创造国际首次!我国成功发射爱因斯坦探针卫星

发布时间:2024年01月12日

1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。

图片来源:新华社(邱立军摄)

爱因斯坦探针,有啥绝活?

爱因斯坦探针卫星是我国首颗大视场X射线天文卫星,用于捕捉爱因斯坦预言的黑洞及引力波电磁对应体等天文现象。

宇宙中有很多壮观和神奇的暂现源和爆发源,它们大多数在很短的时间里就可以辐射巨大的能量,在X射线波段呈现复杂的亮度变化,时隐时现,例如正在吞噬恒星的黑洞、恒星死亡时绽放的灿烂“烟火”。

X射线是暂现源探测的重要波段,但目前科学家已发现的暂现源只是宇宙中的冰山一角,需要具有极大视场、高灵敏度、高分辨和快速响应能力的新一代探测设备。

爱因斯坦探针卫星应运而生。它相当于宇宙天体爆发的“捕手”,能精准捕捉到更加遥远和暗弱的暂现源和爆发天体,探寻来自引力波源的X射线信号,对研究恒星活动、黑洞和中子星等致密天体的形成、演化、并合等过程具有重要科学意义。

“龙虾眼”揭示宇宙奥秘

既然是卫星,又和“龙虾”有什么关系?

宇宙中的天体在X射线波段大多呈现复杂的亮度变化,时隐时现。一些原本没有X射线辐射的天体,会突然产生X射线辐射,例如正在吞噬恒星的黑洞,想捕捉到这些转瞬即逝的现象可是不容易。基于此,科学家从龙虾的眼睛中找到了灵感——生物学家很早就发现,龙虾的眼睛和其他动物不一样,由许许多多方孔形状的微型管道构成,管道壁光滑且指向同一球心,这样的结构使得各个方向的光线在小方孔内反射汇聚到视网膜上。1979年,美国科学家从中获得灵感,提出模拟龙虾眼制造望远镜,让X射线通过反射聚焦成像。

爱因斯坦探针所用的宽视场X射线望远镜(WXT)就由很多方形微孔组成。当它以接近90度的入射角略过光滑材料表面的视乎,它可以被反射!这是在国际上首次大规模运用了微孔阵列聚焦成像技术,也就是说,这种望远镜在看得很宽的同时,还可以看到更暗、更远的宇宙。同时,此次发射的望远镜上的微孔龙虾眼镜片以及CMOS(一种图像感光元件)探测器均为中国自主研发。

正是得益于采用了龙虾眼望远镜技术,爱因斯坦探针卫星可以对目前知之甚少的软X射线波段进行大视场、高灵敏度、快速时域巡天监测。

爱因斯坦探针卫星将帮助科学家解开众多有关动态宇宙的未解之谜,帮助回答关于宇宙天体的起源演化及其基本物理规律的一系列重要科学问题。

综合来源:新华社、中国科学院国家天文台、中科院之声等