中国巡天空间望远镜（英文：China Space Station Telescope，缩写：CSST，又称：中国空间站光学舱），是中国载人航天工程规划建设的大型空间天文望远镜。

早在1946年，莱曼·斯皮策（Lyman Spitzer）就大胆提出了将一个主镜面口径8米的空间望远镜放置在太空中的计划。这在当时是极为大胆也极为困难的计划，因为当时地面上最大的望远镜Hale望远镜也只有5米口径，更大的问题是人类当时还没有具备能够将任何一个物体发射到地球轨道的能力。基于上述设想经过不断演化，最终成为美国航空航天局的哈勃望远镜计划。哈勃望远镜的计划一波三折，先是大幅的预算超支使得其差点夭折，而挑战者号航天飞机的失事又使得它的发射推迟。而当哈勃望远镜升入太空后，科学家却发现望远镜的光学系统成像质量变差。哈勃望远镜在轨运行超过30年，取得了丰硕的科研成果。中国从观察更广阔天区、以更高的效率、更系统地去研究宇宙目的出发，决定研制巡天式望远镜。

中国的光学巡天在起步阶段。由于中国经济实力不强，即使是2米级的通用望远镜也仅有两台，一台是位于河北兴隆观测基地的2.16米望远镜，一台是位于中国科学院云南天文台的2.4米望远镜。而拥有4米口径的LAMOST（英文全称：Large Sky AreaMulti-Object Fiber Spectroscopy Telescope，中文名称：大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜）是一台专用望远镜，其只能做光谱巡天，观测银河系中的恒星，还没有进入到更深宇宙。

2016年以来，中国航天加快发展，空间基础设施建设接续推进，北斗全球卫星导航系统建成开通，高分辨率对地观测系统基本建成，卫星通信广播服务能力稳步增强，探月工程“三步走”圆满收官，中国空间站建设全面开启，“天问一号”实现从地月系到行星际探测的跨越。后续五年，中国航天将推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。

中国在天宫空间站全面建成后，适时启动CSST发射、部署工作，开展更加广泛的天文调查。中国首个大型巡天空间望远镜计划开展广域巡天观测，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究。

2009年12月，中国载人航天工程空间应用系统的总部组织召开一系列研讨会，探讨空间站在微重力科学、天文学、生命科学、地球科学等领域的科学目标与研究方向，由此拉开了CSST项目的序幕。

2013年11月，CSST正式立项。

2020年，经中国载人航天工程办公室批准，成立了中国空间站工程巡天望远镜科学工作联合中心和四个科学中心：北京大学科学中心、国家天文台科学中心、长三角地区科学中心和粤港澳大湾区科学中心。

2021年1月8~10日，载人空间站工程巡天空间望远镜（英文简称CSST）科学数据处理系统2020年度总结研讨会以线上线下相结合的方式在国家天文台召开；同年4月17日，中国空间站工程巡天望远镜（简称CSST）科学工作联合中心暨国家天文台科学中心在中国科学院国家天文台举行揭牌仪式。

中国巡天空间望远镜（CSST）计划于2024年前后发射。2023年3月27日至4月1日，中国巡天空间望远镜（CSST）首届科学年会在北京成功举行。

2025年1月14日媒体报道，中国“巡天”空间望远镜预计2027年发射。

中国巡天空间望远镜能够清晰、精细地观察到成千上万的星系，带来全景式宇宙高清图，将成为中国航天探索星辰大海的“旗舰级”空间天文设施。巡天空间望远镜的一个主任务就是进行巡天观测，对天体的一个普查，大概占巡天空间望远镜运行时间的70%，其科学覆盖面是非常广；同时巡天空间望远镜还配备了很多台仪器，在做普查基础上，也能够对天体进行很精细的观测，精细的研究或者说详查。

巡天观测是中国空间站工程巡天望远镜在轨运行最重要的一项工作，在其10年运行的初步规划中，预计需要约7年的时间完成。同样地，巡天数据处理和相应的科学研究工作也是研究课题的重点。观测宇宙学研究需要大量的河外天体样本，所以中国空间站工程巡天望远镜的巡天观测以恒星密度和黄道光背景都较低的中高银纬、中高黄纬天区为主。在其任务规划中，中国空间站工程巡天望远镜巡天包括四部分：17500平方度多色成像观测、与之同天区的无缝光谱观测、400平方度的多色成像深场观测、与之同天区的无缝光谱深场观测。

