太空多了雙中國“慧眼”,幫人類晝夜不停地探測宇宙

2017年08月01日07:54  來源:人民網-科普中國
 

據央視網報道,2017年6月15日,我國在酒泉衛星發射中心成功發射了硬X射線調制望遠鏡衛星——“慧眼”,這是我國第一顆X射線天文科學衛星,其設計壽命為4年,在距離地面550公裡的軌道上運行。那麼,“慧眼”在太空中可以做些什麼?它又擁有哪些核心技術?

6月15日11時00分,中國在酒泉衛星發射中心採用長征四號乙運載火箭,成功發射首顆X射線空間天文衛星——“慧眼”。圖為吊裝衛星瞬間。

(航天科技集團五院供圖)

“慧眼”可觀測宇宙中的X射線

“慧眼”將與蜚聲國際的“哈勃”“錢德拉”等天文望遠鏡衛星一起,不間斷地監控各類天體的一舉一動。據參考消息網報道,“慧眼”裝載了高能、中能、低能X射線望遠鏡,以及空間環境監測器,可觀測宇宙中的X射線,而觀測數據則可以幫助科學家研究黑洞演變的過程。

此外,據《北京晨報》報道,科學家根據探測手段的不同,把X射線分成了硬X射線和軟X射線,能量在20千電子伏以上的X射線被稱為硬X射線﹔能量在10千電子伏以下的X射線被稱作軟X射線。《科技日報》介紹,宇宙中的脈沖星、伽馬射線暴、超新星遺跡、黑洞等天體活動,都是以發射X射線為表征,如果能接收到這些被發射出來的射線並加以分析,就能勾畫出發射射線的天體的輪廓,甚至可以一窺黑洞的奧秘,這對人類探索太空來說,具有重要意義。

那麼,為何不在地面上觀測X射線呢?據《中國青年報》報道,X射線在穿越地球大氣層時會出現嚴重衰減,這會使地面觀測的准確性、全面性大打折扣。所以,觀測X射線需要“慧眼”在太空中進行。

成像“慧眼”最難的核心技術

“慧眼”要在太空通過硬X射線進行天體觀測,就必須實現“成像”,而“慧眼”的核心技術難點便是如何“成像”。據中國經濟網報道,“慧眼”將採用我國獨創的直接解調成像方法,在一定的物理約束的條件下,直接求解原始的測量方程,同時獲得較高的靈敏度和空間分辨率。

《人民日報海外版》介紹,直接解調成像方法比國際上採用的編碼孔徑成像技術更成熟、更便宜,它把成像技術與掃描探測技術相結合,通過對硬X射線源的成像觀測,繪制高精度的硬X射線天圖。

據新華社報道,發射成功后,中國遙感衛星地面站的密雲站、喀什站和三亞站負責承擔“慧眼”的數據接收任務,並將所接收的衛星數據實時傳送至中科院國家空間科學中心。(劉金娟)

本文由中國航天科技集團一院火箭設計師錢航進行科學性把關。

(責編:高黎明、張希)