中國(guó)空間站巡天望遠(yuǎn)鏡科學(xué)仿真研究獲重要進(jìn)展

1月7日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《天文和天體物理學(xué)研究》(Research in Astronomy and Astrophysics，RAA)上海自動(dòng)化儀表四廠以?？问皆诰€發(fā)布了中國(guó)空間站巡天空間望遠(yuǎn)鏡(CSST)科學(xué)仿真研究系列成果。上海自動(dòng)化儀表四廠該研究為我國(guó)下一代旗艦級(jí)空間天文觀測(cè)設(shè)施的科學(xué)數(shù)據(jù)處理與效能評(píng)估提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

　　中國(guó)空間站巡天空間望遠(yuǎn)鏡是我國(guó)載人航天工程正在建設(shè)的重大空間天文觀測(cè)設(shè)施，具有大視場(chǎng)、高像質(zhì)與寬波段等突出特點(diǎn)。為保證CSST科學(xué)產(chǎn)出的及時(shí)性和可靠性，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)望遠(yuǎn)鏡的主光機(jī)及各觀測(cè)終端，構(gòu)建了一套端到端觀測(cè)仿真套件?？茖W(xué)數(shù)據(jù)仿真是CSST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的核心任務(wù)之一，也是實(shí)現(xiàn)其科學(xué)目標(biāo)、取得預(yù)期成果的重要保障。

　　仿真研究顯示，該套件完整模擬了CSST的巡天相機(jī)、多通道成像儀、積分視場(chǎng)光譜儀、太赫茲譜儀及系外行星成像星冕儀等所有觀測(cè)終端的工作狀態(tài)。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)殘差、加工與裝調(diào)誤差、重力與溫度場(chǎng)引起的光學(xué)系統(tǒng)變化、微振動(dòng)及穩(wěn)像導(dǎo)致的光軸指向變化等多種實(shí)際影響因素進(jìn)行了精細(xì)化建模，并考慮了設(shè)施平臺(tái)、濾光片、光柵、探測(cè)器等組件對(duì)觀測(cè)的綜合效應(yīng)，終實(shí)現(xiàn)了對(duì)CSST觀測(cè)數(shù)據(jù)的像素級(jí)高質(zhì)量仿真。

　　該系列仿真軟件與數(shù)據(jù)將用于CSST整體性能的綜合評(píng)估，為數(shù)據(jù)處理流水線提供個(gè)性化測(cè)試數(shù)據(jù)，并為科學(xué)效能的定量分析提供工具與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　CSST是一臺(tái)口徑2米的空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，屬于國(guó)際第四代巡天望遠(yuǎn)鏡，也是中國(guó)未來(lái)十年空間光學(xué)天文領(lǐng)域的旗艦項(xiàng)目。其搭載的多功能光學(xué)設(shè)施計(jì)劃開展高分辨率、大天區(qū)面積的深度多色成像與無(wú)縫光譜巡天觀測(cè)，并可利用多種儀器對(duì)選定天體進(jìn)行精細(xì)研究，有望推動(dòng)天體物理、宇宙學(xué)及基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域的科學(xué)突破。

　　上海自動(dòng)化儀表三廠隨著國(guó)際上歐幾里德望遠(yuǎn)鏡(Euclid)、羅曼空間望遠(yuǎn)鏡(Roman Space Telescope)及維拉·魯賓天文臺(tái)(Vera C. Rubin Observatory)等第四代巡天望遠(yuǎn)鏡陸續(xù)投入運(yùn)行，天文學(xué)正進(jìn)入百PB量級(jí)的大數(shù)據(jù)時(shí)代。中國(guó)CSST作為該系列重要成員，上海自動(dòng)化儀表三廠其仿真研究的進(jìn)展為后續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理與科學(xué)驗(yàn)證奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。