中国巡天空间望远镜是中国空间站的重要组成部分，具有高空间分辨率，入轨后将开展17500平方度的大面积天区深场巡天观测，以及不同类型天体的精细观测。巡天空间望远镜口径为2米，分辨率与美国哈勃空间望远镜相当，视场角将是“哈勃”的300多倍，如在轨10年，可对40%以上的天区进行观测。“巡天”望远镜的主要使命是对宇宙中的天体进行普查，为人类带来全景式的宇宙高清地图。

中国巡天空间望远镜作为光学望远镜，捕捉的是近紫外至可见光波段，通过组成望远镜的直径大、焦距长的物镜和直径小、焦距短的目镜，实现远距离物体近处成像。通过光学望远镜，可以观察到远距离的天体。由于受到地球浓厚的大气层、电离层、臭氧层和地磁场等综合因素影响，地基光学望远镜观测能力有限。随着航天科技的进步，消除上述因素影响的太空光学望远镜应运而生。

中国巡天空间望远镜主要分成两部分即“平台段”与“光学设施段”，前者其实就是CSST的“资源舱”，负责为其太空飞行提供动力，后者则是CSST主体载荷，包括5台观测设备，即巡天模块、太赫兹模块、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪。

中国巡天空间望远镜搭载的仪器中，占据最主要观测时间的是巡天模块。这是一个视野极为宽阔的相机，视场达到1.1x1.2平方度。在成像质量和哈勃望远镜相当的情况下，巡天空间望远镜的视场达到了哈勃望远镜的300倍。为了能够接收广阔视场的信息。

巡天空间望远镜在巡天模式下的观测每次曝光约为150秒，对于巡天中的每个观测天区会进行两次曝光。巡天空间望远镜在总共短短300秒的曝光时间，就可以获得低至26星等左右（不同波段具体数值有差别）的天体图像，要比人眼能够看到的最暗的恒星还要暗上1亿倍。在此观测深度上，研究者可以在每个平方角分看到30个左右的星系。在整个巡天周期里，巡天模块将会覆盖17500平方度的天区，是整个天空面积的40%，积累近20亿星系的高质量数据。

中国巡天空间望远镜的巡天模块安置了30块探测器，总像素达到25亿。其中18块探测器上设置有不同的滤光片，这使得它可以获得宇宙天体在不同波段的图像，留下彩色的宇宙样貌；另外12块探测器则用于无缝光谱观测，每次曝光可以获得至少1000个天体的光谱信息。在整个巡天周期里，巡天模块将会覆盖整个天空面积的40%，积累获得近20亿星系的高质量数据。

科学数据处理系统是针对CSST科学数据处理的专门系统，未来运行在载人航天工程公有云平台环境，对CSST的科学运行和科学研究将起到关键的支持作用，是其实现科学目标、取得重大成果的基本保障。科学数据处理系统的主要任务是实现CSST科学观测需求编排和完成各个后端模块的观测数据处理以及观测数据仿真研究，最终生成满足CSST科学目标的科学数据产品。

宇宙学是研究宇宙和物质起源演化基本规律的重要前沿科学分支。利用CSST大天区巡天和超深场观测提供的丰富观测数据深入开展宇宙学观测和理论研究，是CSST科学研究的重要领域。

1. 宇宙加速膨胀与暗能量

通过对弱引力透镜、重子声波振荡、红移畸变的测量和星系团统计研究，结合宇宙微波背景、超新星等数据，重建宇宙膨胀和结构增长历史；利用星系尺度强引力透镜数据和背景天体多个像之间时间延迟进行宇宙学参数估计，分析描绘宇宙膨胀率和空间曲率；通过上述研究检验暗能量模型和引力理论。

2. 宇宙暗物质

利用强弱引力透镜等方法重构宇宙物质密度场并描绘暗物质在不同尺度上的密度分布，结合其他波段观测数据，以限制暗物质属性，研究其质量、自相关作用、与重子物质的相互作用等，限制暗物质相关的宇宙学参数；研究暗物质晕和星系的共同演化；探索暗物质的宇宙分布特性及演化。

3. 星系成团性和宇宙大尺度结构

通过星系大样本的统计分析，研究星系和暗物质成团性，限制宇宙学参数；通过弱引力透镜、重子声波振荡、红移畸变、星系团统计等宇宙学探针研究宇宙大尺度结构与演化，测定宇宙学参数；结合宇宙微波背景、超新星等数据，研究中微子性质和原初扰动等。

星系和活动星系核

星系是构成可见宇宙的基本单元。星系的形成演化是现代天文学的核心研究内容之一。利用CSST大天区巡天和超深场观测提供的丰富数据研究星系和活动星系核／大质量黑洞的各种性质及演化规律，是CSST科学研究的重要领域。

