巡天號(hào)光學(xué)艙將是空間站最后一個(gè)發(fā)射的艙段，主要用于巡天，但它也有查地的能力。

9月14日中國(guó)載人航天工程網(wǎng)新版上線開始試運(yùn)行，除了藍(lán)色基調(diào)和更大氣的整體風(fēng)格，新版網(wǎng)站也提供了更多的載人航天相關(guān)信息，尤其是巡天號(hào)光學(xué)艙平臺(tái)的介紹、動(dòng)態(tài)和相關(guān)知識(shí)。官方資料意外但明確指出，巡天號(hào)光學(xué)艙是一種兼具巡天觀測(cè)和對(duì)地觀測(cè)的空間飛行器平臺(tái)。換句話說，巡天號(hào)光學(xué)艙是哈勃天文望遠(yuǎn)鏡和鎖眼偵察衛(wèi)星的合體。

天宮二號(hào)發(fā)射成功，中國(guó)載人航天走向空間站階段

9月15日天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功，標(biāo)志著中國(guó)載人航天工程進(jìn)入應(yīng)用發(fā)展的新階段，它將開展一系列實(shí)驗(yàn)，為建造空間站和空間站階段開展長(zhǎng)期有人的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)。天宮號(hào)空間站包括天和號(hào)核心艙和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，其中實(shí)驗(yàn)艙II原名巡天，安裝了多功能光學(xué)設(shè)施，光學(xué)系統(tǒng)主鏡口徑達(dá)到2米，發(fā)射后將是屆時(shí)我國(guó)口徑最大的空間光學(xué)設(shè)施。隨著天宮號(hào)空間站設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，多功能光學(xué)設(shè)施成為一個(gè)獨(dú)立的航天器，這就是巡天號(hào)光學(xué)艙。巡天號(hào)光學(xué)艙是空間站工程中最后一個(gè)發(fā)射的航天器，據(jù)稱質(zhì)量約為十幾噸，它將與空間站共軌飛行，是一種具備長(zhǎng)期自主飛行能力、姿態(tài)機(jī)動(dòng)能力和精密指向能力的空間飛行器，還具有主動(dòng)交會(huì)對(duì)接的功能，可以和天宮號(hào)空間站對(duì)接，進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)加、設(shè)備更換升級(jí)和維護(hù)維修的能力。

早期的空間站設(shè)計(jì)中，多功能光學(xué)設(shè)施在實(shí)驗(yàn)艙II上，它也因此被命名為巡天號(hào)

名為巡天，光學(xué)艙最主要的作用就是巡天?？臻g站總師周建平接受采訪時(shí)表示，巡天號(hào)光學(xué)艙分辨率和哈勃相當(dāng)，而是也更為寬廣，將成為中國(guó)人的“宇宙之眼”。按照計(jì)劃巡天號(hào)光學(xué)艙將花費(fèi)3年時(shí)間進(jìn)行大面積多色成像巡天，每次曝光時(shí)間100秒，最終覆蓋約3萬平方度的天區(qū)；隨后將用3年時(shí)間進(jìn)行大面積多色無縫光譜巡天，曝光時(shí)間增加到400秒，側(cè)重拍攝光譜；其次還將進(jìn)行極深度多色成像巡天，每個(gè)天區(qū)累計(jì)曝光4000秒。那么我們的巡天號(hào)對(duì)比其他巡天裝置有什么樣的優(yōu)勢(shì)呢？空間天文望遠(yuǎn)鏡雖然普遍比地面大型天文望遠(yuǎn)鏡口徑小得多，但具有系統(tǒng)誤差小，角分辨率高的優(yōu)勢(shì)；對(duì)比其他空間望遠(yuǎn)鏡，巡天號(hào)望遠(yuǎn)鏡有效視場(chǎng)達(dá)到1平方度以上，而像質(zhì)優(yōu)于0.15秒，這兩個(gè)指標(biāo)比歐洲的歐幾里德（Euclid）和美國(guó)的廣域紅外巡天望遠(yuǎn)鏡（WFIRST）都要更高。

