載人空間站工程巡天空間望遠鏡。圖片來源：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
導 讀
在巡天的黃金時代，中國終於可以參與進來，第一臺大型太空光學望遠鏡CSST的升空，或將帶來影響深遠的科學發現。
撰文 | 邸利會
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在長春的中國科學院長春光學精密機械與物理研究所內，一個高約14米、長20米的大型真空罐及其配套光學測試系統正在建造當中。
“這個是非常壯觀的，當然代價也是很大了，（建造）也非常麻煩，但為了不至於入軌之後才發現問題，所以最好在地面上就先驗證整機的各項指標。” 中國科學院國家天文臺研究員詹虎告訴《知識分子》。
詹虎的話引向一段著名的 “錯誤”。
1990年4月25日，哈勃太空望遠鏡進入到地球上方600多公里處的執行軌道。不幸的是，很快研究人員發現，哈勃有嚴重的成像問題，直到三年後，奮進號太空梭將航天員送上去，問題解決後才開始了正常的觀測。
顯然，正在建造中的、中國第一臺大型太空光學望遠鏡，不希望再犯前人的錯誤。
整機驗證只是萬里長征路上的其中一步。這臺兩米口徑的大型光學望遠鏡，被稱為載人空間站工程巡天空間望遠鏡（Chinese Survey Space Telescope, 簡稱CSST，亦被稱為Chinese Space Station Telescope），預計在2024年前後發射進入近地軌道。屆時，它將和中國空間站在同一個軌道上飛行，目前規劃的執行期為10年。
參照國際上差不多同期發射的空間巡天望遠鏡——歐洲航天局的歐幾里得（Euclid）和美國航天局的羅曼太空望遠鏡（Roman Space Telescope），CSST研製費用至少也在幾十億的量級。中國科學院國家天文臺稱，“CSST是我國載人空間站旗艦級專案，是我國迄今為止最大的空間天文基礎設施，具有大視場、高像質、寬波段等突出特點，是我國天文科學邁向國際前沿的重大機遇。”
01 趕上巡天的黃金時代
此前，沒有誰可以想到，中國可以擁有自己的旗艦級太空望遠鏡。它的誕生要從建空間站說起。
1986年，中國被美國等國家拒絕參與國際空間站。1992年，中國決定發展自己的載人空間站，代號921工程。
921工程包括了很多系統，其中第二個系統，即空間應用系統由中國科學院空間科學與應用總體部（以下簡稱 “總體部”）來規劃。專家們一直在思考，中國空間站上應該開展什麼樣的科學研究。
2009年12月，總體部在香山開了一系列的會議，探討空間站的科學研究方向和所需的實驗裝置，會上討論了建造一臺大口徑的空間光學望遠鏡的想法。來年4月，總體部在國家天文臺專門研討科學目標，國家天文臺陳建生院士和胡景耀研究員提出，可以利用空間光學望遠鏡做巡天。一般來說，天文觀測分為普查和精測。巡天可以理解為是對大範圍的宇宙天體進行普查。
巡天的提議得到了總體部顧逸東院士的大力支援。隨後，中科院國家天文臺、上海天文臺、紫金山天文臺、高能物理研究所，北京大學，中國科學技術大學等單位對空間站大口徑光學望遠鏡的科學目標進行了論證；總體部組織中科院長春光學精密機械與物理研究所、南京天文光學技術研究所、上海技術物理研究所、國家天文臺、紫金山天文臺等單位開展瞭望遠鏡及觀測終端的技術方案論證。
與此同時，美國在2010年也制訂了10年的天文研究規劃，在地基和空間的推薦專案中，排名第一的都是做巡天，包括了著名的時空遺蹟巡天（Legacy Survey of Space and Time, LSST），現更名為薇拉·魯賓天文臺（Vera Rubin Observatory）和大視場紅外巡天望遠鏡（Wide Field Infrared Survey Telescope，WFIRST），現更名為羅曼太空望遠鏡。
