[科普中国]-朱雀卫星

简介

该卫星于2005年7月10日在鹿儿岛航天中心用M5火箭发射升空，用于替代2000年2月发射失败坠入太平洋的Astro-E卫星。

具体结构朱雀卫星重1680公斤，运行在高度约570公里的近圆形轨道。主要仪器为：

软X射线望远镜（XRT），由5台掠射式望远镜和5台终端设备组成，掠射式望远镜口径40厘米，由170层套筒组成。5台终端设备包括：

4台X射线成像光谱仪（XIS），工作在软X射线波段，能段范围0.4-10keV，分辨率约100eV，由麻省理工学院制造。

1台X射线微热量观测仪（XRS），朱雀卫星上的主要设备，分辨率约12eV，设计工作温度为0.06K，用液氦和固体氖制冷，设计寿命为2年。

硬X射线探测器（XRD），工作在10-700keV的硬X射线波段，总接收面积约350平方厘米。

维护事例发现故障2005年8月8日，日本宇宙航空研究开发机构曾证实，“朱雀”号 X 射线天文卫星出现重大故障。 卫星搭载的三种观测仪器之一、最精密的 X-raymicro-calorimeter（X 射线微热量观测仪）完全丧失观测功能。发生故障的 X-raymi 鄄 cro-calorimeter（X 射线微热量观测仪）设计为在摄氏零下 273.09 度的温度下工作，由冷冻机对其进行冷却。冷冻机由液氦和固体氖制冷。7 月 27 日，“朱雀”号搭载的观测仪器成功冷却到达到世界纪录的摄氏零下 273.09 度低温，并确认 X 射线分光 性能达到设计标准。然而至 8 月 8 日，液氦不知何故完全汽化，导致冷冻机无法制冷，观测仪器 丧失工作能力。1

查明原因日本宇宙航空研究开发机构 25 日向文部科学省的宇宙开发委员会报告说，设计失误是导致 2005 年 7 月发射的“朱雀”号 X 射线天文卫星关键装置失灵的原因。宇宙航空研究开发机构在报告中说，“朱雀”号依靠液态氦，使 X 射线分光计冷却到接近绝对零度（零下 273 摄氏度）。但由于排气孔被错误地设计在卫星内部，排出的气态氦通过排气孔回流到真空隔热容器里，导致液态氦在短时间内全部蒸发，结果使设计寿命为 2 至 3 年的分光计迅速丧失观测能力。目前“朱雀”号上的其他两种观测仪器工作正常。2

发现黑洞2005年7 月 10 日在鹿儿岛县内之浦宇宙空间观测所用 M5 运载火箭发射的“朱雀”号 X 射线天文卫星“ASTRO-EⅡ”继搭载的“X 射线 CCD 照相机”开始工作之后，“硬 X 射线观测仪”（HardX-rayDetector）于 8 月 19 日成功观测到距地球 1500 亿光年的椭圆形银河“人马座 A”发出的信号，证明“硬 X 射线观测仪”达到了设计能力。

科学家认为，在“人马座 A”的中心部位，隐藏着高出太阳数千万倍质量的巨大黑洞，周围气体被吸引入黑洞时，会释放出光、X 射线、伽马射线等强烈射线。“硬 X 射线观测仪”观测到了气体被吸进黑洞时发出的硬 X 射线和伽马射线光谱。高能放射产生于黑洞附近，“硬 X 射线观测仪”通过广泛观测高能数据，能够用目前为止最高的精度观测黑洞吸入气体时的情景。

“硬 X 射线观测仪”是由日本宇宙航空研究开发机构以及东京大学等众多大学合作，花费15 年时间研制的日本独创的 X 射线观测仪器。“朱雀”号搭载的观测低能域射线的“X 射线 CCD照相机”和观测高能域的“硬 X 射线观测仪”两组观测装置，今后将继续对黑洞物质流入、超新星爆发引起的元素合成，以及宇宙线的起源等众多谜团进行深入观察。1

最新成果朱雀卫星伽玛暴持续时间的分布伽玛射线暴，简称伽玛暴（GRBs），是宇宙中一种极其强烈的恒星级的爆发现象，由美国的Vela军事卫星在1967年首次探测到。持续时间的分布是对伽玛暴进行分类的依据之一，利用高斯混合模型以及最大期望算法，分析朱雀卫星伽玛暴持续时间的分布。分析结果显示，朱雀卫星伽玛暴的持续时间仍然服从双峰分布，双高斯成分模型能够更好的描述该分布，这一结论支持已经被广泛接受的长短暴分类方法，同时与其他卫星数据的分析结果一致。3