WFIRST的視場(chǎng)是哈勃的100倍。巡天號(hào)光學(xué)艙視場(chǎng)比WFIRST還大了三倍多

做一個(gè)形象對(duì)比的話，美國(guó)新一代巡天望遠(yuǎn)鏡WFIRST的視場(chǎng)是哈勃的100倍，而我國(guó)的巡天號(hào)望遠(yuǎn)鏡在具有接近哈勃望遠(yuǎn)鏡像質(zhì)的同時(shí)，視場(chǎng)是哈勃的三百多倍。國(guó)家天文臺(tái)的詹虎研究員曾提到，中國(guó)空間站的多功能巡天設(shè)施將進(jìn)行大面積巡天，通過弱引力透鏡的手段探測(cè)暗能量存在的證據(jù)，為中國(guó)科學(xué)家開展暗能量研究，做出重大原創(chuàng)性科學(xué)成果提供有力的支撐。

巡天號(hào)光學(xué)艙將和空間站共軌運(yùn)行，軌道高度都在400公里左右

巡天號(hào)光學(xué)艙不僅上知天文，填補(bǔ)了我國(guó)空間天文觀測(cè)領(lǐng)域的空白，它同樣下知地理可以用來進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)，這種設(shè)計(jì)和應(yīng)用是世界首創(chuàng)。我們都知道哈勃和鎖眼有著極為密切的關(guān)系，它們都是2.4米口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，只不過哈勃用于天文觀測(cè)，和KH-11鎖眼用于對(duì)地觀測(cè)，對(duì)天和對(duì)地觀測(cè)不僅存在時(shí)間上的沖突，設(shè)計(jì)上也有著不同的要求，一般地說魚與熊掌不可兼得。我國(guó)巡天號(hào)光學(xué)艙集成設(shè)計(jì)了多種后端功能模塊，設(shè)計(jì)可以共用同一個(gè)望遠(yuǎn)鏡開展多波段的對(duì)天和對(duì)地觀測(cè)，開展多種空間光學(xué)技術(shù)試驗(yàn)，做到了對(duì)天對(duì)地兩不誤。如果按照393公里高度空間站軌道，以及2米主鏡口徑來推算，根據(jù)瑞利判據(jù)巡天號(hào)光學(xué)艙對(duì)地觀測(cè)的極限分辨率為0.132米，已經(jīng)接近了美國(guó)最新型KH-11B鎖眼對(duì)地觀測(cè)的分辨率。即使由于巡天號(hào)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造，巡天號(hào)平臺(tái)精度以及大氣擾動(dòng)等因素的影響下分辨率打了折扣，實(shí)現(xiàn)0.2米以下的最高分辨率也不是什么大問題。

對(duì)天對(duì)地觀測(cè)要求不同，哈勃和鎖眼還是分道揚(yáng)鑣，我們的巡天號(hào)將魚與熊掌兼得，為發(fā)展中國(guó)的鎖眼探路。

今年6月第五屆地理信息開發(fā)者大會(huì)上，中科學(xué)李德仁院士在會(huì)議上表示，我國(guó)要在2020年研制出0.3米分辨率的國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星，他還表示我們要進(jìn)一步提高技術(shù)水平，研制趕上美國(guó)鎖眼衛(wèi)星分辨率的高性能遙感衛(wèi)星。毋庸置疑，空間站工程的巡天號(hào)光學(xué)艙是一個(gè)天文觀測(cè)為主的空間望遠(yuǎn)鏡，它用于查地更多是附帶的任務(wù)，但它將為高分辨率遙感衛(wèi)星進(jìn)行空間光學(xué)技術(shù)試驗(yàn)，成為中國(guó)版鎖眼偵察衛(wèi)星技術(shù)上的開路先鋒。