作者:潘晨 庞丹 张林 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/6/15 11:47:37
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“慧眼”:身怀中国绝技的“宇宙星探”

 

6月15日,我国首颗硬X射线调制望远镜卫星——“慧眼”,闯入国际天文望远镜卫星俱乐部,成为与哈勃、钱德拉望远镜并肩作战的一员。

“慧眼”就像一个“宇宙星探””,肩负着探测黑洞、中子星等宇宙奥秘的重任。同时,它恰好赶在美国NASA“超越爱因斯坦计划”黑洞发现者上天之前步入太空,成为国际上发现黑洞的重要装置以及2020年前世界主打的数据源。因此,甫一亮相的“慧眼”就得到广泛的国际关注。

同类卫星中工作模式最多

众里寻觅,慧眼识星,必须要有过硬的身体素质。“慧眼”练就的是举世闻名的“中国功夫”。航天科技集团公司五院的科技人员为它打造的,是成熟的卫星平台以及全部国产化的单机部件。因此,不论是身板还是器官,均经过多颗卫星的成功应用,在可靠性、长寿命上经受过考验。

成熟不等于复制。作为世界上同类卫星中工作模式最多的星探,“慧眼”无论从平台的设计、姿态的控制到温度的控制,都是数一数二的。根据科学探测需求,科技人员大幅提升了平台的功能,不仅支撑了“慧眼”全天区观测、高低温工作载荷的工作,还实现了低成本的目标。过硬的设计和制造技术,使得“慧眼”在各种极端的条件下都能精准地完成观测、数据下传和星上存贮等任务。

五院总体部硬X射线调制望远镜卫星总指挥兼总设计师潘腾介绍,从工程和技术指标上讲,这颗卫星的功能性能非常强,可以对宇宙天体高能事件实现全天时、大范围观测。在四年多的寿命中,它将不停地旋转,大范围观测着宇宙,360度无死角。

原创反演成像技术优势明显

作为一颗科学探索卫星,“慧眼”饱含了国人的智慧,具有独特的中国气质。与欧美的编码孔径成像技术不同,“慧眼”采用的是直接解调方法反演成像技术。这种方法是中国科学家的原始性理论创新,用简单成熟的硬件技术便可实现高分辨和高灵敏度硬X射线成像观测。

与复杂、昂贵的编码孔径成像系统相比,直接解调方法具有简单准确的优势。由于更充分地利用了数据中有关测量对象和测量仪器的信息,同样的数据经直接解调可以得到比传统方法好得多的反演结果和分辨率高,同时噪音干扰被有效抑制,背景异常干净,极大提高了探测定位的精度,为“慧眼”探测宇宙空间各种事件提供了保证。

同类探测器中探测面积最大

正如武林高手都有成名武器一样,这名“宇宙星探”也有自己独特的“兵器”——随身携带着高、中、低能X射线望远镜和空间环境监测器。有了这四样法宝,硬X射线调制望远镜卫星有如拥有了“火眼金睛”,成为世界上已经应用的同类探测器中探测面积最大的一位,可以对整个X射线谱段进行探测。

除了探测空间X射线,“慧眼”还能够对黑洞进行探测,进而拓展到对伽马暴等进行探测。也就是说,宇宙事件的发生、发展到结束的全过程,它都能够尽收眼底,而且比国际上其他同类卫星在时间分辨率有大幅提升。这对于推动突发天体现象的深入研究具有重大意义。

值得称道的是,“慧眼”将使我国首次具有自主获取空间高能天体原始观测数据的能力。按照国际惯例,它所获得的数据将为我国科学家优先使用。在我国科学家专项应用一年之后,这些数据同时将向全世界开放,以促进世界空间科学研究的发展。

 
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2017/6/15 12:11:18 xlsd
厉害
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