揭秘：身懷中國絕技的「宇宙星探」究竟有多厲害？

身懷中國絕技的「宇宙星探」究竟有多厲害？（時長：3分39秒）

繼4月中國最牛「快遞小哥」天舟一號驚艷太空之後，初夏的航天又給國人帶來了驚喜——6月15日，一顆名為「慧眼」的硬X射線調製望遠鏡衛星（HXMT）在太空中登場，加入到國際天文望遠鏡衛星俱樂部，與蜚聲國際的哈勃、錢德拉並肩作戰。這顆由中國航天科技集團公司五院抓總研製的我國首顆X射線天文望遠鏡衛星，不僅開闢了通過宇宙探索新窗口尋求物理科學突破的新紀元，更趕在美國NASA「超越愛因斯坦計劃」黑洞發現者上天之前，成為國際上發現黑洞的重要裝置，是2020年前世界主打數據源。

衛星整裝待發（來源：航天科技集團五院）

什麼是硬X射線調製望遠鏡衛星？

宇宙中，除發射可見光的天體外，還存在著很多能發射高能射線的天體，如恆星、黑洞周圍空間和星雲等。通過對這些天體的研究可以了解恆星的形成、黑洞現象和恆星爆炸後所引起的氣體膨脹等現象。但是這種高能射線如：極紫外、軟X射線、硬X射線和γ射線幾乎全被大氣層吸收而不能到達地面，要實現對這些高能射線的觀察只能使用太空望遠鏡。因此在人造地球衛星上天以後，高能射線天文學也隨之發展起來。1962年6月，美國麻省理工學院的研究小組第一次發現來自天蠍座方向的強大X射線源．這使X射線天文學進入了較快的發展階段。X射線望遠鏡為人類觀測宇宙開拓了新的視野，以X射線觀察宇宙，宇宙不再像肉眼所見的那樣祥和與寂靜。星系的碰撞與交融、超新星的爆炸與中子星的誕生，都只能以X射線的形式被相應的探測器感知到。

從上世紀至今，人類已經發射了數十顆天文衛星，但遺憾的是沒有一顆是中國發射的。為了彌補遺憾，更為了在空間天文探測領域中發出中國的聲音，中國航天人和中國科學家攜手打造出中國第一顆空間X射線天文望遠鏡衛星。

五大技術優勢，「慧眼」名副其實

據硬X射線調製望遠鏡衛星工程總師馬世俊介紹，此次發射的硬X射線調製望遠鏡衛星本體呈立方體構型，總質量約為2500 kg，其中載荷重量981 kg。

衛星操作過程（來源：航天科技集團五院）

作為我國首顆X射線天文望遠鏡衛星，「慧眼」具有五大技術優勢。

第一，「本領大」，可以對宇宙天體高能事件實現全天時、大範圍觀測，無論白天還是黑夜，24小時分秒必爭，一刻不停的洞察著不為人知的黑洞、突然爆發的天文現象；

第二，「眼神好」，「慧眼」隨身攜帶著高、中、低能X射線望遠鏡和空間環境監測器，成為世界上目前已經應用的同類探測器中探測面積最大的一位，超高的靈敏度能夠及時捕捉到絕大多數天體發出的X射線，開展全譜段探測，甚至連暗、弱天體目標也逃不出它的「法眼」；

第三，「多面手」，除了進行X射線的探測，還可以對伽馬暴等各種天體現象的探測，這在國外同類望遠鏡衛星中尚屬首次，對於推動突發天體現象研究的深入意義重大；

第四，「招數多」，全天區掃描、小天區掃描、定點觀測都可以被輕鬆實現，通過高靈敏度和時間解析度的深度巡天，繪製出高精度的硬X射線天圖，從而填補這一國際上的觀測空白；

第五，「身體壯」，通過精湛的設計和製造技術，打造出高可靠、高穩定、高安全的衛星平台，使得「慧眼」能夠在各種極端條件下都能夠順利地執行任務。作為五院最為成熟的遙感衛星平台之一，已成功應用於十余顆衛星，不論是承載能力、載荷安裝方式還是穩定性等方面，都具有很強的任務適應能力。

衛星研製現場（來源：航天科技集團五院）

中國「身板」，中國造

「慧眼」誕生於我國航天三大里程碑的誕生地——航天科技集團公司五院，是一個響噹噹的中國造。作為世界上同類衛星中工作模式最多的星探，「慧眼」無論從平台的設計、姿態的控制到溫度的控制，都體現出國際一流的水平。

更主要的是，與歐美的編碼孔徑成像技術不同，「慧眼」採用的是直接解調方法反演成像技術,用簡單成熟的硬體技術便可實現高分辨和高靈敏度硬X射線成像觀測。與複雜、昂貴的編碼孔徑成像系統相比，直接解調方法具有簡單準確的優勢。這種方法，解析度高，同時噪音干擾被有效抑制，可以極大提高探測定位的精度。

「慧眼」還將使我國首次具有自主獲取空間高能天體原始觀測數據的能力，取得的數據為我國科學家首次贏得了優先使用的權利。按照國際慣例，在我國科學家專項應用一年之後，數據將面向全世界開放，這也將推動在這一領域國際合作的深入，促進世界空間科學研究的深入。

衛星測試現場（來源：航天科技集團五院）

探索宇宙奧秘，傾聽宇宙大爆炸的聲音，看看宇宙深處的壯麗景象，尋找人類的知己，了解宇宙的前世今生和未來，讓我們期待硬X射線調製望遠鏡衛星「慧眼」給我們帶來更多的驚喜。

審稿：中科院國家天文台、《中國國家天文》雜誌

本文聯合：企鵝科學「漫步宇宙」欄目、科普中國共同推出

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