近期,“天關”衛星首批科學成果正式發布。
據《中國科學報》報道,自2024年1月9日發射以來,它探測到多種類型的暫現天體,並捕捉到幾例可能的新類型暫現源。其卓越的X射線探測能力得益於核心載荷——寬視場X射線望遠鏡(WXT,中文名為萬星瞳),也被稱為“龍蝦眼”。
科研團隊為之感到自豪:“國際上至今沒有能與‘龍蝦眼’媲美的載荷甚至樣機,我們在技術上一步跨越近30年!”
龍蝦眼光學系統在國家天文台實驗室進行裝調。 中國科學院上海技術物理研究所供圖
恒星爆炸、中子星合並、黑洞吞噬恒星……一系列天文事件總在瞬間發生,伴隨著海量能量釋放,大量X射線光子向四面八方奔騰而去。想要了解這些天文事件,用一台能看到極其廣闊宇宙空間的望遠鏡去捕捉、觀察X射線不失為一個好辦法。
2000年以來,專門研究宇宙中變化天體的“時域天文學”逐漸成為國際天文學界的前沿領域,采用“龍蝦眼”結構設計觀察X射線的望遠鏡被公認為是推動這一領域的先進工具。這項技術最初的想法源自美國天文學家羅傑·安吉爾1979年發表的一篇論文。
在我國“龍蝦眼”的研制中,各個科研團隊發揮各自優勢,通力合作,共同攻克了一個又一個技術難題,成功完成全部國產化的自主研制。
其中,國家天文台負責設備的科學性,提供光學設計、鏡片參數的X射線測試、鏡片質量改進路線的科學建議,以及“龍蝦眼”聚焦鏡組件的自動化裝調、測試和標定;北方夜視公司負責鏡片實際加工和工藝改進;上海技物所則負責工程實現,組裝整個載荷儀器,逐一攻克了結構熱控、橫向陣列、CMOS探測器覆雜結構、精密熱控及電子學等關鍵技術。國家天文台和上海技物所還負責完成了完整的“龍蝦眼”望遠鏡模塊地面X射線標定。
據介紹,“天關”衛星是中國科學院空間科學(二期)戰略性先導科技專項立項並實施的空間科學衛星系列任務之一,由中國科學院主導,歐洲空間局、馬普地外物理研究所和法國國家空間研究中心參與研制。萊婭是由中國科學院國家天文台和上海技術物理研究所聯合研發的“天關”衛星萬星瞳載荷的實驗模塊。國家天文台自2011年研發龍蝦眼X射線成像技術,並與北方夜視技術股份有限公司合作開發核心光學器件。中國科學院國家空間科學中心和電工研究所也參與了研制工作。