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中国首颗天文望远镜发射可获高能天体动略

发布时间:2020-10-18 18:23:08 编辑:笔名
中国首颗天文望远镜发射 可获高能天体动态图景

  15日,我国首颗硬X射线调制望远镜“慧眼”在酒泉成功发射。这一的发射有甚么意义?与国际上同类相比有哪些优势?将对我国的空间科学技术发展带来哪些进步?

图为硬X射线调制望远镜运行示意图。国防科工局供图

  接收分析X射线,勾画天体轮廓,并窥伺黑洞一角

  国防科工局系统工程司副司长介绍,硬X射线调制望远镜是我国首颗大型天文望远镜,能穿过星际物资因为他们每天都会锁定NBA官方直播。对于联盟的一切动态的遮挡“看”到宇宙中的X射线,相当于我国在空间探测领域多了双眼睛。同时,有效载荷由我国科研人员自主研制完成,在工程研制进程中,攻克了多项关键技术难关,实现了多项X射线探测和电子学技术的国产化。

  为何要观测宇宙中的X射线?在浩大的宇宙中,脉冲星、伽马射线暴、超新星遗址、黑洞等都会辐射出X射线。如果接收到射线并加以分析,就能勾画出这些天体的轮廓。但由于X射线没法穿越地球大气层,科学家只能在高空或大气层之外观测。也就是说,X射线望远镜能让人们窥见黑洞的神秘一角。

  此次发射的本体呈立方体构型,设计寿命4年,装载高能、中能、低能X射线望远镜和空间环境监测器等4个探测有效载荷,可观测1—250keV(千电子伏特)能量范围的X射线,主要工作模式包括巡天观测、定点观测等模式。

  说,硬X射线调制望远镜具有3大特点。1是基于我国学者原创的探测方法,采取直接解调成像方法,解决了低成本探测器高精度成像问题,实现宽波段、高灵敏度、高分辨率的空间X射线观测。2是有效载荷种类全、范围大,探测模式多,4个有效探测载荷总计包括25个探测器单机,能段基本覆盖全部X射线谱段,在世界现有X射线天文中,具有先进的暗弱变巡天能力、独特的多波段快速光变观测能力。可实现对伽马射线暴的全天监测,将成为国际上在300keV—3MeV(兆电子伏特)能区面积的伽马射线暴探测器。3是平台服务保障能力要求高,为实现宽波段、高灵敏度、高分辨率的观测能力,加上载荷种类全、复杂性高,对平台提出更高的保障能力,如复杂的热控保障、对地测控与数传保障和载荷长时间工作下的能源保障能力等。

  X射线天文的研制始于美国。1970年,美国发射了颗X射线天文,实现了X射线的巡天,首创了空间高能天文的新领域,打开了人类观测宇宙的新窗口。我国硬X射线调制望远镜工程则于2011年3月立项。硬X射线调制望远镜工程总师马世俊说,硬X射线调制望远镜弥补了我国空间X射线天文研制的空白,实现了我国天文观测由地面观测到天地联合观测的逾越,铸就了我国天文学发展史上的里程碑,同时也推动了航天技术发展,大幅提升我国空间科学水平。

  对银河系进行高灵敏度的巡天监测,可首次获得高能天体动态图景

  目前,国际上在轨运行的X射线天文共有7颗,与它们相比,我国的硬X射线调制望远镜“牛”在哪儿?

  硬X射线调制望远镜系统载荷分系统专家宋黎明介绍,从工程和技术指标上来说,硬X射线调制望远镜在同类中优势非常明显。首先,功能性能强,既能实现定点观测,又能对大天区进行扫描成像,还能监测空间的高能爆发源。第二,探测波段宽,利用三种探测器,实现了1—250keV的全覆盖。第三,探测面积大,尤其是高能X射线望远镜的探测面积超过了5000平方厘米,是国际上同能区面积的准直型望远镜。此外,还具有工作模式多、平台高可靠的优点,在各种极端条件下都能可靠地完成观测、数据星上存贮和及时下传等工作,保证任务可顺利实行。

  “硬X射线调制望远镜将会对银河系进行高灵敏度、高频次的宽波段X射线巡天监测,大天区、大有效面积的宽波段X射线扫描巡天观测能力,可以更有效地发现处于爆发态的X射线暂现源,在国际上首次系统性地取得银河系内高能天体活动的动态图景,发现大量新的天体和天体活动新现象。”宋黎明说。

  另外,硬X射线调制望远镜具有独特的研究X射线双星多波段X射线快速光变的能力,预期可以在黑洞和中子星双星的研究中获得许多新成果。同时,具有国际上硬X射线和伽马射线能段面积的探测器,硬X射线天文望远镜成为这一能段天空中灵敏的探测器。

  “值得一提的是在200keV—3MeV的全天监测能力。我们在进入正样阶段后发现,在高能X射线望远镜正常的工作模式以外,通过对其光电倍增管的高压进行调解,可以用于对伽马射线暴的全天监测,因此增加了这1伽马射线暴监测模式。在200keV—3MeV能区,HXMT监测伽马射线暴的有效观测面积相比以往的装备可提高10倍左右。由于引力波暴也可能产生伽马射线暴,HXMT在搜索引力波电磁对应体方面也具有重要意义和明显的国际竞争力。”宋黎明说。

  面向全国征集观测提案,并将协同其他天文联合观测

  宋黎明介绍,作为我国首颗真正意义上的空间X射线望远镜和一个小型空间天文台,硬X射线调制望远镜向中国的天文学家全面开放,面向全国征集科学观测提案,并引导我国和国外地面天文设备对高能活动天体开展多波段联合观测,实现天地一体联合观测。同时,也将协同国际上其他在轨运行的天文,展开对重要天体的联合观测。

  硬X射线调制望远镜发射入轨以后的第五天将对科学仪器加电,开始为期5天的整体功能测试,然后进行为期140天的仪器性能测试、在轨标定观测和试观测,计划于今年11月进入常规科学观测。

  介绍,目前,中国国家航天局正在会同有关单位编制《关于增进空间科学发展的指导意见》,后期将延续推动重大空间科学任务,深化论证并启动新的空间科学项目;强化空间科学关键技术预先研究;拓展空间科学领域国际合作。

  为进一步推进我国空间科学的发展,“10三五”期间,我国将有4次重要的空间科学和探测器实行发射。预计今年8月发射的中意电磁监测实验,是用于监测获得空间电离层和磁场异常变化信息的试验,研究地震前兆引发电离层和磁场变化的关联,从而反演地震预测模型。2018年完成研制并发射的中法海洋,将取得海面风场、海浪等海洋动力环境参数,主要应用于海洋波浪预报、防灾减灾等领域。2021年左右完成研制并发射的中法天文,将通过发现和快速定位各种伽马暴,星地联合完成伽马暴的电磁辐射性质的全面丈量,为暗能量和宇宙演变研究提供基础观测数据。将在2020年发射探测和着陆巡查的火星探测器,一次实现“绕、落、巡”,为后续展开火星科学研究奠定基础。本报记者 冯 华

(本文由零点的水友撰写,观点仅代表作者本人,不代表零点南方立场。如有侵权,请联系删除!!!)宝宝奶粉过敏症状有
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