揭秘：身怀中国绝技的“宇宙星探”究竟有多厉害？

　　身怀中国绝技的“宇宙星探”究竟有多厉害？（时长：3分39秒）继4月中国最牛“快递小哥”天舟一号惊艳太空之后，初夏的航天又给国人带来了惊喜——6月15日，一颗名为“慧眼”的硬X射线调制望远镜卫星（HXMT）在太空中登场，加入到国际天文望远镜卫星俱乐部，与蜚声国际的哈勃、钱德拉并肩作战。这颗由中国航天科技集团公司五院抓总研制的我国首颗X射线天文望远镜卫星，不仅开辟了通过宇宙探索新窗口寻求物理科学突破的新纪元，更赶在美国NASA“超越爱因斯坦计划”黑洞发现者上天之前，成为国际上发现黑洞的重要装置，是2020年前世界主打数据源。

　　卫星整装待发（来源：航天科技集团五院）什么是硬X射线调制望远镜卫星？宇宙中，除发射可见光的天体外，还存在着很多能发射高能射线的天体，如恒星、黑洞周围空间和星云等。通过对这些天体的研究可以了解恒星的形成、黑洞现象和恒星爆炸后所引起的气体膨胀等现象。但是这种高能射线如：极紫外、软X射线、硬X射线和γ射线几乎全被大气层吸收而不能到达地面，要实现对这些高能射线的观察只能使用太空望远镜。因此在人造地球卫星上天以后，高能射线天文学也随之发展起来。1962年6月，美国麻省理工学院的研究小组第一次发现来自天蝎座方向的强大X射线源．这使X射线天文学进入了较快的发展阶段。X射线望远镜为人类观测宇宙开拓了新的视野，以X射线观察宇宙，宇宙不再像肉眼所见的那样祥和与寂静。星系的碰撞与交融、超新星的爆炸与中子星的诞生，都只能以X射线的形式被相应的探测器感知到。从上世纪至今，人类已经发射了数十颗天文卫星，但遗憾的是没有一颗是中国发射的。为了弥补遗憾，更为了在空间天文探测领域中发出中国的声音，中国航天人和中国科学家携手打造出中国第一颗空间X射线天文望远镜卫星。五大技术优势，“慧眼”名副其实据硬X射线调制望远镜卫星工程总师马世俊介绍，此次发射的硬X射线调制望远镜卫星本体呈立方体构型，总质量约为2500 kg，其中载荷重量981 kg。

　　卫星操作过程（来源：航天科技集团五院）作为我国首颗X射线天文望远镜卫星，“慧眼”具有五大技术优势。第一，“本领大”，可以对宇宙天体高能事件实现全天时、大范围观测，无论白天还是黑夜，24小时分秒必争，一刻不停的洞察着不为人知的黑洞、突然爆发的天文现象；第二，“眼神好”，“慧眼”随身携带着高、中、低能X射线望远镜和空间环境监测器，成为世界上目前已经应用的同类探测器中探测面积最大的一位，超高的灵敏度能够及时捕捉到绝大多数天体发出的X射线，开展全谱段探测，甚至连暗、弱天体目标也逃不出它的“法眼”；第三，“多面手”，除了进行X射线的探测，还可以对伽马暴等各种天体现象的探测，这在国外同类望远镜卫星中尚属首次，对于推动突发天体现象研究的深入意义重大；第四，“招数多”，全天区扫描、小天区扫描、定点观测都可以被轻松实现，通过高灵敏度和时间分辨率的深度巡天，绘制出高精度的硬X射线天图，从而填补这一国际上的观测空白；第五，“身体壮”，通过精湛的设计和制造技术，打造出高可靠、高稳定、高安全的卫星平台，使得“慧眼”能够在各种极端条件下都能够顺利地执行任务。作为五院最为成熟的遥感卫星平台之一，已成功应用于十余颗卫星，不论是承载能力、载荷安装方式还是稳定性等方面，都具有很强的任务适应能力。

　　卫星研制现场（来源：航天科技集团五院）中国“身板”，中国造“慧眼”诞生于我国航天三大里程碑的诞生地——航天科技集团公司五院，是一个响当当的中国造。作为世界上同类卫星中工作模式最多的星探，“慧眼”无论从平台的设计、姿态的控制到温度的控制，都体现出国际一流的水平。更主要的是，与欧美的编码孔径成像技术不同，“慧眼”采用的是直接解调方法反演成像技术,用简单成熟的硬件技术便可实现高分辨和高灵敏度硬X射线成像观测。与复杂、昂贵的编码孔径成像系统相比，直接解调方法具有简单准确的优势。这种方法，分辨率高，同时噪音干扰被有效抑制，可以极大提高探测定位的精度。“慧眼”还将使我国首次具有自主获取空间高能天体原始观测数据的能力，取得的数据为我国科学家首次赢得了优先使用的权利。按照国际惯例，在我国科学家专项应用一年之后，数据将面向全世界开放，这也将推动在这一领域国际合作的深入，促进世界空间科学研究的深入。

　　卫星测试现场（来源：航天科技集团五院）探索宇宙奥秘，倾听宇宙大爆炸的声音，看看宇宙深处的壮丽景象，寻找人类的知己，了解宇宙的前世今生和未来，让我们期待硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”给我们带来更多的惊喜。审稿：中科院国家天文台、《中国国家天文》杂志本文联合：企鹅科学“漫步宇宙”栏目、科普中国共同推出