作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2024/5/2 14:58:30
选择字号:
看见宇宙“焰火”
“爱因斯坦探针”背后的年轻人

 

近日,爱因斯坦探针(EP)卫星任务发布了首批在轨科学探测图像。包括银河系中心的观测图像、暂现源图像、蟹状星云观测图像、梅西耶87(M87)椭圆星系观测图像等在内的11幅科学图像展示了宇宙“焰火”。

“我们选择一条从来没有走过的路,注定充满了艰辛和挑战。所幸的是,我们有一批充满理想的年轻人,我非常荣幸能够跟他们一起共勉,他们是中国空间科学的未来!”今年“五四”青年节前夕,中国科学院国家天文台(以下简称国家天文台)研究员、EP卫星首席科学家袁为民向《中国科学报》回首与EP卫星一路走来的历程。

从2011年由袁为民带领的EP卫星草创团队开始的“三剑客”到2024年卫星发射时70多人的“大家庭”,这支以“80后”“90后”为主的科研团队从原创概念起步,成功突破一系列关键探测技术,终将梦想化为现实。

“支棱”在发射场

2024年1月9日,EP卫星成功发射。发射前夕,袁为民的家人也到场助威,可他并没有时间和精力照顾家人。“袁老师正为他的‘二闺女’操心呢!”团队里的年轻人开玩笑说。玩笑归玩笑,有了榜样的力量,科研团队整个都“支棱”了起来。

国家天文台EP卫星实验队部分成员在西昌卫星发射中心合影。国家天文台供图

当时,卫星装上火箭运到塔架上后就开始下雨。大家的心一下就提了起来。他们担心的是,一旦漏雨,通过充氮气来保护仪器洁净度的措施将受影响。

为此,团队立刻形成检查制度,每2个小时、24小时不间断地派人到塔架上检查漏雨。

“目前下着小雨,线缆窗口完好无漏雨,温度19.94摄氏度,湿度39.52%,满足要求。”“这个时间雨停了,线缆窗口完好无漏雨,温度19.69摄氏度,湿度40.56%,满足要求。”他们在工作微信群里夜以继日、废寝忘食地重复报告着这些细节。

所幸,他们担心的事没有发生,精心呵护下的仪器最终成功在轨运行。

发射前半小时,一个看似事小、但足以决定成败的动作必须完成,即取下宽视场X射线望远镜(WXT)的保护盖。同样出于保护的目的,望远镜是连同保护盖一起放进卫星整流罩中,只有通过整流罩的一个小窗口去取下来。

马啸浩和陈异凡两位胆大心细的年轻人,用类似“钓鱼”的方式,把保护盖取了下来。“这项工作冒着极大危险,火箭已经加入燃料,要尽快完成、尽快撤离。”袁为民也被年轻人们的勇气和担当打动。

袁为民在“战前动员”中再次介绍了团队都很熟悉的EP卫星标识(logo)。早在2023年7月,国家天文台成立“EP星海先锋科技攻关突击队”,红色队旗上深蓝色的Logo格外显眼。在西昌卫星发射场,这面队旗陪伴他们战斗。

标识上的诸多中国元素深深激励着团队成员。“致敬中华文明对世界天文学的重要贡献,也把抢占科技制高点的使命牢记在心!”袁为民说。 

袁为民在EP卫星发射前做“战前动员”。国家天文台供图

为核心载荷“填缝”

WXT是EP卫星的核心载荷之一。国家天文台研究员、EP卫星载荷WXT负责人张臣介绍,这一载荷源于13年前的一个初步设想。2011年,他基于“龙虾眼”仿生微孔阵列X射线聚焦成像原理,为“中国空间站X射线全天监视器(XASM)”画了一个草图。

“太烂了!”如今他再看到这张草图时说。

不过,EP卫星之梦正是始于这张图。2012年,EP卫星项目提出;2015年通过遴选成为中国科学院先导重点支持项目之一;2017年工程立项;2023年卫星出厂,重量、尺寸都几乎翻了倍。

中国科学院高能物理研究所研究员、EP卫星载荷后随X射线望远镜(FXT)负责人陈勇亲历了FXT的超额“大改造”。2016年底,他第一次参加EP卫星任务需求分析会。“当时的设想是只有一个FXT,做出来之后变成了两个,各种指标都远超预期。”他回忆。

科研人员与FXT。国家天文台供图

经过多轮攻关,完全国产化的“龙虾眼”望远镜研制成功,观测灵敏度和空间分辨率相比同类型设备提升10倍以上。今年2月3日,“龙虾眼”成功开机,首次实现在空间项目中大规模应用龙虾眼光学技术;2月19日,首次在天文学家电报上对全球发布警报“暂现源”。

被称为“风行天”的FXT像风一样在天上来去迅捷。今年2月28日,FXT观测到蟹状星云,致敬中国宋代天文学家于1054年观测“天关客星”。

实际上,团队能够取得这些成绩,离不开那些“接地气”的点滴努力。张臣负责装配“龙虾眼”时,镜片和架子之间会有一个很小的缝,需要手工用特殊的封装胶填上。

“那段时间他每天都趴在工位上默默‘填缝’。”国家天文台研究员、EP卫星科学应用系统总师刘元回忆。

像海和浪花一朵

自今年2月下旬载荷完全开机以来,EP卫星已探测到新的暂现源17例、恒星耀发168例,引导国际上多个望远镜开展了后随观测。

国家天文台助理研究员、EP卫星科学中心科学家孙惠告诉《中国科学报》,3月15日,EP卫星探测到一个X射线源后,引起全球天文学家关注,他们用最快的速度组织了6场全球讨论会。

“时间窗口太难约了!最后我们不得不约在北京时间晚上9点开会,美国是在早晨6点,欧洲是中午,导致我们中国科学家经常讨论到半夜。”孙惠表示。

刘元介绍,今年4月到6月,科研团队将完成所有WXT和FXT标定观测。后续,6月到12月期间继续在轨测试,之后再转入在轨科学运行阶段。

“人生难得能有机会,去做这样极具挑战的科学项目。”国家天文台博士后、EP科学中心科学家刘禾阳深感荣幸。2020年,原本没有打算到北京工作的刘禾阳接到导师袁为民的邀请电话后,毫不犹豫加入团队。

袁为民安排他担任“项目经理”,任务是完成2022年由国科学院力学研究所抓总研制的“力箭一号”火箭发射的“龙虾眼X射线成像仪”(LEIA)试验。

“我以前是做理论的,做工程也没有太多经验。”他一边学习、一边克服“社恐”,最终实现了与EP卫星一起成长,“正如《我和我的祖国》这首歌里唱的那样,我和我们的EP卫星就像海和浪花,既分担它给我们的忧愁,也分享它带来的快乐!”

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
研究阐述钙钛矿量子点最新进展 7月福利!科学网APP论文&基金最新活动
让屋顶变白是保持城市凉爽的最好方法 他们心里有一盘棋:“精准设计”水稻种子
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文