我国巡天太空望远镜与哈勃太空望远镜相比哪个更好?

单纯比较口径和分辨率确实哈勃有传统优势,哈勃口径2.4米,聚光面积4.5平方米,而巡天主镜2米,面积3.14平方米。但在实际天文学应用中,视场大小决定了观测效率。巡天号视场角1.1度,哈勃仅0.056度,巡天号相当于哈勃的300多倍,这意味着它能在更短时间内完成大面积天区的扫描,这是它超越哈勃的关键。

哈勃望远镜作为老牌设备,角分辨率0.05角秒,指向精度0.007角秒,视场宽度仅0.056度,主要观测可见光和紫外光。相比之下,巡天号虽然指向精度略低,但凭借超大的视场,在观测广度上完胜。哈勃侧重远距离高精度,而巡天侧重宽视场,两者侧重点不同,但巡天在效率上更具现代优势。

其实巡天号的名称是光学舱,里面安装了太空望远镜,它和哈勃、韦伯一样用于外太空观测。它的重量超过10吨,如果运行10年,能对40%以上的空间,即一万七千五百平方度进行观测。此外,它还能对地观测,甚至可充当侦查卫星,分辨率比普通侦查卫星高一点,功能非常全面。

哈勃望远镜最大的短板在于维护和升级极其困难,一旦出现故障必须派航天飞机去修理,目前甚至处于半停止状态。而我国的巡天望远镜与空间站同轨道飞行,可以按需停靠,方便补加燃料和维护升级,这大大延长了使用寿命。这种可维护性是哈勃无法比拟的,体现了后发优势。

时代产物不同,没有绝对的可比性。哈勃发射多年,经过二三十年,中国现在的实力今非昔比。巡天望远镜作为我国自主研发的成果,具有后发优势,具备大视段、高像素、宽波段等特点,便于维修且使用寿命长,方便今后升级改造。从技术迭代的角度看,我们的设备更先进。

不能因为提问方式就否定中国的技术进步。当有一天美国人问“哈勃和中国的巡天哪个更好”时,才证明中国真正强了。但目前事实是,我国巡天望远镜在视场、可维护性、升级便利性上都优于哈勃。它代表了新一代太空望远镜的发展方向,即大视场、易维护、长寿命,这是哈勃这种早期设备无法具备的特性。

从发展的眼光看,不能简单地静态对比,而要看未来的潜力。中国目前拥有FAST射电望远镜,未来还会建设更多大口径射电望远镜,并配合巡天、韦伯等太空望远镜,形成强大的望远镜矩阵。这种组合会让观测能力无限扩展,所以单拿一个设备比高低意义不大,要看整体矩阵的优势。

具体参数上,巡天号光学舱搭载的望远镜主镜直径2米,分辨率0.15角秒,视场宽度1.1度,观测波长在255纳米到1000纳米之间,设计寿命10年。虽然口径不如哈勃的2.4米,但分辨率相当,视场角却是哈勃的300多倍。这意味着在相同时间内,它能观测到范围更广的宇宙空域,这是它的核心优势所在。

巡天望远镜在很多关键指标上确实优于哈勃,这是不争的事实。它具备大视场、高像质和宽波段的特点。特别是它的视场角是哈勃的300多倍,就像装了广角镜一样,能探测更广阔的天区,在早期天体探测方面作用明显优于哈勃,虽然探测灵敏度和空间分辨本领与哈勃相当,但整体效率更高。

詹姆斯韦伯望远镜2021年发射,主镜直径6.5米,聚光面积25平方米,专注红外光,能观测136亿年前的宇宙,需要深入距地球150万千米的远日点以避免大气干扰。相比之下,巡天号侧重宽视场普查,哈勃侧重高精度定点观测,韦伯侧重红外深空探测。三款望远镜各有侧重,巡天号在宽视场巡天领域表现突出。