6月20日最新河北公務員考試時事政治:中國首顆天文望遠鏡衛(wèi)星發(fā)射 可獲高能天體動態(tài)圖景。在公務員考試中,命題人歷來是傾向于結(jié)合時政熱點命題,無論是行測常識題、言語理解題,還是申論,都是結(jié)合時事熱點來選擇命題考查點,因此最新時政要有所了解。
15日,我國首顆硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”在酒泉成功發(fā)射。這一衛(wèi)星的發(fā)射有什么意義?與國際上同類衛(wèi)星相比有哪些優(yōu)勢?將對我國的空間科學技術發(fā)展帶來哪些進步?
圖為硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星運行示意圖。國防科工局供圖
接收分析X射線,勾畫天體輪廓,并窺探黑洞一角
國防科工局系統(tǒng)工程司副司長趙堅介紹,硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星是我國首顆大型天文望遠鏡,能穿過星際物質(zhì)的遮擋“看”到宇宙中的X射線,相當于我國在空間探測領域多了雙眼睛。同時,衛(wèi)星有效載荷由我國科研人員自主研制完成,在工程研制過程中,攻克了多項關鍵技術難關,實現(xiàn)了多項X射線探測和電子學技術的國產(chǎn)化。
為什么要觀測宇宙中的X射線?在浩瀚的宇宙中,脈沖星、伽馬射線暴、超新星遺跡、黑洞等都會輻射出X射線。如果接收到射線并加以分析,就能勾畫出這些天體的輪廓。但由于X射線無法穿越地球大氣層,科學家只能在高空或者大氣層以外觀測。也就是說,X射線望遠鏡能讓人們窺見黑洞的神秘一角。
此次發(fā)射的衛(wèi)星本體呈立方體構型,設計壽命4年,裝載高能、中能、低能X射線望遠鏡和空間環(huán)境監(jiān)測器等4個探測有效載荷,可觀測1—250keV(千電子伏特)能量范圍的X射線,主要工作模式包括巡天觀測、定點觀測等模式。
趙堅說,硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星具有三大特點。一是基于我國學者原創(chuàng)的探測方法,采用直接解調(diào)成像方法,解決了低成本探測器高精度成像問題,實現(xiàn)寬波段、高靈敏度、高分辨率的空間X射線觀測。二是有效載荷種類全、規(guī)模大,探測模式多,4個有效探測載荷共計包含25個探測器單機,能段基本覆蓋整個X射線譜段,在世界現(xiàn)有X射線天文衛(wèi)星中,具有先進的暗弱變巡天能力、獨特的多波段快速光變觀測能力。衛(wèi)星可實現(xiàn)對伽馬射線暴的全天監(jiān)測,將成為國際上在300keV—3MeV(兆電子伏特)能區(qū)面積最大的伽馬射線暴探測器。三是衛(wèi)星平臺服務保障能力要求高,為實現(xiàn)寬波段、高靈敏度、高分辨率的觀測能力,加之載荷種類全、復雜性高,對平臺提出更高的保障能力,如復雜的熱控保障、對地測控與數(shù)傳保障以及載荷長期工作下的能源保障能力等。
X射線天文衛(wèi)星的研制始于美國。1970年,美國發(fā)射了第一顆X射線天文衛(wèi)星,實現(xiàn)了X射線的巡天,開創(chuàng)了空間高能天文的新領域,打開了人類觀測宇宙的新窗口。我國硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星工程則于2011年3月立項。硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星工程總師馬世俊說,硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星填補了我國空間X射線天文衛(wèi)星研制的空白,實現(xiàn)了我國天文觀測由地面觀測到天地聯(lián)合觀測的跨越,鑄就了我國天文學發(fā)展史上的里程碑,同時也推動了航天技術發(fā)展,大幅提升我國空間科學水平。
對銀河系進行高靈敏度的巡天監(jiān)測,可首次獲得高能天體動態(tài)圖景
目前,國際上在軌運行的X射線天文衛(wèi)星共有7顆,與它們相比,我國的硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“?!痹谀膬??
硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星系統(tǒng)載荷分系統(tǒng)專家宋黎明介紹,從工程和技術指標上來講,硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星在同類衛(wèi)星中優(yōu)勢非常明顯。首先,功能性能強,既能實現(xiàn)定點觀測,又能對大天區(qū)進行掃描成像,還能監(jiān)測空間的高能爆發(fā)源。第二,探測波段寬,利用三種探測器,實現(xiàn)了1—250keV的全覆蓋。第三,探測面積大,尤其是高能X射線望遠鏡的探測面積超過了5000平方厘米,是國際上同能區(qū)面積最大的準直型望遠鏡。此外,衛(wèi)星還具有工作模式多、平臺高可靠的優(yōu)點,在各種極端條件下都能可靠地完成觀測、數(shù)據(jù)星上存貯和及時下傳等工作,保證任務可順利實施。
“硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星將會對銀河系進行高靈敏度、高頻次的寬波段X射線巡天監(jiān)測,大天區(qū)、大有效面積的寬波段X射線掃描巡天觀測能力,可以更有效地發(fā)現(xiàn)處于暴發(fā)態(tài)的X射線暫現(xiàn)源,在國際上首次系統(tǒng)性地獲得銀河系內(nèi)高能天體活動的動態(tài)圖景,發(fā)現(xiàn)大量新的天體和天體活動新現(xiàn)象?!彼卫杳髡f。
此外,硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星具有獨特的研究X射線雙星多波段X射線快速光變的能力,預期可以在黑洞和中子星雙星的研究中獲得許多新成果。同時,具有國際上硬X射線和伽馬射線能段最大面積的探測器,硬X射線天文望遠鏡衛(wèi)星成為這一能段天空中最靈敏的探測器。
“值得一提的是衛(wèi)星在200keV—3MeV的全天監(jiān)測能力。我們在衛(wèi)星進入正樣階段后發(fā)現(xiàn),在高能X射線望遠鏡正常的工作模式之外,通過對其光電倍增管的高壓進行調(diào)整,可以用于對伽馬射線暴的全天監(jiān)測,因此增加了這一伽馬射線暴監(jiān)測模式。在200keV—3MeV能區(qū),HXMT監(jiān)測伽馬射線暴的有效觀測面積相比以往的設備可提高10倍左右。由于引力波暴也可能產(chǎn)生伽馬射線暴,HXMT在搜尋引力波電磁對應體方面也具有重要意義和明顯的國際競爭力?!彼卫杳髡f。
面向全國征集觀測提案,并將協(xié)同其他天文衛(wèi)星聯(lián)合觀測
宋黎明介紹,作為我國首顆真正意義上的空間X射線望遠鏡和一個小型空間天文臺,硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星向中國的天文學家全面開放,面向全國征集科學觀測提案,并引導我國和國外地面天文設備對高能活動天體開展多波段聯(lián)合觀測,實現(xiàn)天地一體聯(lián)合觀測。同時,也將協(xié)同國際上其他在軌運行的天文衛(wèi)星,開展對重要天體的聯(lián)合觀測。
硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星發(fā)射入軌之后的第五天將對科學儀器加電,開始為期5天的整體功能測試,然后進行為期140天的儀器性能測試、在軌標定觀測和試觀測,計劃于今年11月進入常規(guī)科學觀測。
趙堅介紹,目前,中國國家航天局正在會同有關單位編制《關于促進空間科學發(fā)展的指導意見》,后期將持續(xù)推進重大空間科學任務,深化論證并啟動新的空間科學項目;強化空間科學關鍵技術預先研究;拓展空間科學領域國際合作。
為進一步推進我國空間科學的發(fā)展,“十三五”期間,我國將有4次重要的空間科學衛(wèi)星和探測器實施發(fā)射。預計今年8月發(fā)射的中意電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星,是用于監(jiān)測獲取空間電離層和磁場異常變化信息的試驗衛(wèi)星,研究地震前兆引發(fā)電離層和磁場變化的關聯(lián),從而反演地震預測模型。2018年完成研制并發(fā)射的中法海洋衛(wèi)星,將獲取海面風場、海浪等海洋動力環(huán)境參數(shù),主要應用于海洋波浪預報、防災減災等領域。2021年左右完成研制并發(fā)射的中法天文衛(wèi)星,將通過發(fā)現(xiàn)和快速定位各種伽馬暴,星地聯(lián)合完成伽馬暴的電磁輻射性質(zhì)的全面測量,為暗能量和宇宙演化研究提供基礎觀測數(shù)據(jù)。將在2020年發(fā)射探測和著陸巡視的火星探測器,一次實現(xiàn)“繞、落、巡”,為后續(xù)開展火星科學研究奠定基礎。