中这台26亿像素的“宇宙相机”,焦面规模竟刷新了空间天文纪录|詹虎

这台26亿像素的“宇宙相机”,焦面规模竟刷新了空间天文纪录|詹虎

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创作者写的节目说明

中国空间站巡天空间望远镜,不仅搭载了26亿像素巡天相机,而且在-85℃低温下也能稳定工作。它配备了5台观测仪器,覆盖紫外到可见光波段,助力探索暗能量、暗物质等宇宙奥秘。


AI 看点

本期看点

AI 从整集转写里归纳的,不是节目方的宣传语

最值得听的

国产紫外CCD在270纳米波段的均匀性超过进口产品,进口CCD因背照工艺留下条纹,国产反而更干净。

别处听不到的

集成后噪声从4.5个电子跳到6.3个电子,团队花三周定位到焦面背后加热片的天线效应,这段一手经历别处听不到。

最打动人的

真空罐里第一幅低温暗场图像出来时,詹虎说"心里一块石头落地了"——此前所有测试都不作数。

AI 推荐理由

为什么值得听

AI 读完整集转写后给出的推荐理由

一台26亿像素的相机,要在零下85度的真空里保持面形平整到正负30微米——比头发丝还细。中科院国家天文台研究员詹虎从2010年项目论证讲起,说清了为什么中国不跟哈勃比口径、而是把视场做到350倍,也讲了集成后噪声从4.5个电子突然跳到6.3个电子、团队花三周定位到加热片天线效应的那段紧张经历。国产CCD在紫外波段的均匀性超过进口产品,这个细节值得单独听一遍。

AI 概要

本期概要

由 AI 从整集转写生成,是创作者说明之外的补充

中国科学院国家天文台研究员詹虎讲述中国空间站巡天空间望远镜的研制历程。这台与空间站共轨飞行的两米口径望远镜,核心终端巡天相机焦面达26亿像素,是目前空间天文项目中的最大规模。节目解释了选择巡天路线而非追求大口径的原因——视场是哈勃最大相机的350倍,观测效率极高,可用于研究暗能量与暗物质。詹虎详细讲述了探测器自主攻关、焦面低温面形控制、集成阶段噪声超标等具体技术难题,以及2024年11月鉴定件交付、2025年联试完成、进入正样研制阶段的进展。

AI 识别的章节

章节

点一章从那里开始播 · 与上面创作者标的时间点各自独立

00:05

一台与空间站共轨飞行的望远镜

詹虎介绍巡天空间望远镜的基本定位:两米口径、与空间站共轨飞行、可对接维修升级。对比哈勃望远镜依靠航天飞机五次维修维持长期运行的经验,说明共轨设计既便于维修补给,也带来大气阻力问题,需要规划推进剂加注。

02:52

巡天与精测:两条天文观测路线

天文观测分为大样本巡天和个体精细研究两类。巡天收集星系样本,研究宇宙网状结构的形成;精测则需要多波段、高分辨率、时域覆盖,代价极大。两者相辅相成,通常分开进行、相互迭代。

04:33

暗能量驱动下的项目论证

项目2010年开始论证,背景是宇宙学黄金时代发现暗能量但不知其机理,国际上正策划下一代巡天。中国选择巡天路线,因为口径不占优但视场可以做大,从而形成独特优势。

05:50

视场350倍:巡天相机的效率优势

巡天望远镜视场是哈勃最大相机的350倍,观测效率极高。詹虎介绍研究暗能量的两条路径:引力透镜效应测量暗物质分布,以及星系分布统计检验宇宙学模型。

08:26

26亿像素焦面的工程挑战

巡天相机占用望远镜约70%观测时间,焦面像素规模达26亿,是目前空间天文项目最大。焦面需在零下85度工作以降低暗电流,制冷量需求大;快门需开合近70万次;重量、功耗、散热约束严格。

11:03

探测器自主攻关:七年磨一剑

国内此前未研制过高性能天文探测器,团队提出自主可控。经过七年攻关,中电科四十四所紫外CCD满足指标,长光辰芯CMOS取得突破。团队负责制定指标体系和测试标准,反复迭代反馈。

12:28

国产CCD实测:均匀性超过进口

在270纳米紫外波段,进口CCD因背照工艺留下条纹,均匀性不如国产。团队在兴隆站80厘米望远镜上开展天文实测,国产与进口CCD表现相当。最终方案为两者混装,形成相机视网膜。