2011年初，利用空間站光學望遠鏡開展巡天的報告提交給了總體部，年末通過了望遠鏡的技術可行性評審；來年的3月初，空間站任務規劃委員會的100多位專家對空間站上的科研專案進行評議打分，CSST得到了載人航天工程的優先支援。之後，經過望遠鏡多方案擇優和經費評估，2013年11月，CSST正式立項。
在最初的計劃中，CSST是空間站的組成部分，安裝在實驗艙II上。之後，為了改善CSST觀測執行的條件，專家們探討了多種可能，蘇定強院士和張柏楠總師先後提議，將其改為獨立的空間望遠鏡，與空間站在400公里高的軌道上 “共軌飛行”。這一提議得到了工程總體的支援，並於2014年初啟動了論證工作。未來，在常規執行期間，CSST會定期或根據需要與空間站對接，補給燃料和進行維護、維修與升級。
對老一代天文學家、83歲的陳建生來說，開展大規模巡天一直是個夢想。他是從使用手搖計算機、暗室裡衝底片的年代走過來的。幾十年來，隨著探測器、計算機、網路、空間、大資料、人工智慧等技術的長足進步，他期待的太空巡天的黃金時代正在到來。
“對於地面巡天，上世紀八十年代時我們錯過了機會，後來美國斯隆（SDSS）望遠鏡做了，現在LSST也將開始做。但是空間上的光學巡天還沒開始做，而空間巡天又太重要了。因為它可以達到比地面巡天好一個數量級的像質，所以如果有機會能夠做空間巡天，意味著中國天文進入了一個非常了不起的時代。” 陳建生說。
如今，巡天已經成為了天文學角逐的熱點。
地面巡天的代表、斯隆望遠鏡已經運行了20多年，繪製了最為精確的三維宇宙地圖，獲得了三分之一天空的深度多彩影象，超過300萬天體的光譜，並免費分享給全世界，在宇宙學、類星體、星系、銀河系、恆星、太陽系、系外行星等領域取得豐碩的成果。同樣是地基望遠鏡的薇拉·魯賓天文臺，將在2022年底在智利的安地斯山頂開始執行，開展時空遺蹟巡天。
而空間巡天方面，歐洲航天局稱，歐幾里得太空望遠鏡將在2022年底從法屬蓋亞那的歐洲航天中心發射；美國航空航天局的羅曼望遠鏡預計在2020年代中發射。俄羅斯和德國已經發射了Spektr-RG太空望遠鏡，集中在X射線。中法合作天文衛星——空間變源監視器（SVOM，X射線、伽馬射線及光學）和中科院空間先導專案愛因斯坦探針衛星（EP，X射線）計劃於2023年發射。空間望遠鏡相比地基望遠鏡，由於不受地球大氣的影響，可以進行更多波段的觀測。
“CSST是兩米的口徑，比哈勃小一點，如果和哈勃一樣只做小視場的精細觀測，很難超越哈勃，所以當時考慮空間站上做什麼樣的大科學的裝置，在科學上才有亮點，才能超過人家，巡天正好是一個很好的方向。巡天做的好，不僅是有口徑，還得視場大。” 詹虎說。
CSST有超過哈勃300倍的寬廣視場，視場大意味著一次觀測能夠看更大的範圍。
具體來說，在10年的執行期內，CSST計劃對17500平方度（整個天空是41253平方度，17500平方度佔整個天空的42.42%）的中高銀緯、中高黃緯天區進行多波段成像和無縫光譜觀測，並對遴選的天體或天區開展精細觀測研究，將獲取數十億恆星與星系的測光資料和數億條光譜，並透過直接成像搜尋和研究太陽系外行星。
02 揭開宇宙深邃的奧秘
建造昂貴的望遠鏡，開展大規模巡天，首要的目標是探究宇宙的兩大謎團——暗物質和暗能量。
根據現今的理解，組成宇宙的68%是暗能量、27%是暗物質，剩下的5%是我們熟知的物質（氫和氦等原子）。然而，對於佔宇宙絕大部分的暗能量和暗物質，人們知之甚少。
暗物質的提出和女天文學家薇拉·魯賓關係密切。她首次測量了恆星繞星系中心旋轉的速度。1962年，魯賓指出，根據已有的資料，不管恆星離星系中心的距離多遠，旋轉速度大體是不變的。幾年後，她和同事福特（Kent Ford）透過精確測量，證明暗物質的存在，正是它們提供的引力才維持了星系的穩定。我們的銀河系就被暗物質所包裹，好像籠罩在一大片不可見的 “霧霾” 當中。但暗物質粒子無法用標準模型解釋，連質量多少都還不知道，這給直接的實驗室探測增加了難度。
