恒星|韦布和它的太空“战友”们( 二 )

张华年介绍，空间望远镜靠收集宇宙光线进行探测，而光是一种电磁波，探测不同波长的光对望远镜加工工艺和技术细节的需求完全不同。所以星空中才会有那么多不同类型的望远镜，代替我们去“看一看”这个宇宙。
哈勃望远镜于1990年升空，位于近地轨道约500公里处。其主镜为2.4米的单一镜面，有效面积远小于韦布望远镜，但重量却约为韦布望远镜的两倍，且波长覆盖范围正好与韦布望远镜互补。
“与其说韦布望远镜是哈勃望远镜的继任者，不如说是相辅相成的合作者。 ”张华年说。
于1999年升空的钱德勒X光望远镜，和哈勃望远镜一样，被美国国家航空航天局（NASA）选为“旗舰机” 。钱德勒X光望远镜相比韦布望远镜，堪称超级“迷你”版，外围仅1.2米，有效收光面积只有0.04平方米，重量却有近5吨，和韦布望远镜不相上下。其工作轨道为椭圆轨道，近地点高度约1.4万公里，远地点高度约13万公里。
与钱德勒X光望远镜较接近的另一架望远镜是盖雷斯望远镜，也是一款“迷你”望远镜，直径0.5米，工作波段在紫外线区域，位于距地球700公里左右的轨道。
张华年说，尽管钱德勒X光望远镜超级“迷你” ，取得的成果却不落下风：第一次观测并描绘超新星爆发的遗迹、第一次用X光探测到银河系中心超大质量黑洞的发射线、首次在伽马暴事件GRB 991216中发现X光发射等，都是该望远镜的“杰作” 。
同时，耗资近8亿美元的斯皮策望远镜于2003年升空，主镜0.85米，仍然非常“迷你” ，设计工作波段在红外区域。斯皮策望远镜是第一架围绕太阳运转而非围绕地球运转的望远镜，其轨道和地球差不多。
张华年介绍，斯皮策望远镜远离地球运行在太阳轨道，可最大程度降低来自地球的红外辐射，并拥有天然的低温环境。但在2009年，其用作冷却液的液氦消耗殆尽，远红外观测终止，进入“温观测”阶段，工作温度达到零下243摄氏度。
不过，韦布、哈勃、钱德勒、斯皮策等望远镜都是通用“点源”望远镜，即对宇宙中某个点进行深度曝光和光谱成像。
伴随大数据时代到来，未来空间望远镜更多的是巡天望远镜，即“面源”望远镜，这些望远镜可以长时间、大视场对宇宙不同天区进行曝光，收集海量数据。
【恒星|韦布和它的太空“战友”们】在张华年看来， “点源”和“面源”望远镜好比摄影的两个不同场景， “点源”类似棚拍，摄影师对着事先选好的目标模特进行拍摄，而“面源”如同街拍，摄影师在街上对着人群进行大量拍摄，后期再挑选感兴趣的目标。
目前，国际上即将投入使用的巡天望远镜是美国的罗曼空间望远镜和欧洲的欧几里得空间望远镜。
张华年介绍，我国研制的中国空间站望远镜口径为2米，工作波段在0.3—1微米。其视场是哈勃的300倍，服役期间其观测范围可以覆盖三分之一天区。高精度、大视场成像巡天，配合3通道无缝光谱巡天，中国空间站望远镜将为未来宇宙学、星系形成与演化、暗物质暗能量、系外行星寻找等方面的研究提供帮助。