中國「巡天」太空望遠鏡：挑戰JWST，開啟宇宙探索新篇章

中國科學家近日公佈了「中國太空站望遠鏡」（CSST）的詳細計畫，這款尖端觀測裝置將與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）一較高下。CSST不僅具備與JWST相當的觀測能力，更擁有獨特的優勢：它可以在太空中進行全面維修與升級，這將使其在軌道上的壽命大幅延長，甚至可能持續運作數十年。

CSST將加入新一代革命性望遠鏡的行列，包括歐洲太空總署於2023年7月發射的「歐幾裡得」太空望遠鏡、NASA即將發射的「南希·格雷斯·羅曼」太空望遠鏡，以及預計今年夏天首次觀測的「薇拉·魯賓」地面天文臺。這些大型觀測裝置的主要任務之一，是對深空進行大規模巡天，以解開宇宙學中的諸多謎團。

CSST的中文名為「巡天」，意為「巡視天空」，這與其使命高度契合。根據2024年1月25日發表於arXiv預印本資料庫的論文，這款望遠鏡預計不早於2026年發射。它將配備直徑6.6英尺（2公尺）的主鏡，雖然略小於哈伯太空望遠鏡的鏡面，但其先進光學系統將使其視野至少比哈伯大300倍，並能觀測從近紫外到近紅外的光譜範圍。

CSST將執行多項關鍵測試與測量任務。其中一項主要任務是測量「弱重力透鏡效應」，即遠方星系的光在抵達地球途中，因經過其他星系而產生的輕微彎曲。透過繪製數十萬個星系的分佈圖並分析其形狀的細微扭曲，天文學家希望能精確描繪宇宙中物質的分佈，這將為科學家提供關於暗物質本質的線索。

此外，CSST還將研究宇宙中「空洞」與「星系團」的統計特性。空洞是星系之間廣闊的空白區域，而星系團則是密集的星系群體。這些結構的特性（如大小、間距等）與暗能量的性質息息相關，而暗能量正是推動宇宙加速膨脹的神秘力量。

CSST還將搜尋超新星並測量「重子聲學振盪」。超新星為測量遙遠星系提供了固定標準，而重子聲學振盪則是宇宙處於電漿狀態時留下的遺跡。這兩者都是理解宇宙演化的重要工具。

與其他頂級觀測裝置不同，CSST將與中國的「天宮」太空站共享軌道。這種安排使得中國太空機構能夠輕鬆地對望遠鏡進行維修、更換儀器模組，甚至進行升級。因此，儘管其他太空望遠鏡的壽命有限，CSST卻可能在未來數十年持續提供可靠且寶貴的宇宙學資料，成為探索宇宙奧秘的長青樹。