前几天长征七号运载火箭成功把天舟四号货运飞船送入太空，我国的空间站建设由此又迈进了可喜的一步，建成之时指日可待。说到这个空间站网友们喜欢和老美的国际空间站作比较，比如谁的技术更先进、结构更合理等等，这些都没有问题，不过可能较少有人注意到，和国际空间站“孤单”地飞行不同，我国的空间站建成时将有另一个舱体与之伴飞，形成双星共舞的景象。这个伴飞星就是具有“中国版哈勃、太空中最大相机”之称的巡天望远镜。

图：将和中国空间站伴飞的巡天望远镜

我国空间站的实验舱号称三天：梦天、问天、巡天。其中的巡天指的就是巡天望远镜。巡天望远镜给人的第一印象就是大：重十几吨，体积也非常大，立起来有三层楼高，光镜片的直径就有两米。和它相比，我们今天看到的返回舱就是小儿科。

图：直观感受一下巡天镜的大小

关于为什么让巡天镜和空间站伴飞而不是合体的问题，其实最早我国科学家和大家想的一样，打算把它直接对接到空间站上，就像下图中这个状态。不过后来发现这东西的精密度太高了，空间站上宇航员一旦有个剧烈运动，比如愉快地踩个单车、跑个跑步机之类的都会干扰它的工作。

图：早期巡天和空间站合体的方案

后来我国科学家就干脆修改了设计，让他俩分开各飞各的。当然，是在同一轨道、保持一定距离飞行。也就是所谓的共轨飞行。一旦有什么问题航天员可以就近维修、维护，做个大保健什么的。

相比之下巡天镜的前辈——美国的哈勃望远镜因为单独在轨，就没有这个待遇。哈勃一旦有问题，NASA只能发射航天飞机上去维修，费事不说，关键是美国在2009年对哈勃做了最后一次维修后航天飞机全部退役。此后的哈勃实际处于裸奔状态，用到哪年算哪年。

图：2009年美国宇航员对哈勃做了最后一次维修

说到哈勃望远镜，自然要把巡天和哈勃的技术性能做个对比。简单总结就一句话：

差不多的精度，但巡天的视野大300多倍

巡天望远镜采用了和哈勃不同的设计思路，严格说在某些领域仍然落后，但不代表在新的领域不能弯道超车。这其中最大的特点就是视野大，是哈勃的三百多倍，但精度不差，和哈勃同一个水平。形象点说哈勃只能对着一个星体观测，像下图这样：

而巡天拍一次就是全景镜头，但把具体细节拉近后和哈勃的清晰度一样：

图：巡天的视野，箭头处的星体拉近放大后和上图中的清晰度一样

下面一张图展示了国际主流几种望远镜的视野大小对比，红框内为巡天的视野，黄色框和棕色框是哈勃的视野。其中黄色框为原始版，棕色框是2002年更换了一个相机，视野比原始版略大，但没有数量级的提高。

图：红框内为巡天的视野，黄色框和棕色框是哈勃的视野。

“这就好比山上有一群羊，哈勃望远镜看到其中一只羊，我们可以把几千几万只羊都拍下来，而且每一只都和哈勃望远镜看到的一样清楚。”李然（中国空间站望远镜科学家）　

因为视野大，巡天镜每拍一张图片，老同志哈勃要连续拍60年才能完整地拼出来。除此外，巡天镜还解锁了很多其他技能，其中最有趣、也是军迷们最关心的一个技能就是它居然能调转镜头俯瞰地球！

太空之眼：巡天能俯身看地球！

不久前中国航天报官微发文再次实锤了这个信息。

这个能力在军事上的意义不用多解释。

不过作为一个天文望远镜，改行做对地的遥感卫星、或者说直白点做军用侦查卫星在技术上可行吗？

可行！军用侦查卫星的技术和天文望远镜的技术、尤其是镜片技术同源。而且我们现在想到的，美军早就想到了！

美军间谍卫星里最先进的锁眼卫星使用的就是哈勃望远镜的镜片，分辨率据说达到了惊人的0.1米。不仅如此，最新一代锁眼卫星还具备了机动变轨能力，在海湾战争中锁眼公布的的高清度地面照片就曾让包括我国在内的一众国家虎躯一震。

这里还有一个冷知识：并不是锁眼卫星使用了哈勃的镜片，而是相反！美国的高精度超级镜片一直被军方垄断。在上世纪90年代，五角大楼觉得全球地面战略目标都被锁眼拍摄了N遍以后，实在没什么新东西值得再拍，才从库存备用的3片高性能镜片中，拿出了1片“赏”给美国航天局，也就是NASA搞出了哈勃望远镜。

图：哈勃望远镜（锁眼卫星）的镜片

图：我国的镜片

巡天镜的道理是一样的，当然因为使用了新一代技术，分辨率比锁眼又高了一个数量级。而且由于视野大的优势，可以做到宽幅与分辨率兼顾，这还不算，巡天镜这个分辨率是多光谱的（彩色），也就是拍出来的是宽幅、高清度的彩色图像。

这就是后发优势。

说归说，间谍卫星拍的图片具体什么效果呢?网上关于锁眼卫星的传闻很多，什么可以看到报纸标题、拍到车牌号等，可以负责任地说，这些其实都不存在——主要受大气扰动的影响，卫星的分辨率再高清晰度也有上限。不过前几年老美有个趣闻，倒是可以让我们直观感受一下锁眼的成像效果：

2019年美国总统特朗普曾用手机翻拍了张卫星照片，放在推特上嘲笑伊朗火箭爆炸的惨状，结果世界各国航天爱好者和军迷成功推算出照片来自美国在轨的绝密军事卫星——“锁眼”USA 224号间谍卫星。

对此，不少媒体指责特朗普泄露机密，把美国在侦查领域的真正实力暴露出来了。

这就是锁眼卫星最新型号的成像效果。当然，巡天上天后，国内的小伙伴可以翻墙出去群嘲了：

就你这渣画质，切~

图：爱好者在我国空间站上发现的鄙视表情包

（完）

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国产顶级望远镜哪个品牌，国产顶级望远镜哪个品牌好？

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