暗物質驅動了星系的形成與演化；此外，我們過去二十多年的天文觀測表明，宇宙是在加速的膨脹中，很多人推測是由暗能量所驅動。
“現在對暗物質、暗能量的研究，實際上缺少的還是海量的觀測資料。海量的資料能給出確鑿無疑的證據，把暗物質、暗能量性質的引數限定到非常小的誤差範圍內，這樣物理屬性就基本被確定了。” 北京大學物理學院天文學系教授吳學兵說。
包括CSST在內的大型巡天專案都在試圖通過了解星系、暗物質的分佈、理解宇宙膨脹的歷史、大尺度結構的生成，弄明白暗能量的本質（或者愛因斯坦引力理論在宇宙尺度上是否還正確）。
圖1 這個又大又藍，可以環繞整個星系的是什麼？是引力透鏡造成的海市蜃樓 | 圖源：Astronomy Picture of the Day，APOD
具體來說，天文學家手上有幾個工具，其中之一就是引力透鏡。
引力透鏡效應的發生，是由於物質的存在造成了時空的扭曲。比如，當遙遠的星系發出的光經過漫長的路途到達人眼，在這條光路上，如果恰好有某些大質量物質（不管是可見的恆星、星系、黑洞還是不可見的暗物質）身處其中，你看到的遙遠星系的影象就會有變形。透過測量這種形變，天文學家可以推斷出這個中間物質的質量。
另外，天文學家還會利用紅移來測量星系的距離，為繪製宇宙的星系、暗物質分佈地圖增加第三個維度。
宇宙的膨脹會同時拉伸光的波長，這一過程稱為紅移。天體越是遠，其發出的光的波長就被拉的越長。更遙遠的星系，其發出的所有可見光恐怕都已經變為了紅外線。天文學家可以透過光變紅的程度來判斷星系有多遠。
有趣的是，看得遠也相當於是看的早，所以三維的宇宙地圖事實上也提供了宇宙演化的歷史紀錄，進而有助於理解暗能量是如何一步步推動宇宙膨脹的。
還有一項技術是觀察重子聲波振盪（Baryon Acoustic Oscillations，BAO）的遺蹟。
宇宙早期，大量的重子和光子開始聚集，其中的微小擾動以聲波的形式傳播。當宇宙年齡達到38萬年左右時，原子首次形成，物質更有效地冷卻，重力開始占主導地位，大尺度結構開始形成，這些波就被 “凍” 住了。隨後，在這些波紋上，演化出了星系等結構。
檢測重子聲波振盪的特徵非常有用，因為其大小由早期宇宙及其組成部分，正常（重子）物質、暗物質和暗能量的特性所決定。重子聲波特徵隨宇宙時間變化的方式，可用於測量宇宙的膨脹及其演變方式。之前，因為尚未觀察到足夠量的處在宇宙較為年輕階段的星系樣本，科學家還沒能很細緻地研究重子聲波振盪在那個階段的印記。如今，大型的巡天望遠鏡正好勝任這項工作。
當然，天文學家還會有別的手段，比如測量超新星的亮度和距離，也會為暗能量的存在提供證據。
除了研究暗物質和暗能量之謎，CSST配備的星冕儀還可以探測太陽系外的行星。發現系外行星的一個手段是測量恆星的亮度變化，這是由繞行而過的行星短暫遮擋而導致。而星冕儀則是透過強烈地抑制恆星的光，從而看到恆星邊上、未形成遮擋關係的闇弱行星。
CSST也會對超大質量黑洞的研究產生積極影響。
“CSST有這麼大天區面積的巡天，如果拍攝上億個星系，可能會找到大概千萬或至少百萬以上的比較活躍的星系，它們中心都有一個活躍的超大質量黑洞，透過光譜、影象可以把這些黑洞的很多性質分析得非常清楚，比如有多重，每年吃進去多少物質，我們可以把這些很重要的一些物理參量測量出來。普查上億個星系，詳細研究幾百萬個超大質量黑洞的性質，這都是空前的。” 吳學兵告訴《知識分子》。
預期，CSST將在暗物質和暗能量、宇宙大尺度結構、星系和超大質量黑洞形成和演化、宇宙早期化學增豐歷史（指銀河系形成的初期，研究銀河系裡最古老的一代恆星，可以追溯到大約132億年前）、系外行星等天文領域和基礎物理領域的重大問題上取得重要進展。
03 三大空間望遠鏡，各具優勢
