本报讯(记者刘苏雅)在发射前,中国空间站巡天空间望远镜(CSST)就已经被装进了电脑,对它未来的观测数据进行像素级高质量仿真。这批科学仿真研究系列成果,将为CSST未来的科学运营奠定坚实数字地基。今天,相关研究成果以专刊形式,在《天文和天体物理学研究》发表。
空间天文学的使命,是在地球之外放置一双不会眨动的“眼睛”,让宇宙自己讲出它的故事。CSST是我国载人航天工程建设的下一代旗舰级空间天文观测设施,口径达两米,视场达哈勃望远镜的300倍,搭载了大视场光学巡天相机、太赫兹谱仪、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪等观测终端。
发射入轨后,CSST就不再有二次调试的机会,因此,任何误差都必须用地面标定和软件修正一次性解决。为了确保科学产出的及时性和可靠性,我国科研团队为该望远镜的主光机和各观测终端制作了“数字分身”,对望远镜的在轨观测状态进行提前预演。
未来发射入轨后,CSST预计观测17500平方度的天区,观测星系量级将达10亿。因此,科研团队要预先在地面上构建起一个“宇宙”,再将望远镜的每个观测终端,在数字空间中完成复刻,实现观测数据的模拟。“仿真,就是要复刻得越真越好。望远镜搭载设备的每一个连接件、每一个支撑、每一个覆层,都要放进电脑里。”中国科学院紫金山天文台研究员李国亮说。以巡天相机为例,入轨后太阳的照射会引起装置受热不均,微重力环境也会导致结构发生微小形变,微振动抖动会使成像产生抖动误差……这些变化,都需要通过数字仿真,完成装置的热模型、重力卸载、结构模型等分析工作,分析它们对在轨观测产生的影响。中国科学院院士常进表示,CSST是我国空间天文观测研究的旗舰级项目。