中国首颗天文望远镜卫星发射 可获高能天体动态图景

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中国第一颗天文望远镜卫星可以获得高能天体的动态图像。15日，中国第一颗硬X射线调制望远镜卫星“贵燕”在酒泉成功发射。发射这颗卫星的意义是什么？与世界上类似的卫星相比有什么优势？它将给中国的科技发展带来什么进步？

图为硬x光调制望远镜的卫星操作。照片由国防科技局提供

接收和分析x光，勾画天体轮廓，并窥探黑洞的角落

国防科学技术局系统工程司副司长赵建介绍说，硬x射线调制望远镜卫星是中国第一台大型天文望远镜，它可以透过星际物质的遮挡“看到”宇宙中的x射线，相当于在空.之间的探测领域多了两只眼睛与此同时，卫星有效载荷由中国研究人员独立开发。在工程开发过程中，许多关键技术难题得以克服，许多x光检测和电子技术得以本地化。

为什么在宇宙中观察x射线？在浩瀚的宇宙中，脉冲星、伽马射线爆发、超新星遗迹、黑洞等。都放射出x光。如果射线被接收和分析，这些天体的轮廓就可以画出来。然而，由于x射线不能穿过地球的大气层，科学家只能在高海拔的空或大气层外进行观察。换句话说，x光望远镜可以让人们看到黑洞的神秘角落。

这次发射的卫星主体是立方体结构，设计寿命为4年。它装有四个探测有效载荷，如高能、中能和低能x射线望远镜和空室内环境监测器，并能观察1-250千电子伏能量范围内的x射线。主要工作模式包括天空观测和定点观测。

赵建说，硬x光调制望远镜卫星有三个特点。首先，在我国学者原有探测方法的基础上，采用直接解调成像方法，解决了低成本探测器高精度成像的问题，实现了宽波段、高灵敏度、高分辨率的x光观测。其次，有各种各样的有效载荷，大规模，和许多检测模式。四个有效载荷总共包含25个单个探测器，能量带基本上覆盖了整个x光光谱。在世界上现有的X射线天文卫星中，它们具有探测黑暗和微弱变化的高级能力，以及在多个波段观察快速光变化的独特能力。卫星可以全天监测伽马射线爆发，并将成为世界上300 kev-3 mev能量区最大的伽马射线爆发探测器。第三，卫星平台需要高服务支持能力。为了实现宽频带、高灵敏度和高分辨率的观测能力，除了负载的多样性和高复杂性外，还对平台提出了更高的支持能力，如复杂的热控支持、地面测控和数据传输支持，以及长期负载运行下的能量支持能力。

x光天文卫星的发展始于美国。1970年，美国发射了第一颗x光天文卫星，实现了x光天空测量，开创了高能天文学的新领域，为人类观察宇宙打开了新的窗口。中国的硬x光调制望远镜卫星项目于2011年3月建立。硬x射线调制望远镜卫星工程总工程师马世军说，硬x射线调制望远镜卫星填补了中国空 X射线天文卫星研制的空白，实现了中国天文观测从地面观测到天地联合观测的飞跃，在中国天文学发展史上创造了一个里程碑，同时也促进了空间技术的发展

通过对银河系的高灵敏度监测，首次获得高能天体的动态图像

目前，世界上有7颗x光天文卫星在轨道上运行。与他们相比，我们的硬x光调制望远镜卫星“牛”在哪里？

硬X射线调制望远镜卫星系统载荷子系统专家宋立明表示，从工程技术指标来看，硬X射线调制望远镜卫星明显优于同类卫星。首先，它具有很强的功能性能，不仅可以实现定点观测，还可以扫描成像大的天空区域，还可以监测空.之间的高能爆炸源其次，探测波段宽，用三种探测器实现了1-250 kev的全覆盖。第三，探测面积大，特别是高能x光望远镜的探测面积超过5000平方厘米，是世界上同能区最大的准直望远镜。此外，该卫星工作模式多样，平台可靠性高，能够在各种极端条件下可靠地完成观测、星载数据存储和及时下载，从而保证任务的顺利实施。

“硬X射线调制望远镜卫星将对银河系进行高灵敏度、高频率的宽带X射线巡天监测，具有大天空面积和大有效面积的宽带X射线扫描巡天观测能力，能够更有效地发现处于爆发状态的X射线瞬态源。世界上首次系统地获得了银河系高能天体活动的动态图象，发现了大量新的天体和新的天体活动现象。”宋立明说。

此外，硬X射线调制望远镜卫星具有研究X射线双星多波段X射线快速变光的独特能力，有望在黑洞和中子星的研究中取得许多新成果。同时，它拥有世界上最大的硬X射线和伽马射线能量范围探测器，硬X射线天文望远镜卫星已成为这一能量范围内最灵敏的探测器。

“值得一提的是200千电子伏-3兆电子伏的卫星监测能力。卫星进入正常采样阶段后，我们发现，除了高能x光望远镜的正常工作模式外，通过调节其光电倍增管的高电压，还可以对伽马射线爆发进行全天监测，因此增加了这种伽马射线爆发监测模式。在200 kev-3 mev的能量范围内，hxmt监测伽马射线爆发的有效观测面积比以前的设备增加了约10倍。由于引力波爆发也可能产生伽马射线爆发，hxmt在寻找引力波电磁同行方面也具有重要意义和明显的国际竞争力。”宋立明说。

收集全国的观测方案，并与其他天文卫星合作进行联合观测

宋立明介绍说，作为中国第一台真正的x射线望远镜和一个小型空天文台，硬x射线调制望远镜卫星对中国天文学家完全开放，为全国收集科学观测建议，指导中国和外国地面天文设备对高能活动天体进行多波段联合观测。同时，它将与世界上其他在轨天文卫星合作，对重要天体进行联合观测。

硬X射线调制望远镜卫星发射入轨后的第五天，将开启科学仪器，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、在轨校准观测和试观测。计划于今年11月进入常规科学观测。

赵建介绍说，目前，中国国家航天局正在与有关单位合作编写《关于促进空科学发展的指导意见》，并将继续推进空后期的重大科学任务，深化示范，启动new/きだ加强空关键科学技术先进研究；扩大科学领域的国际合作。

为了进一步促进中国的科学发展，“十三五”期间，中国将发射四颗重要的科学卫星和探测器。预计今年8月发射的中意电磁监测试验卫星是一颗用于监测和获取空.之间电离层和磁场异常变化的实验卫星它研究电离层与地震前兆引起的磁场变化之间的相关性，进而反演地震预测模型。2018年开发发射的中法海洋卫星将获得海面风场、海浪等海洋动态环境参数，主要用于海洋海浪预报、防灾减灾等领域。2021年前后研制发射的中法天文卫星，将通过发现和快速定位各种伽玛暴，完成伽玛暴电磁辐射特性的综合测量，为暗能量和宇宙演化研究提供基础观测数据。火星探测和登陆巡逻探测器将于2020年发射，实现一次“盘旋、着陆和巡逻”，为后续火星科学研究奠定基础。这家报纸的冯华