1. 星系的形态结构及其演化

实现星系形态的快速自动分类，研究星系中心结构及不同成分、不同类型星系结构随红移的演化规律；研究活动星系核寄主星系的结构分解和形态，星系结构形态与其他波段物理特性的联系，低红移矮星系结构与形态，星系外围区域结构形态特征；理解星系结构演化的物理机制。

2. 星系演化及对环境的依赖

搜寻星系团和星系群及大尺度空洞；研究星系和星系星族的物理性质和统计性质（光度函数、质量函数等）、恒星形成峰值后期关键物理过程、强发射线星系和特殊星系、不同尺度环境对星系的影响，星系气体和星系性质以及与环境的关联。

3. 高红移星系和宇宙再电离

建立高红移莱曼截断星系（LBG）和莱曼发射线星系（LAE）观测样本；研究高红移星系的形成、演化、物理性质和星族成分；利用高红移星系研究宇宙再电离和再电离中后期星系的大尺度环境。

4. 活动星系与超大质量黑洞

构建活动星系核与类星体大样本；研究星系与大质量黑洞的协同演化，活动星系核与类星体的结构、能谱分布、光变及辐射机制，类星体寄主星系中的核反馈与恒星形成，活动星系核与类星体的统计性质及宇宙学演化，研究特殊类型的活动星系核与类星体。

银河系及近邻星系

银河系和近邻星系构成的本星系群对研究星系的精细结构、形成和演化，星系际环境对星系的影响，以及第一代恒星探测和限定暗物质性质等天体物理和宇宙学基本问题具有重要意义。

1. 银河系及近邻星系的星族研究

测量不同星族的初始质量函数并揭示其与金属丰度、年龄和恒星形成环境的关联，研究星团多星族的起源问题；对小质量恒星的物理性质开展观测研究；利用年龄跨越极大的恒星研究银河系演化历史；发现更多近邻星系的潮汐星流并测量其星族性质。

2. 银河系及近邻星系的消光和尘埃分布

测定从近紫外到近红外的星际消光率，测定星际消光在银河系及近邻星系的空间分布，研究消光率随星际环境和星系环境的变化，为CSST提供改进的银河系消光模型；构造星际尘埃模型，获得尘埃基本特性与环境的关系。

3. 银河系和本星系群的组成和结构

探测银河系边界，搜寻更多子结构，测量银河系和近邻星系暗物质质量分布；研究银盘结构特征和核球棒结构的几何参数；探究银河系形成及长期动力学演化关联；搜寻极暗矮星系，描绘M31/M33的结构，在星系群层级限制冷暗物质宇宙模型。

4. 银河系及近邻星系的化学演化

揭示天体起源及宇宙早期化学增丰历史；描绘银晕银盘与核球化学协同演化图像；研究银河系与LMC/SMC的并合过程及与M31/M33星系之间的相互作用，为星系层次不同结构的与演化提供关键观测证据。

恒星是宇宙中可见物质的主要存在形式，恒星物理学是现代天体物理学的重要基石。恒星形成、结构和演化规律研究是认识星系进而认识整个宇宙的基础，是天体物理学的前沿领域。

1. 双星的重要科学问题

获取质量和质量比更大的双星样本，研究双星族的统计性质随恒星参数和环境的内禀变化；结合外部光谱观测数据，研究光谱双星在不同环境下的参数分布；通过重要双星演化阶段大样本，发展更普适的双星星族合成模型；对双星演化的物质交换和公共包层演化等关键过程进行限制；研究吸积白矮星及相关天体。

2. 恒星形成和演化

观测近邻恒星形成区分子云和尘埃消光并导出柱密度图像；研究不同年轻星体的星周盘吸积率、伴星率及其随质量的关系，探索恒星形成区在本星系环境下的形成和演化；搜寻长周期大振幅变星（LPV），极大质量恒星和WR型恒星，对大质量恒星的星风损失和双星演化提供约束。

3. 恒星活动及后期演化

研究恒星磁活动与恒星演化的关系以及白矮星、中子星和黑洞等致密天体。证认并建立白矮星样本，研究白矮星光度函数，恒星形成率和死亡率；研究恒星致密天体双星、超新星形成和恒星级双黑洞，筛选黑洞候选体。构建黑洞质量分布，测定致密天体的质量。

基于CSST的天体测量

CSST的成像质量和观测深度为发展高精度天体测量提供了有利条件，将显著加深加密现有天球参考架，也为推动天体物理和天体测量科学研究提供了新的机遇。

1. 建立深度天球参考架

建立深场河外源以及近红外天球参考架，与国际相关天球参考架进行匹配认证，对近红外亮星进行高精度天体测量处理，为各终端提供观测数据的位置和姿态校准参照；结合小行星动力学模型、密近交会测定等方法进行行星历表相关研究。