13:59

鉴定件与低温面形测量

研制中间产品鉴定件用于验证空间环境适应性。焦面规模500毫米乘600毫米,要求在零下80度下平面度优于正负30微米。现有设备无法低温工作,团队自研设备在真空罐中制冷测量。

16:26

六个电子噪声危机与暗场图像

集成后噪声从4.5个电子升至6.3个电子并出现随机干扰条纹,团队定位到加热片天线效应和电缆布局问题,耗时三周解决。真空罐测试得到第一幅低温暗场图像,噪声指标全部满足要求。

18:53

交付、联试与离轴三反光学设计

2024年11月鉴定件交付,2025年2月至5月在长春完成联试,进入正样研制。望远镜共五台观测仪器。光学系统采用离轴三反设计,副镜在光路之外,星斑圆整无星芒,利于测量星系形状。

21:26

未来十年唯一的大口径紫外可见光望远镜

望远镜将在近几年发射,发射后十来年将是国际上唯一一台大口径、覆盖紫外到可见光波段的空间天文望远镜,兼具巡天和监测能力,紫外波段尤其有科学竞争力。团队规模已达上千人。

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中科院格致论道讲坛

中这台26亿像素的“宇宙相机”,焦面规模竟刷新了空间天文纪录|詹虎

中科院格致论道讲坛 · 9 月 24 日 · 22 分钟

这台26亿像素的“宇宙相机”,焦面规模竟刷新了空间天文纪录|詹虎

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中国空间站巡天空间望远镜,不仅搭载了26亿像素巡天相机,而且在-85℃低温下也能稳定工作。它配备了5台观测仪器,覆盖紫外到可见光波段,助力探索暗能量、暗物质等宇宙奥秘。


AI 看点

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AI 从整集转写里归纳的,不是节目方的宣传语

最值得听的

国产紫外CCD在270纳米波段的均匀性超过进口产品,进口CCD因背照工艺留下条纹,国产反而更干净。

别处听不到的

集成后噪声从4.5个电子跳到6.3个电子,团队花三周定位到焦面背后加热片的天线效应,这段一手经历别处听不到。

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中国科学院国家天文台研究员詹虎讲述中国空间站巡天空间望远镜的研制历程。这台与空间站共轨飞行的两米口径望远镜,核心终端巡天相机焦面达26亿像素,是目前空间天文项目中的最大规模。节目解释了选择巡天路线而非追求大口径的原因——视场是哈勃最大相机的350倍,观测效率极高,可用于研究暗能量与暗物质。詹虎详细讲述了探测器自主攻关、焦面低温面形控制、集成阶段噪声超标等具体技术难题,以及2024年11月鉴定件交付、2025年联试完成、进入正样研制阶段的进展。

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00:05

一台与空间站共轨飞行的望远镜

02:52

巡天与精测:两条天文观测路线

04:33

暗能量驱动下的项目论证

05:50

视场350倍:巡天相机的效率优势

08:26

26亿像素焦面的工程挑战

11:03

探测器自主攻关:七年磨一剑

12:28

国产CCD实测:均匀性超过进口

13:59

鉴定件与低温面形测量

16:26

六个电子噪声危机与暗场图像

18:53

交付、联试与离轴三反光学设计

21:26

未来十年唯一的大口径紫外可见光望远镜

本期提到的品牌与产品

节目里自然聊到的,不是广告

中国科学院国家天文台詹虎所在单位
00:05正面
哈勃空间望远镜作为对比对象多次提及
00:49中性
韦博望远镜提及口径6.5米作为对比
05:20中性
中电科四十四所紫外CCD研制单位,指标超过进口
11:29正面
长光辰芯CMOS图像传感器取得突破
11:49正面
国家天文台兴隆站80厘米望远镜开展天文实测
13:05中性
中中科院格致论道讲坛

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中科院格致论道讲坛的音频版,邀请科研人员、公益组织负责人与科普创作者以第一人称讲述科学故事;近期主轴转向微观生物学与海洋…

已收录 750 期 · 最近更新 11 月 5 日

这一期适合谁

AI 对内容的推测

听众画像25–34 岁为主 · 偏男性 · 消费力中等
更适合天文爱好者

这一期偏哪一派

典型沪派典型的编辑部式生产:演讲者以问题意识组织内容,从科学目标到技术方案层层推进,全程围绕巡天这一主题,无闲聊跑题。

在哪里听

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