揭秘中國第一顆空間X射線天文衛星

「硬X射線調製望遠鏡衛星」計劃今年內發射，可觀測黑洞、中子星、超新星爆發等。這將是自主研發的第一顆空間X射線天文衛星。

中科院國家空間科學中心副主任鄒自明介紹，「硬X射線調製望遠鏡衛星」通過探測大批超大質量黑洞和其他高能天體，研究宇宙X射線背景輻射的性質。

據了解，「硬X射線調製望遠鏡衛星」是一顆工作於硬X射線能區(1～250千電子伏特)的空間高能天文衛星，用於完成深度巡天，可發現大量巨型黑洞、大批硬X射線天體和一系列天體高能輻射新現象，繪出高精度的硬X射線天圖。

該衛星具有比歐洲「國際γ射線天體物理實驗台」、美國「雨燕」更強大的成像能力和獨一無二的定向觀測能力，能以最高靈敏度和解析度發現大批被塵埃遮擋的超大質量黑洞和其他未知類型高能天體，並研究宇宙硬X射線背景的性質。

這顆天文衛星攜帶的低能(1～15千電子伏特)、中能(5～30千電子伏特)和高能(20～250千電子伏特)三個望遠鏡，都是准直型探測器，直接解調掃描數據可以實現高分辨和高靈敏度成像以及對彌散源的成像；而大面積准直探測器又能獲得特定天體目標的高統計和高信噪比數據，使「硬X射線調製望遠鏡」既能實現大天區成像，又能通過寬波段時變和能譜觀測研究天體高能過程。

如果及時發射，「硬X射線調製望遠鏡」將實現世界最高靈敏度和最好空間解析度的硬X射線巡天，發現大批被塵埃遮擋的超大質量黑洞和未知類型天體，探測宇宙硬X射線背景輻射；將通過對黑洞和其他高能天體寬波段X射線時變和能譜的觀測，研究緻密天體極端物理條件下的動力學和輻射過程。

硬X射線調製望遠鏡衛星，將實現寬波段大天區X射線巡天，具有獨特的觀測黑洞、中子星等高能天體多波段快速光變的能力，將加深對緻密天體和黑洞強引力場中動力學和高能輻射過程的認識，使高能天體物理觀測研究進入國際先進水平。

此外，該衛星也有助於引力波的研究。地面可以觀測到引力波，但無法確定引力波來自何方，通過多顆衛星配合，有望觀測到引力波來自哪裡。

鄒自明表示，衛星科技的發展，與基礎工業等多領域發展密切相關，需要材料、電子學、數據處理等一系列支撐技術。「別看一個簡單的衛星，蘊含著很多工業、基礎技術的突破」。

據記者了解，除了「硬X射線調製望遠鏡衛星」，中科院國家空間科學中心已發射3顆空間科學系列衛星，分別是暗物質粒子探測衛星、量子科學實驗衛星、「實踐十號」衛星；將爭取在2020年前後，發射愛因斯坦探針(EP)、先進天基太陽天文台(ASO-S)、全球水循環觀測衛星(WCOM)、磁層—電離層—熱層耦合小衛星星座探測計劃(MIT)、太陽風—磁層相互作用全景成像衛星(SMILE)等多顆科學衛星，實現空間科學衛星系列的持續、健康發展。

其中，與歐洲空間局合作研製的太陽風——磁層相互作用全景成像衛星(SMILE)，將有望首次對太陽風和地球磁層之間的相互作用進行全景成像，對進一步了解太陽活動對地球等離子體環境和空間天氣的影響具有重要科學意義。

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