愛因斯坦探針衛(wèi)星構(gòu)想圖。新華社發(fā)(中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院供圖)
新華社北京3月16日電(記者喻菲、楊春雪)中國計劃于2023年底發(fā)射一顆新的X射線天文衛(wèi)星——愛因斯坦探針,有望捕捉超新星爆發(fā)出的第一縷光,幫助搜尋和精確定位引力波源,發(fā)現(xiàn)宇宙中更遙遠、更暗弱的天體和轉(zhuǎn)瞬即逝的神秘現(xiàn)象。
愛因斯坦探針衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺研究員袁為民在近期召開的第35屆全國空間探測學(xué)術(shù)研討會上介紹,該衛(wèi)星項目已進入正樣的最后研制階段。
【資料圖】
袁為民說,宇宙中有很多壯觀和神奇的暫現(xiàn)源和爆發(fā)源,它們大多數(shù)在很短的時間里就可以輻射巨大的能量,在X射線波段呈現(xiàn)復(fù)雜的亮度變化,時隱時現(xiàn),例如正在吞噬恒星的黑洞、恒星死亡時綻放的燦爛“煙火”。
“快速暫現(xiàn)源產(chǎn)生于天體演化以及致密天體形成和演化的關(guān)鍵階段,我們對其中一些物理本質(zhì)和過程仍不清楚,它們是宇宙學(xué)、星系研究的探針,也是探索極端條件下物理規(guī)律的實驗室?!痹瑸槊裾f,X射線是暫現(xiàn)源探測的重要波段,但目前科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)的暫現(xiàn)源只是宇宙中的冰山一角,需要具有極大視場、高靈敏度、高分辨和快速響應(yīng)能力的新一代探測設(shè)備。
愛因斯坦探針衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺研究員袁為民在第35屆全國空間探測學(xué)術(shù)研討會上介紹相關(guān)情況(3月1日攝)。新華社發(fā)(中國空間科學(xué)學(xué)會供圖)
科學(xué)家從龍蝦眼睛奇特的聚焦成像原理中受到啟發(fā),設(shè)計出一種特殊的新型X射線望遠鏡,同時具有超大觀測視野和更高的探測靈敏度。
“也就是說,這種望遠鏡在看得很寬的同時,還可以看到更暗、更遠的宇宙。正是得益于采用了龍蝦眼望遠鏡技術(shù),愛因斯坦探針衛(wèi)星可以對目前知之甚少的軟X射線波段進行大視場、高靈敏度、快速時域巡天監(jiān)測?!痹瑸槊裾f。
他介紹,宇宙中很多天體都有軟X射線輻射,加上愛因斯坦探針的靈敏度相對較高,因此這顆衛(wèi)星的探測目標非常廣泛,它的核心科學(xué)目標是發(fā)現(xiàn)宇宙中的X射線暫現(xiàn)和劇變天體,監(jiān)測已知天體的活動性;探究這些天體和現(xiàn)象的性質(zhì)及相關(guān)物理過程;發(fā)現(xiàn)和探索宇宙中沉寂黑洞的耀發(fā);測繪黑洞的分布,進一步理解其起源、演化及如何吸積物質(zhì);探尋伴隨引力波事件的X射線信號,以增進對極端致密天體及其合并過程的認知。
中國科學(xué)院國家天文臺X射線成像實驗室自2010年起開始研發(fā)龍蝦眼X射線成像技術(shù),經(jīng)過多年關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),終于獲得突破,全面掌握了該項技術(shù),并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。團隊在2022年7月發(fā)射的空間新技術(shù)試驗衛(wèi)星上開展了該項技術(shù)的測試驗證,在國際上首次獲得并公開發(fā)布了寬視場X射線聚焦成像天圖。
該領(lǐng)域著名專家、英國萊斯特大學(xué)教授保羅·布賴恩表示,這項技術(shù)將對宇宙X射線監(jiān)測帶來變革性推動,也顯示了愛因斯坦探針巨大的科學(xué)潛力。
據(jù)介紹,愛因斯坦探針是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項二期繼“太極一號”“懷柔一號”“夸父一號”之后,研制的又一顆空間科學(xué)衛(wèi)星,歐洲空間局、德國馬普地外物理研究所和法國航天局共同參與了衛(wèi)星項目。
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