[科普中国]-核光谱望远镜阵列

核光谱望远镜阵列，简称“核星”，是一个沃尔特型X射线太空望远镜。观测的波段是来自天体的5到80keV之间的高能X射线，尤其是核光谱。“核星”造价约1.7亿美元，是美国低成本小型探测器项目的一部分，主要用于观测黑洞等宇宙天体。

仪器简介核光谱望远镜阵列，简称“核星”（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，NuSTAR），是一个沃尔特型X射线太空望远镜。观测的波段是来自天体的5到80keV之间的高能X射线，尤其是核光谱。主要用于观测黑洞等宇宙天体。

“核星”造价约1.7亿美元，是美国低成本小型探测器项目的一部分，是 NASA 小探测工程计划中的第十一颗卫星（SMEX-11），并且它是能量超过钱德拉X射线天文台和XMM-牛顿卫星所观测波段中第一颗直接摄影的太空X射线望远镜。

核光谱望远镜阵列的主要科学目标是深度探索质量超过太阳十亿倍的黑洞，并了解粒子在活动星系核如何被加速到光速的百分之几，以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。

除黑洞外，“核星”也能够观测中子星、日冕等其他X射线源。“核星”首席科学家、加州理工学院教授菲奥娜·哈里森说，“核星”是第一颗专注于高能X射线的望远镜，其影像清晰度比观测同光谱区的其他任何望远镜都要高至少10倍，敏感度则提高至少100倍。

NuSTAR的计划主持人是加州理工学院的菲奥娜·哈里逊（Fiona Harrison）。其他参与单位有喷气推进实验室、柏克莱加州大学、丹麦技术大学、哥伦比亚大学、戈达德太空飞行中心、史丹佛大学、圣塔克鲁兹加利福尼亚大学、索诺马州立大学、劳伦斯利福摩尔国家实验室和意大利航天局。卫星本体和仪器制造商则是轨道科学公司和ATK太空系统-高勒塔。1

光学系统NuSTAR 使用两套掠射式聚焦光学系统，每一套有133个同心锥体。光学系统由丹麦技术大学和哥伦比亚大学尼维斯实验室开发。

历史进程NuSTAR 的前身是使用气球搭载的高能聚焦望远镜（High Energy Focusing Telescope），使用的仪器技术相当类似。

2003年2月，NASA 征求太空探测的方案，NuSTAR 计划于同年5月送交 NASA，是小探测工程计划36个方案中排第十和第十一的。

2003年11月，NASA 选择 NuSTAR 和其他四个计划进行五个月的可行性研究决定是否执行。

2005年1月，NASA 选定 NuSTAR 进行一年的可行性研究。

2006年2月，这个计划因为 NASA 2007年的科学预算被缩减而取消。

2007年9月2日，NuSTAR 计划被重新启动，并预期在2011年8月发射，后来延期到2012年。

2012年6月13日，美国航天局从太平洋地区的马绍尔群岛发射了一颗“核星”。美国东部时间11时(北京时间23时)，“核星”及其运载火箭由一架飞机运载至空中，约一小时后，二者被抛下飞机，自由落体运行数秒后，火箭开始点火，随后将“核星”推入轨道2。空中发射方式比地面发射节省燃料成本。3

重大发现产生黑洞发出巨大能量脉冲这种现象的原因一直以来都是个谜。加拿大圣玛丽大学天文学家借助美国宇航局斯威夫特天文台和核光谱望远镜阵列，首次观测到一个来自超大质量黑洞的耀斑，这个超大质量黑洞距离地球约3．24亿光年。光冕是黑洞周围一个神秘的高能粒子源，能够产生X射线。超大质量黑洞本身并不发光，但它周围常常有发光的热吸积盘环绕，这是因为黑洞的引力将环绕的气体吞噬，从而加热气体并导致其发出不同的光，此外，黑洞附近的另一辐射源则由高能粒子组成的光冕，光冕能产生X射线光。4

美国宇航局所属“核光谱望远镜阵列”（NuSTAR），于美国太平洋时问2012年13日上午9时，从太平洋中部的夸贾林环礁由观星者运输机搭载“飞马座”空射火箭发射进入轨道。该项目将对宇宙中的黑洞以及其他天体进行详细观测。美国宇航局天体物理部门主管保罗·赫兹说：“借助这颗卫星所具备的前所未有的高空间和光谱分辨率，我们将大大加深对电磁波的X射线波段的了解。并且这一项目也将对现有的大型空间观测望远镜，如费米，钱德拉，哈勃和斯皮策望远镜的数据提供重要补充。”5

美国宇航局的核光谱望远镜阵列(简称NuSTAR)首次将目光对准太阳并捕捉下令人震撼的X射线爆发瞬间。NuSTAR是宇航局最强大的望远镜之一,灵敏度极高的核光谱望远镜阵列尤善于观测高能X射线。在设计上,这个望远镜阵列的首要任务是观测黑洞以及太阳系外的其他天体。6

本词条内容贡献者为:

王守宇 - 教授 - 山东大学（威海）