中國經(jīng)濟周刊-經(jīng)濟網(wǎng)訊 (記者 賈璇) 1月9日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,成功發(fā)射面向時域天文學(xué)的X射線天文探測衛(wèi)星——愛因斯坦探針科學(xué)衛(wèi)星。
據(jù)該衛(wèi)星的抓總研制單位中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院介紹,愛因斯坦探針科學(xué)衛(wèi)星有三大科學(xué)目標,包括發(fā)現(xiàn)宇宙中X射線暫現(xiàn)和爆發(fā)天體,發(fā)現(xiàn)和探索宇宙中沉寂黑洞的耀發(fā),探尋來自引力波源的X射線信號。
值得注意的是,愛因斯坦探針科學(xué)衛(wèi)星的科學(xué)價值也吸引了歐洲航天局、德國馬普地外物理研究所和法國航天局,以國際合作的形式參與。
愛因斯坦探針衛(wèi)星(研發(fā)團隊供圖)
據(jù)介紹,愛因斯坦探針科學(xué)衛(wèi)星的飛行高度為600km,29°傾角的軌道上,星上配置了12個龍蝦眼X射線望遠鏡,組成大于3600°的巨大視場陣列。當“宇宙焰火”出現(xiàn),發(fā)出的X射線光子就會通過龍蝦眼微孔聚焦鏡頭在探測器上聚集成十字形的光斑。衛(wèi)星可自主實現(xiàn)對這些暫現(xiàn)源的捕獲與識別,計算出其在天球上的位置,并向全球地面望遠鏡發(fā)布信號,引導(dǎo)觀測。
同時,衛(wèi)星還配置了2臺更高精度的Wolter-I型X射線望遠鏡,視場為1°,借助長焦距掠入射多層嵌套聚焦鏡光學(xué)系統(tǒng),能夠接收更多的X射線光子,對暫現(xiàn)源進行更高精度的定位,研究其能譜和時變等信息。借助于衛(wèi)星平臺快速機動、快速通信能力,在衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)暫現(xiàn)源的1分鐘內(nèi),其天球位置信息就能夠發(fā)送給其它天文設(shè)備引導(dǎo)觀測;3分鐘內(nèi),星上2臺Wolter-I型X射線望遠鏡就能夠精準指向暫現(xiàn)源,開展高精度后隨觀測,獲得暫現(xiàn)源爆發(fā)早期信息,最終形成天地聯(lián)合、全球聯(lián)合的觀測模式。
衛(wèi)星和火箭對接(研發(fā)團隊供圖)
據(jù)研制團隊介紹,愛因斯坦探針科學(xué)衛(wèi)星比現(xiàn)有的國際上的同類設(shè)備對暫現(xiàn)源\爆發(fā)源的探測能力提高了一個量級以上,這給科學(xué)載荷與衛(wèi)星平臺技術(shù)帶來了巨大挑戰(zhàn),從科學(xué)目標提出到衛(wèi)星研制發(fā)射用了整整十年時間。
衛(wèi)星平臺配置了6臺大力矩飛輪來實現(xiàn)敏捷機動能力,配置了VHF波段通信機和北斗短報文通信機,以實現(xiàn)快速通信能力。衛(wèi)星姿態(tài)機動角度大,隨機性強,綜合采用了能源監(jiān)測、機動軌跡規(guī)劃、載荷太陽規(guī)避等策略,確保衛(wèi)星的安全性。
衛(wèi)星發(fā)射以后,衛(wèi)星平臺需要執(zhí)行數(shù)次姿態(tài)機動,將望遠鏡指向夜天區(qū)進行測試。兩類望遠鏡都需要在軌進行加熱烘烤,去除污染,然后對著空間已有的X射線源進行觀測定標。大約經(jīng)過2個月后,望遠鏡才能真正對宇宙中的暫現(xiàn)源頭進行觀測。