2. CSST天体测量的科学应用

开展双星/多星系统的证认及其轨道研究，利用近红外天体测量数据改进银河系的结构和演化模型；视差测量及在造父变星识别、红巨支尖星高精度距离测量方面的应用；太阳系天体及其周围结构的掩星事件等研究。

3. 天体测量相对论模型研究

开展多维数据融合的多星系统认证及其质量测量；开展中等质量黑洞的天体测量搜寻；探索引力偏折测定大自行天体质量；探索较差照相测量验证广义相对论多极矩效应。

系外行星与太阳系天体

太阳系外行星与太阳系天体探测与研究是当前国际天文学重要的前沿和热点领域之一。利用CSST独特的观测能力开展系外行星和太阳系天体的观测研究，将加深对宇宙中行星和太阳系形成和演化的深入理解。

1. CSST系外行星观测研究

开展使用星冕仪观测银河系和近邻星系系外类木行星目标的研究优选、恒星周盘直接成像和外星黄道尘观测研究；探索系外行星凌星和微引力透镜观测，研究恒星对行星系统出现率，轨道构型的影响，研究行星系统的特征差异。

2. 系外行星系统和原行星盘探索

系外行星系统的理论和数值模拟研究；冷、热气体巨行星和中小尺寸行星大气性质、演化规律研究、与宿主恒星相互作用、原行星盘三维结构观测研究；白矮星和双星附近行星的探测和统计学研究。

3. CSST太阳系天体观测

发现一批柯伊伯带天体并提升既有柯伊伯带天体的轨道数据质量；显著增加高轨道倾角小天体的数据量；搜索主带彗星并获取其形态特征，建立彗星物理参数数据库；搜索地球近临空间小天体进行统计研究；开展活动性小天体成分、分布和演化研究，对大行星的不规则卫星开展搜索与观测。

暂现源／变源和重要天文事件响应

暂现源（变源）和突发天文事件一般伴随着剧烈的能量释放过程，是研究极端条件下物理的难得机遇。天文学已进入了多信使研究新时代，CSST也必然要对突发重要天文事件作出响应，作出独特贡献。

1. 超新星及重要爆发现象

超新星等暂现源光学对应体的搜寻证认和多参数探测；研究高红移Ia超新星等标准烛光及对暗能量性质和前身星模型限制、不同类超新星爆发机制、第一代恒星爆发及再电离；开展超新星及暂现源的多波段协同观测，超新星引力透镜及哈勃常数测量。

2. CSST对重要突发天文事件的响应

搜寻引力波事件、高红移伽马射线暴、黑洞潮汐撕裂恒星事件（TDE）、快速射电暴、耀变体、高能中微子和高能宇宙线辐射源等的光学对应体，优化观测策略，开展重要突发天文事件的多波段多信使研究和时域天文研究，探究目标源的高能物理过程和物理机制。

重视并挖掘巡天相机外其他终端仪器模块的特色，发挥这些模块在各研究领域的重要作用：利用CSST多通道成像仪（MCI）多色分光特点，建立巡天定标星表，提高流量定标精度，开展可见紫外超深场观测；利用积分视场光谱仪（IFS）同时获取图像光谱观测的特点，开展特定目标的精细深度观测；发挥系外行星成像星冕仪（CPIC）高对比度直接观测能力，开展系外行星和暗弱目标的研究；利用超导太赫兹谱仪（STS）的特殊波段和谱分辨能力，开展星际分子观测和中性碳巡视等。

中国巡天空间望远镜（CSST）是中国迄今为止规模最大、指标最先进的空间天文基础设施，将为中国在天文学前沿领域的研究发挥重要作用。中国空间站工程巡天望远镜是中国载人空间站旗舰级项目，是中国迄今为止最大的空间天文基础设施，具有大视场、高像质、宽波段等突出特点，是中国天文科学迈向国际前沿的重大机遇。（中国空间站工程巡天望远镜科学工作联合中心 评）

中国空间站工程巡天望远镜（CSST）是大型空间天文望远镜，口径2米，兼具大视场，多波段和高像质的优异性能，并具备在轨维修升级的能力。CSST以大规模天文巡天为主任务，有望在宇宙学、星系、银河系、恒星以及行星等多个天体物理领域取得重大科学发现，其产生的数十PB数据也将为天文计算交叉学科领域带来挑战和机遇，中国科学界将迎来太空巡天的黄金时代。（新华网 评）

中国巡天空间望远镜（CSST）有望在暗能量本质和暗物质性质等宇宙学基本问题、星系与活动星系核、银河系与近邻星系等方向取得国际重大成果。（新华社 评）