提前设计好了观测计划，完成观测计划后会将数据上传至数据库，科学家们可根据自己的研究需要选择合适的数据下载分析。

这是为了和哈勃望远镜有所区别和提升，同时也更好地满足对大量巡天数据的需求。

中国巡天空间望远镜在轨运行示意图。

其次，所观测的天区范围更大。

CSST的观测范围是哈勃望远镜的300多倍，一次拍照所获得的天体信息，相当于大约2个月球直径大小的天区。

以拍摄仙女星系为例，哈勃望远镜用了数年拍摄了四分之一的区域。如果用CSST，只需要几天时间就可以拍完整个星系，拍摄到的细节都和哈勃望远镜的相当。

同时，维修方式也是创意十足。

CSST将以天宫空间站为太空母港，平时观测时远离空间站并与其共轨独立飞行，在需要补给或者维修升级时，主动与天宫空间站交会对接。

哈勃望远镜在维修时，需要派出航天飞机飞到它身旁，让航天员靠近维修。

维护哈勃望远镜。

CSST则是自行飞至空间站对接，航天员再给CSST加入推进剂、升级相机，方法更简单，成本更低，处理时也更从容。

这种颇具创造力的维修方法，还可能被其他种类的太空任务采纳，给新的太空之旅创造“契机”。

大胆想象，当人类飞往火星时，就可以用到维修CSST时类似的技术，将空间站作为中继点。

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。

CSST不仅看得“快”，看的质量也很高。

目前，世界上最大的天文数码相机拥有32亿像素。CSST则拥有25亿像素，排在世界第二。

当其他设备观察宇宙深处时，或许只能看到一片朦胧的“光雾”，但CSST可以分辨出“光雾”究竟是由哪些恒星、星云或星系构成的，并准确地记录下来。

这意味着，我们可能在同一片区域获得较此前多出很多倍的样本数量。

借助CSST的巡天观测数据，天文学家将有望揭秘宇宙的更多秘密。

太空中的“多面手”

为天文学研究“绘星空”

“醉后不知天在水，满船清梦压星河。”现代科技将浪漫的银河之美从诗词场景里带到了现实中来。

通过宇宙图像，我们能看到蓝色大理石般的地球，光芒闪烁的星系，绚烂绮丽的星云……

通过哈勃看太空。

CSST的本事不止于此。它所携带的巡天相机有25亿像素，其中60%用来直接成像，可以拍出十分漂亮的星空图片。

它拍摄近邻星系的表现将十分出色。因为近邻星系的角直径更大，在CSST的镜头下的图像将尤其精彩。

CSST上的“彩色相机”同样不简单。

一般天文观测都是单色相机，只能用一个滤光片先拍一种颜色，再换滤光片拍另一种颜色。但CSST精测模块中的多通道成像仪能同时拍摄三个颜色，即同视场三色分光。

多通道成像仪在拍摄变化比较快的天体时非常有用，如太阳系中会翻滚的天体，因为它可以得到瞬时的颜色。

这些彩色天体图片，对普通人来说，带给普通人的更多是科普和观赏价值；对科学家来说，则能帮助他们去探索时间轴上的宇宙——从遥远的早期宇宙深处到中期、近期的宇宙。

CSST不仅能帮助我们看到更明亮的星空，还将把触角伸向那些“看不见”的疆域——宇宙中的暗物质。

构成我们可见世界的原子，实际上只占宇宙总质量很小的一部分，其余的很大一部分由暗物质构成，却无法被直接观测到。

CSST的核心任务之一就是通过引力透镜效应测量这些暗物质在宇宙空间中的分布。最终目标是绘制出一张“暗物质星图”。

引力透镜效应，指的是物质（包括了暗物质）引发的时空弯曲，导致其背景天体产生的光线发生扭曲，从而像穿过透镜一样发生形变。通过捕捉这一现象，便能找到暗物质的“蛛丝马迹”。（图为韦伯空间望远镜拍摄的宇宙深空图像）

CSST还配备了太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪4个精测模块，有能力展开多项观测任务，堪称太空中的“多面手”。

面向世界

CSST数据将定期开放

CSST的到来，将是中国航天科技工作的又一里程碑。

它对于世界来说，同样意义重大。

据推测，除了巡天工作外，CSST将会有10%-20%的时间留出来，供天文学家申请开展巡天之外的观测项目。

即便我们不是天文学家，按照流程注册账号后也能够拿到想要的数据。

这对很多资深天文爱好者来说，是一座“金矿”。

筑梦苍穹。

未来，CSST数据的开放模式将类似郭守敬望远镜一样，按照数据政策规定，定期向全世界科学家释放科学数据。

人类与星辰大海，将更近一步。

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文中关于CSST介绍来自CSST科学数据责任科学家、中国科学院国家天文台研究员李然，CSST科学数据处理系统主任设计师、中国科学院国家天文台研究员刘超

资料来源于南方日报《我国首个巡天空间望远镜CSST发射部署在即 解码中国“飞天巨眼”》、新华社、@人民日报

【话题研究员】段江含 泠汐 何玥莹

【策划】吕虹 徐勉