值得注意的是，歐幾里得、CSST、羅曼三大空間望遠鏡在差不多的時段開展巡天，科學目標方面也較為相近。
根據官方的介紹，歐幾里得將覆蓋超過三分之一（15000平方度）的天空，在可見光和近紅外波段將測得至少10億星系的形狀、上億星系的精確紅移（相當於距離）。羅曼也具備大的視場，其一張圖片相當於哈勃同樣細節的100張圖，在執行期間，預計將測量10億個星系，測量幾億星系中普通物質和暗物質的位置和數量。
“透過觀測上億星系，仔細研究它們的特徵，就可以弄清楚整個宇宙的很多規律，包括暗物質、暗能量的性質，這正是所有這些巡天專案都希望達成的目標，那就看誰的樣本足夠大，誰探測的資訊足夠多，誰能看得更遠。” 吳學兵說。
圖2 宇宙膨脹的歷史 | 圖源：美國航空航天局
從觀測波段看，CSST主要覆蓋近紫外到近紅外波段（0.25～1微米），而歐幾里得和羅曼有一大部分的觀測是在近紅外，羅曼2.4米的鏡子是歐幾里得的兩倍大，可以看得更深（波段0.5～2.3微米）。
歐幾里得和羅曼可以看到宇宙中極其遙遠的星系。歐幾里得宣稱，測量的星系可以遠至百億光年；而羅曼則能夠看到不到3億年的宇宙（當前138億宇宙年齡的2%左右）。
歐幾里得和羅曼羅曼之所以看的遠，是因為其擁有高效能的紅外探測器（該探測器對中國禁運）。
一些宇宙最遙遠的天體發出的光，基本都已經紅移到紅外波段；此外，一些比較冷的天體，輻射也基本是在紅外波段。看的遠可以瞭解恆星和星系何時開始形成。
星系的起源仍然是個謎，最初形成的天體極其微弱，稀疏地散佈在宇宙中。羅曼據稱可以找到足夠多的第一代星系，發現成百上千個最遙遠、最年輕的星系，測量其年齡、並研究它們如何聚集、恆星如何形成。往後推，羅曼可以觀測大爆炸後8到10億年間的星系，那時，在暗物質的影響下，星系剛開始聚集形成星系團。在探測重子聲波振盪遺蹟方面，羅曼可以測到宇宙約6億年的年齡（當前宇宙年齡的4%）時的情況。
此外，強的紅外探測能力也可以看到更多銀河系內的恆星。
銀河系充滿了塵埃和氣體帶，影響到恆星的觀察。紅外光的波長比可見光長，意味著在長距離傳播時不太可能被小塵埃顆粒散射和吸收。羅曼升級後的紅外探測能力可以穿透比之前多兩到三倍的灰塵，看到銀河系內那些小而暗的、主要發紅外光的恆星。
與歐幾里得類似，CSST主要觀測黃道光背景和恆星密度較低的天區，方向集中在中高銀緯和中高黃緯（部分銀盤、核球區域的觀測也在策劃中），這些天區更有利於河外科學研究，在銀河系方面的研究會打一定折扣。
“不過在銀河系，即使不看銀盤或者核球區域，在中高銀緯的銀暈裡面的恆星，它的演化、星族成分、運動、結構等，對銀河系研究都是非常有用的。同樣，對於中高黃緯的觀測，儘管太陽系天體很多是在黃道面上，或者它們的軌道傾角比較低，但也有一些就是軌道高傾角的小天體，反而是很有意思的研究物件。” 詹虎說。
在發現系外行星方面，羅曼將利用微引力透鏡調查1億顆恆星，意在發現2500顆新的系外行星。之前美國宇航局的開普勒衛星和凌日系外行星巡天衛星（TESS），已經發現了4000 多顆系外行星，但大多是圍繞昏暗恆星執行的大型行星。羅曼將找尋類似地球的、較小的、圍繞明亮恆星執行的岩石行星，希望有朝一日能找到類似於地球的宜居世界。
CSST、歐幾里得和羅曼的觀測，都包括了大面積天區的普查和麵積小但更深的深場觀測，同時也有部分觀測時間可供天文學家申請。羅曼的超深場（ultra-deep field）可能類似於哈勃的超深場——在一個方向上觀察數百小時，以構建非常微弱、遙遠天體的極其細緻的影象。相比於哈勃以這種方式獲得的數千星系，羅曼將收集到數百萬個。
此外，CSST是在近地軌道飛行，而歐幾里得和羅曼則是在拉格朗日L2點，衛星的穩定性較好。不過，CSST在穩定性方面也達到了前所未有的高度，其朝向天空的光軸的晃動可以控制在5%角秒之內。一個角秒所代表的角度十分微小，大概是200米遠的一粒小米，其直徑到觀察者眼睛的張角。5%角秒又是這個精度的20倍。
