資料來(lái)源：新華社制圖 馮曉瑜
6月15日上午11時(shí)，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星“慧眼”。
據(jù)介紹，“慧眼”是我國(guó)首顆大型X射線天文衛(wèi)星，它將巡視銀河系中的X射線源，詳細(xì)研究黑洞和脈沖星，并監(jiān)測(cè)伽馬射線暴，探索利用脈沖星為航天器導(dǎo)航。衛(wèi)星正常運(yùn)行后，將使我國(guó)在X射線空間觀測(cè)方面具有國(guó)際先進(jìn)的暗弱變?cè)囱蔡炷芰Αⅹ?dú)特的多波段快速光觀測(cè)能力等，推動(dòng)我國(guó)高能天體物理研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
預(yù)期發(fā)現(xiàn)新的黑洞和中子星
宇宙看起來(lái)神秘而安靜，其實(shí)每時(shí)每刻都在發(fā)生著各種劇烈的爆發(fā)和演化，這些高能天體的物理過(guò)程都會(huì)向外輻射X射線以及伽馬射線，科學(xué)家可以通過(guò)觀測(cè)X射線和伽馬射線來(lái)研究這些天體的性質(zhì)及輻射行為。
“慧眼”總重約2.5噸，載荷重量981公斤，同時(shí)安裝了高、中、低能三組X射線望遠(yuǎn)鏡，實(shí)際上是一座小型空間天文臺(tái)。
中科院高能物理研究所研究員、衛(wèi)星有效載荷總設(shè)計(jì)師盧方軍介紹，這顆衛(wèi)星首次實(shí)現(xiàn)了1－250keV的能區(qū)全覆蓋，有利于從不同能段來(lái)觀測(cè)和研究X射線天體的輻射機(jī)制。
由于“慧眼”有較大的視場(chǎng)，對(duì)銀河系巡天是它最重要的使命?！拔覀冾A(yù)期會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新的黑洞和中子星?！庇瞂射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南說(shuō)，盡管其他國(guó)家已發(fā)射的同類(lèi)衛(wèi)星開(kāi)展過(guò)巡天觀測(cè)，但絕大多數(shù)X射線源都是變?cè)?，?huì)不定期發(fā)生劇烈的耀發(fā)，并非一兩次巡天就能發(fā)現(xiàn)的，因此“慧眼”將反復(fù)開(kāi)展巡天掃描，及時(shí)探測(cè)銀河系內(nèi)天體源的耀發(fā)。
“天上黑洞、中子星那么多，但是現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)被徹底搞明白，所以會(huì)不斷有衛(wèi)星來(lái)觀測(cè)它們。”張雙南說(shuō)，黑洞有時(shí)很“冷靜”，有時(shí)很“暴躁”。當(dāng)它“發(fā)脾氣”時(shí)，產(chǎn)生的X射線流強(qiáng)度特別高。國(guó)外的衛(wèi)星適合看“安靜”的黑洞，而“慧眼”特別適合看“暴躁”的黑洞和中子星?！拔覀冞€不知道為什么有些黑洞‘發(fā)脾氣’，所以我們希望對(duì)銀河系的黑洞和中子星做比較詳細(xì)的普查。”
找尋與引力波對(duì)應(yīng)的電磁波
人類(lèi)已探測(cè)到幾次引力波，但全球科學(xué)家迫切地想找到與引力波相對(duì)應(yīng)的電磁波信號(hào)，這是“慧眼”的另外一項(xiàng)重要使命。
參與衛(wèi)星研制的科學(xué)家熊少林說(shuō)，目前引力波事件的定位精度還很差，如果在其發(fā)生的同時(shí)或者相近時(shí)間，在其相同位置發(fā)現(xiàn)電磁信號(hào)，聯(lián)合分析引力波信號(hào)和電磁信號(hào)，將會(huì)獲得更多關(guān)于爆發(fā)天體的信息。
“已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的引力波還沒(méi)有一個(gè)找到電磁對(duì)應(yīng)體。如果只在一個(gè)波段觀測(cè)，信息往往是不完整的，所以我們非常希望看到引力波產(chǎn)生時(shí)也有X射線、伽馬射線或其他波段的信號(hào)，這些熟識(shí)的電磁波信號(hào)能幫助我們更好地認(rèn)識(shí)引力波?！睆堧p南說(shuō)，“慧眼”有200keV至3MeV能區(qū)面積最大的伽馬暴探測(cè)器，是目前國(guó)際上最好設(shè)備的10倍，預(yù)計(jì)一年可觀測(cè)到近200個(gè)伽馬暴，在今后引力波電磁對(duì)應(yīng)體的搜尋中有可能取得一錘定音的效果。
如果能發(fā)現(xiàn)引力波的電磁對(duì)應(yīng)體，這將成為‘慧眼’最精彩的科學(xué)成果?！?/p>
未來(lái)使中國(guó)空間科學(xué)進(jìn)入世界先進(jìn)行列
“慧眼”是繼中歐合作地球空間探測(cè)雙星，“悟空”號(hào)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星和“墨子”號(hào)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之后，我國(guó)又一顆重要的空間科學(xué)衛(wèi)星。該衛(wèi)星項(xiàng)目被納入中科院空間先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃，由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心、遙感與數(shù)字地球研究所和高能物理研究所分別負(fù)責(zé)地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)及衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收、處理、分發(fā)和科學(xué)應(yīng)用。
這枚來(lái)之不易的太空望遠(yuǎn)鏡凝聚了幾代科學(xué)家的智慧與心血，將帶動(dòng)中國(guó)天文學(xué)研究整體發(fā)展，實(shí)現(xiàn)空間科學(xué)重大突破。
中科院院士顧逸東認(rèn)為，中國(guó)空間科學(xué)與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有較大差距，應(yīng)爭(zhēng)取經(jīng)過(guò)15年至20年的努力，使中國(guó)空間科學(xué)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
歐空局科學(xué)理事會(huì)科學(xué)支持辦公室主任阿溫德·帕馬說(shuō)，“慧眼”要通過(guò)X射線研究黑洞、中子星等，這些是全世界科學(xué)家都感興趣的題目?！盎垩邸鄙蘸?，將有很多機(jī)會(huì)與歐空局的幾顆衛(wèi)星開(kāi)展聯(lián)合觀測(cè)，這比一顆衛(wèi)星單獨(dú)觀測(cè)對(duì)科學(xué)研究更有好處。
“我對(duì)中國(guó)發(fā)展空間科學(xué)印象深刻，近兩年發(fā)射的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星、量子衛(wèi)星以及未來(lái)的發(fā)射計(jì)劃都顯示出中國(guó)有能力并致力于發(fā)展科學(xué)?！迸榴R說(shuō)。
?。ㄔd于《文匯報(bào)》 2017-06-16 01版）
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