身懷中國絕技的“宇宙星探”究竟有多厲害?(時長:3分39秒)繼4月中國最牛“快遞小哥”天舟一號驚艷太空之后,初夏的航天又給國人帶來了驚喜——6月15日,一顆名為“慧眼”的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星(HXMT)在太空中登場,加入到國際天文望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星俱樂部,與蜚聲國際的哈勃、錢德拉并肩作戰(zhàn)。這顆由中國航天科技集團(tuán)公司五院抓總研制的我國首顆X射線天文望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星,不僅開辟了通過宇宙探索新窗口尋求物理科學(xué)突破的新紀(jì)元,更趕在美國NASA“超越愛因斯坦計劃”黑洞發(fā)現(xiàn)者上天之前,成為國際上發(fā)現(xiàn)黑洞的重要裝置,是2020年前世界主打數(shù)據(jù)源。 衛(wèi)星整裝待發(fā)(來源:航天科技集團(tuán)五院) 什么是硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星?宇宙中,除發(fā)射可見光的天體外,還存在著很多能發(fā)射高能射線的天體,如恒星、黑洞周圍空間和星云等。通過對這些天體的研究可以了解恒星的形成、黑洞現(xiàn)象和恒星爆炸后所引起的氣體膨脹等現(xiàn)象。但是這種高能射線如:極紫外、軟X射線、硬X射線和γ射線幾乎全被大氣層吸收而不能到達(dá)地面,要實現(xiàn)對這些高能射線的觀察只能使用太空望遠(yuǎn)鏡。因此在人造地球衛(wèi)星上天以后,高能射線天文學(xué)也隨之發(fā)展起來。1962年6月,美國麻省理工學(xué)院的研究小組第一次發(fā)現(xiàn)來自天蝎座方向的強(qiáng)大X射線源.這使X射線天文學(xué)進(jìn)入了較快的發(fā)展階段。X射線望遠(yuǎn)鏡為人類觀測宇宙開拓了新的視野,以X射線觀察宇宙,宇宙不再像肉眼所見的那樣祥和與寂靜。星系的碰撞與交融、超新星的爆炸與中子星的誕生,都只能以X射線的形式被相應(yīng)的探測器感知到。從上世紀(jì)至今,人類已經(jīng)發(fā)射了數(shù)十顆天文衛(wèi)星,但遺憾的是沒有一顆是中國發(fā)射的。為了彌補(bǔ)遺憾,更為了在空間天文探測領(lǐng)域中發(fā)出中國的聲音,中國航天人和中國科學(xué)家攜手打造出中國第一顆空間X射線天文望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星。 五大技術(shù)優(yōu)勢,“慧眼”名副其實據(jù)硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星工程總師馬世俊介紹,此次發(fā)射的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星本體呈立方體構(gòu)型,總質(zhì)量約為2500 kg,其中載荷重量981 kg。 衛(wèi)星操作過程(來源:航天科技集團(tuán)五院)作為我國首顆X射線天文望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星,“慧眼”具有五大技術(shù)優(yōu)勢。第一,“ 本領(lǐng)大”,可以對宇宙天體高能事件實現(xiàn)全天時、大范圍觀測,無論白天還是黑夜,24小時分秒必爭,一刻不停的洞察著不為人知的黑洞、突然爆發(fā)的天文現(xiàn)象;第二,“ 眼神好”,“慧眼”隨身攜帶著高、中、低能X射線望遠(yuǎn)鏡和空間環(huán)境監(jiān)測器,成為世界上目前已經(jīng)應(yīng)用的同類探測器中探測面積最大的一位,超高的靈敏度能夠及時捕捉到絕大多數(shù)天體發(fā)出的X射線,開展全譜段探測,甚至連暗、弱天體目標(biāo)也逃不出它的“法眼”;第三,“ 多面手”,除了進(jìn)行X射線的探測,還可以對伽馬暴等各種天體現(xiàn)象的探測,這在國外同類望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星中尚屬首次,對于推動突發(fā)天體現(xiàn)象研究的深入意義重大;第四,“ 招數(shù)多”,全天區(qū)掃描、小天區(qū)掃描、定點觀測都可以被輕松實現(xiàn),通過高靈敏度和時間分辨率的深度巡天,繪制出高精度的硬X射線天圖,從而填補(bǔ)這一國際上的觀測空白;第五,“ 身體壯”,通過精湛的設(shè)計和制造技術(shù),打造出高可靠、高穩(wěn)定、高安全的衛(wèi)星平臺,使得“慧眼”能夠在各種極端條件下都能夠順利地執(zhí)行任務(wù)。作為五院最為成熟的遙感衛(wèi)星平臺之一,已成功應(yīng)用于十余顆衛(wèi)星,不論是承載能力、載荷安裝方式還是穩(wěn)定性等方面,都具有很強(qiáng)的任務(wù)適應(yīng)能力。 衛(wèi)星研制現(xiàn)場(來源:航天科技集團(tuán)五院) 中國“身板”,中國造“慧眼”誕生于我國航天三大里程碑的誕生地——航天科技集團(tuán)公司五院,是一個響當(dāng)當(dāng)?shù)闹袊臁W鳛槭澜缟贤愋l(wèi)星中工作模式最多的星探,“慧眼”無論從平臺的設(shè)計、姿態(tài)的控制到溫度的控制,都體現(xiàn)出國際一流的水平。更主要的是,與歐美的編碼孔徑成像技術(shù)不同,“慧眼”采用的是直接解調(diào)方法反演成像技術(shù),用簡單成熟的硬件技術(shù)便可實現(xiàn)高分辨和高靈敏度硬X射線成像觀測。與復(fù)雜、昂貴的編碼孔徑成像系統(tǒng)相比,直接解調(diào)方法具有簡單準(zhǔn)確的優(yōu)勢。這種方法,分辨率高,同時噪音干擾被有效抑制,可以極大提高探測定位的精度。“慧眼”還將使我國首次具有自主獲取空間高能天體原始觀測數(shù)據(jù)的能力,取得的數(shù)據(jù)為我國科學(xué)家首次贏得了優(yōu)先使用的權(quán)利。按照國際慣例,在我國科學(xué)家專項應(yīng)用一年之后,數(shù)據(jù)將面向全世界開放,這也將推動在這一領(lǐng)域國際合作的深入,促進(jìn)世界空間科學(xué)研究的深入。 衛(wèi)星測試現(xiàn)場(來源:航天科技集團(tuán)五院)探索宇宙奧秘,傾聽宇宙大爆炸的聲音,看看宇宙深處的壯麗景象,尋找人類的知己,了解宇宙的前世今生和未來,讓我們期待硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星“慧眼”給我們帶來更多的驚喜。 審稿:中科院國家天文臺、《中國國家天文》雜志 本文聯(lián)合:企鵝科學(xué)“漫步宇宙”欄目、科普中國共同推出

揭秘:身懷中國絕技的“宇宙星探”究竟有多厲害?

圖文簡介

身懷中國絕技的“宇宙星探”究竟有多厲害?(時長:3分39秒)繼4月中國最牛“快遞小哥”天舟一號驚艷太空之后,初夏的航天又給國人帶來了驚喜——6月15日,一顆名為“慧眼”的硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星(HXMT)在太空中登場,加入到國際天文望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星俱樂部,與蜚聲國際的哈勃、錢德拉并肩作戰(zhàn)。這顆由中國航天科技集團(tuán)公司...