從光學成像的質量來說，相比以近紅外觀測為主的羅曼，CSST產生的像斑能量更為集中；另外，CSST因為是離軸的望遠鏡，像斑沒有副鏡支撐所帶來的衍射圖案，對於測量引力透鏡比較有利。
CSST對近紫外波段的觀測，是歐幾里得和羅曼所不具備的。“高解析度的近紫外巡天的話，現在還沒有，這是CSST很獨特的一個地方，估計十幾年的時間裡世界上也不會有大型的空間的紫外天文望遠鏡。” 詹虎說。
CSST還配備了獨家的儀器，比如太赫茲模組，積分視場光譜儀、多通道成像儀。
“積分視場光譜儀挺有意思，可以把一個小的展源，像二維的星系，它可以切割成很多份，每一份都做光譜，所以既有位置的資訊，又有光譜的資訊，能把星系的結構上面不同地方的結構的光譜都能提取出來。多通道的成像儀，是將望遠鏡過來的光分成三個寬的波段，同時觀測這三個波段，這也是他們這幾個望遠鏡裡面是沒有的。” 詹虎說。
04 同一片天空
共同的科學目標，執行時間上的重疊，使得彙集和比較三個空間望遠鏡的觀測結果非常有用。
“歐幾里得，羅曼，他們的長處都是在紅外波段；CSST在紫外和光學波段空間解析度是非常好的，實際上是有點互補，三者結合起來其實是一個最佳的選擇。但即使是不能結合，CSST有紫外、光學波段這麼強的觀測能力，還是能夠做非常好的研究的，所以我們現在是以我為主，如果能夠合作當然更好。” 吳學兵說。
CSST在利用引力透鏡現象做觀測方面具備優勢。一般來說，用引力透鏡現象來研究宇宙學模型、暗能量方程，至少包括對星系形狀的測量以及確定背景星系的紅移。
“紅移的確定，就特別需要可見光多波段的觀測，CSST在這方面是很完備的。如果只有紅外的資料，是沒辦法的。所以歐幾里得和羅曼用弱引力透鏡研究宇宙學的話，必須有其他的專案提供可見光的多波段的測光資料。沒有CSST之前，他們都是找地面的一些專案去談合作，但地面和空間的觀測解析度還是非常不一樣的。” 詹虎說。
這些地面的專案，可能就包括2022年底即將在智利開始全面執行的魯賓天文臺。屆時，透過對星系進行多色測量，魯賓就可以告訴我們這些星系有多遠。
可以設想，在歐幾里得開展大規模巡天時，魯賓可以隔幾晚回到歐幾里得曾經觀測過的同一個天區，觀察隨著時間的推移所發生的變化。魯賓第一年的資料與歐幾里得同一天區的資料將是一個不錯的組合；魯賓長達十年的光學資料和羅曼的紅外測量的結合也會很強大。
在天、地望遠鏡配合方面，中國望遠鏡還存在一定的短板。
“談到跟地面的配合，相比歐幾里得或者是羅曼，我們還是有所欠缺的，因為中國地面光學天文的大裝置還是很缺乏的。歐洲和美國都有大型的8至10米的地面光學紅外望遠鏡。我一直呼籲中國也要建一些大型的地面光學望遠鏡，要早點解決，我們兩米口徑的空間望遠鏡即使發現一個東西，也還需要做做精細的光譜觀測，而CSST本身光譜的功能還是比較弱的，雖然有無縫光譜，但只有兩三百的譜解析度，有時是不夠的。地面望遠鏡沒有大口徑的，就做不了很精細的跟蹤研究，這的確是一個缺陷。” 吳學兵說。
普查和精測的結合，也可能發生在不同的太空望遠鏡之間。比如，如果羅曼發現了一些有趣天體，韋伯太空望遠鏡（The James Webb Space Telescope）後續可以選擇其作為主要目標，進行更詳細的觀測。
至少，三大空間望遠鏡的重疊結果可用於相互檢查系統誤差，這在高精度觀測宇宙學不確定性的來源中是最重要的。詹虎透露，目前，CSST、歐幾里得、羅曼等已經在探討可能進行的一些合作。
05 一系列挑戰
CSST無疑是一項複雜而艱鉅的任務，從望遠鏡本身到攜帶的裝置，都有很多的機構參與研製（比如，承研及合作單位就包括了中國空間技術研究院、中科院長春光機所、上海技物所、國家天文臺、光電技術研究所、紫金山天文臺、南京天光所、西安光機所、上海天文臺等），而後續的觀測和科學資料分析，對於第一次從事如此規模的太空光學望遠鏡專案的中國科研人員，同樣是挑戰。
