這可以有兩種思路，一種思路是建造更大口徑的望遠鏡，這樣可以看得更深，獲得更暗弱天體的信息，美國將在今年發射的6.5米口徑的詹姆斯韋伯太空望遠鏡就採取了這一思路。另一種思路是建造可以觀察更廣闊天區的望遠鏡，以更高的效率，更系統地去研究宇宙。進行後一種工作的望遠鏡一般被稱作巡天式望遠鏡。
我們即將發射的巡天空間望遠鏡採取的方式就是後者。在它搭載的第一代儀器中，占據最主要觀測時間的是巡天模塊。這是一個視野極為寬闊的相機，視場達到1.1x1.2平方度。在成像質量和哈勃望遠鏡相當的情況下，巡天空間望遠鏡的視場達到了哈勃望遠鏡的300倍。為了能夠接收廣闊視場的信息，巡天空間望遠鏡在巡天相機上安置了30塊探測器，總像素達到25億。其中18塊探測器上設置有不同的濾光片，這使得它可以獲得宇宙天體在不同波段的圖像，帶給我們彩色的宇宙樣貌；另外12塊探測器則用於無縫光譜觀測，每次曝光可以獲得至少1000個天體的光譜信息。
巡天空間望遠鏡在巡天模式下的觀測每次曝光約為150秒，對於巡天中的每個觀測天區會進行兩次曝光。天文上一般以星等表示天體的明暗，星等越大表示天體越暗，每相差5個星等，天體之間的亮度相差100倍。天上的織女星大約是0星等左右，人眼能夠看到最暗的恒星是6星等。巡天空間望遠鏡在總共短短300秒的曝光時間，就可以獲得低至26星等左右（不同波段具體數值有差別）的天體圖像，這要比人眼能夠看到的最暗的恒星還要暗上1億倍。在這樣的觀測深度上，研究者可以在每個平方角分看到30個左右的星系。在整個巡天周期裡，巡天模塊將會覆蓋17500平方度的天區，是整個天空面積的40%，積累近20億星系的高質量數據。
除了巡天模塊以外，巡天空間望遠鏡還將配備一系列的精測模塊，包括太赫茲模塊，多通道成像儀，積分視場光譜儀和系外行星成像星冕儀。這些儀器將依托各自特點開展系外行星探測、星系核心區域空間可分辨光譜觀測，近鄰星系中性碳研究，宇宙超級深場觀測等眾多特色科學觀測。
巡天空間望遠鏡會帶給我們什麼？這些科學問題值得期待
|
