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“慧眼”正式开工,“看”引力波“探”极端宇宙之光

记者从国防科工局、国家航天局获悉,1月30日,我国首颗X射线天文卫星“慧眼”交付使用。“慧眼”正式开工,意味着我国高能天文研究进入空间观测的新阶段,对提高我国在空间科学领域的国际地位和影响力具有重要意义。

1月30日,我国首颗X射线天文卫星“慧眼”正式交付,投入使用。 国防科工局网站 图

测试“成绩单”亮眼

交付仪式上,中国科学院重大科技任务局副局长于英杰宣读了“慧眼”在轨测试“成绩单”:在轨测试期间,有效载荷工作原理和科学应用系统得到验证,取得初步科学成果。卫星在轨运行稳定,状态良好,具备交付用户使用的条件。

2017年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射后,中国“慧眼”在轨测试期间干了不少漂亮的“大活”:多个天区的扫描成像观测和对特定天体的定点观测;伽马射线暴监测等应用测试。验证了卫星的各项功能和性能,取得了银道面扫描监测、黑洞及中子星双星观测、伽马射线暴、引力波电磁对应体探测、太阳耀发、特殊空间环境事件等初步科学成果。

2017年10月16日,双中子星并合产生引力波联合观测成果全球发布——人类第一次“看”宇宙深处的剧烈爆发现象:两个中子星结合迸发出的“雷鸣电闪”。

“从此,人类‘耳聪目明’。这项创造历史的全球空间和地面望远镜大联测中,中国‘慧眼’对其高能电磁辐射对应体进行了监测,确定了伽马射线的流量上限。”“慧眼”卫星首席科学家、中国科学院高能物理所研究员张双南说。

国际顶级学术期刊《科学》将“中子星并合宇宙大会合”列为2017年全球头条科学突破。

中国“慧眼”慧在哪儿?

“慧眼”卫星工程是研究黑洞、中子星等致密天体前沿问题的自主创新重大空间科学项目,由国防科工局、财政部批复立项研制,国家民用航天和中科院空间科学战略性先导专项共同支持。

为什么要观测宇宙中的X射线?在浩瀚的宇宙中,脉冲星、伽马射线暴、超新星遗迹、黑洞等都会辐射出X射线。如果接收到射线并加以分析,就能勾画出这些天体的轮廓。但由于X射线无法穿越地球大气层,科学家只能在高空或者大气层以外观测。也就是说,X射线望远镜能让人们窥见黑洞的神秘一角。

1970年,美国发射了第一颗X射线天文卫星,实现了X射线的巡天,打开了人类观测宇宙的新窗口。我国硬X射线调制望远镜卫星工程于2011年3月立项。

中国“慧眼”有何特点?基于我国学者原创的探测方法,采用直接解调成像方法,解决了低成本探测器高精度成像问题,实现宽波段、大有效面积、高时间分辨率的空间X射线观测。此外,“慧眼”有效载荷种类全、规模大,探测模式多,能段基本覆盖整个X射线谱段,在世界现有X射线天文卫星中,具有先进的暗弱变巡天能力、独特的多波段快速光变观测能力。

慧眼”卫星效果图 国家航天局 供图

“ 极端宇宙的“光芒”

中国科学院副院长相里斌表示,正式在轨交付进入长期运行管理阶段,标志着“慧眼”卫星科学成果产出新阶段的开始。“希望科学应用团队抓紧时间开展科学数据分析研究,尽早实现重大科学成果产出;进一步加强国际合作、队伍建设、数据共享,实现科学产出的最大化,推动我国天文学前沿研究取得更多重大突破。”

“‘慧眼’具备完成预期科学任务的能力,有望产生大量原创性科学成果。”中国航天科技集团五院“慧眼”卫星总师潘腾信心满满。“人类历史上,中国人曾经首次记录了极端宇宙现象的光芒——1054年,北宋人首次记录了超新星爆发。千年后的今天,‘慧眼’及其后续者必将再现新时代“发现极端宇宙”的辉煌。

在张双南看来,“慧眼”发射和开工,标志着我国新时代“发现极端宇宙”事业的新起航。“这是中国科技的千年复兴。”张双南说,我们的梦想是通过探索发现中子星和黑洞新现象——详测发现中子星和黑洞新物理——深巡发现宇宙演化中“丢失”的重子物质和宇宙大爆炸起源机制三步走,逐步实现对‘发现极端宇宙’国际大科学计划的中国引领。”

“大国重器,观天慧眼,成果可期,跨越发展。”国防科工局副局长吴艳华用16个字道出国人对“慧眼”的期许。

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