2020年，經載人航天工程辦公室批准，CSST成立了科學工作聯合中心和四個科學中心：北京大學科學中心、國家天文臺科學中心、長三角地區科學中心和粵港澳大灣區科學中心。而每一個科學中心都有很多的單位參與組成（例如，國家天文臺科學中心還包括了國家天文臺、雲南天文臺、雲南大學、清華大學、北京師範大學、中國科學院大學、理論物理研究所等單位，計劃利用CSST全面開展天文科學研究）。
今年，科學中心的首批24項科學研究課題已經完成立項評審。然而，除了每個科學組拿到的40萬啟動經費，課題的大部分經費還在逐步撥付之中，預計年底到位。
一般情況下，從預製開始，在望遠鏡還未正式發射之前，科學團隊就應得到資金的支援，開展軟體研發、資料分析、模擬等一系列科學準備工作。一旦望遠鏡入軌完成除錯，資料來源源不斷下傳後，馬上就可以產出科研成果；同時，發射前的科學準備工作做的充分，也利於望遠鏡的在軌除錯。
“這個問題很重要，我們不能等著望遠鏡上線以後再來準備做事情，前期的研究是非常重要的。實際上我們前期的研究去年才剛剛開始來佈局，相比起歐幾里得或者是羅曼，起步已經有點晚了。” 吳學兵說。
吳學兵所在的北京大學科學中心主要負責星系領域的研究，目前正組織團隊利用一些儘可能找得到的資料（比如哈勃的各種型別星系的圖片和光譜資料）做一些模擬，積累研究經驗。
CSST的科研經費主要從載人航天工程裡取得，未來可能會尋求科技部、基金委、中科院等的資助。
CSST升空後，如果按照一天觀測300次、每張圖片5GB計算，一天的資料量將達到1.5TB。應對海量資料的分析，首要的是有足夠多的人才，但這方面的缺口仍不小。
“24個課題大概有400多人參與，但問題是這些人也有很多其他的工作，不是全都只做一個專案，而且假如國內光學天文界有三、四百人做這個專案，基本上就把這個領域內的天文學家全都包括進來了。在美國、歐洲，同樣體量的專案大約有上千人的參與，但也只佔他們天文圈一小部分人力。” 詹虎說。
吳學兵希望，在今後一兩年，可以把CSST科研團隊迅速積累起來，這樣到2024年望遠鏡升空後，就可以有個較完整的團隊。“這個問題其實是很突出的，不光是在北大科學中心負責的星系這個領域，在其他的各個科學領域，利用空間望遠鏡來做科學研究的中國團隊規模還是太小了，而且很缺乏經驗。” 他說。
國際合作可能是一個較好的彌補人才不足的途徑。同時，對於缺乏大型空間光學望遠鏡專案經驗的中國科研人員，國際合作也能提供交流學習的機會。
與此同時，CSST的科學工作委員會已經把吸引、擴大研究團隊作為當務之急，無論是透過海外招聘還是本土培養，甚至包括把一些研究生的課題調整到CSST相關的科研領域中來。
今年以來，在多個場合，陳建生對公眾（甚至包括中學生）發表演講，對CSST大加推廣，期待未來的生力軍可以加入進來。
吳學兵相信，三大巡天望遠鏡上天，覆蓋的範圍從紫外到光學再到紅外，巡天的面積前所未有的大，各種資料空前的多，肯定會對宇宙研究帶來革命性的認識。
“想想哈勃升空之前，人類對宇宙的瞭解是怎樣的，到今天哈勃工作了30年，帶給我們的對宇宙的認識有多大，你可以比較一下，很多都是革命性的——宇宙是加速膨脹的，有暗能量的存在等等。這三大望遠鏡上天工作，10年以後，你也很難想象，我們對宇宙的認識會發生怎樣的變化。” 吳學兵說。
慶幸的是，在巡天的黃金時代，中國終於可以參與進來，CSST的升空或將帶來影響深遠的科學發現。“作為中國的天文學家，見證載人航天工程支援建造這麼一個大口徑空間望遠鏡的專案，是之前想都不敢想的事情。” 詹虎感嘆道。在他看來，不僅是對年輕人，CSST對任何一個天文研究者，都是一個激動人心的專案。
參考資料：
1. https://www.euclid-ec.org/
2. https://roman.gsfc.nasa.gov/
