看看「悟空」號的火眼金睛

2020-12-07 小龍科普

(關注「小龍科普」,領略科學之美)

據報導,「悟空」號將延期到2020年以後退役。宇宙暗物質的探測自他被人類發現開始就已經在進行了。中國近年來,在航天領域成績斐然,今天我們來看看,「悟空」號暗物質粒子探測衛星(以下簡稱「悟空」號)。

發射時間

2015年12月17日8時12分,我國在酒泉衛星發射中心用長徵二號丁運載火箭丁成功將暗物質粒子探測衛星「悟空」發射升空,衛星順利進入預定轉移軌道。

「悟空」號順利升空

「悟空」的任務

1.尋找暗物質粒子,研究暗物質特性與空間分布規律,這點也是最主要的。

2.探尋宇宙射線起源

3.觀測高能伽馬射線,有望在物理學與天文學前沿帶來新的重大突破。

「悟空」號的火眼金睛

「暗物質」是一種無法直接觀測到的微觀粒子(想要了解更多「暗物質」,作者以前發過,請到主業尋找),而「悟空」號的火眼金睛就可以成功觀測到。

DAMPE結構圖

「悟空」號(DAMPE)是一個空間望遠鏡,有效載荷質量1410公斤,它可以探測高能伽馬射線、電子和宇宙射線。它由一個塑料閃爍探測器、矽微條、鎢板、電磁量能器和中子探測器組成。DAMPE的主要科學目標是以更高的能量和更好的解析度來測量宇宙射線中正負電子之比,以找出可能的暗物質信號。它也有很大潛力來加深人類對於高能宇宙射線的起源和傳播機制的理解,也有可能在高能γ射線天文方面有新發現。

為了這個目的,科學家給它裝上了「火眼金睛」

火眼金睛內部結構

塑閃陣列探測器(PSD),矽陣列探測器(STK)、電磁量能器(BGO)、中子探測器。

各自的功能

塑料閃爍體探測器:區分電荷。電子和光子打進來,是不同的。

Si陣列探測器:測量宇宙線的方向和電荷。BGO量能器:最為重要,測量宇宙線的能量。

中子探測器:區分質子和電子。

主要參與國

以中國為主,瑞士,義大利三國共同研製。

相比國外的優勢

1.是能夠測量的宇宙線的能量非常高,可以測量到104個GeV;

2.是能量解析度高,可以達到1%左右,測得比較準;

3.是測量能量的本底比較低,也就是區分電子和質子的能力非常強。

悟空號

升空——探測開始

我國科學衛星系列首發星——暗物質粒子探測衛星「悟空」在酒泉成功升空後第7天,經衛星平臺測試、有效載荷管理器加電測試、科學探測器高壓加電測試後,第一批科學數據成功下傳至中科院國家空間科學中心空間科學任務大廳。

人類通過「悟空」號,了解了超大質量黑洞是宇宙中廣泛存在的一類天體,它們的質量是太陽的幾十萬至數百億倍,幾乎在每個大星系、包括人類身處的銀河系中心,都存在至少一個這樣的黑洞。但它們的來歷不曾而知。

在這四年時間內,悟空號不僅成功完成了他的任務,而且延期服役(原計劃於2018年退役,現延期於2020年)。

我們相信悟空號一定會取得「真經」歸來。

關注「小龍科普」,下期帶你了解我國「墨子」號量子科學實驗衛星。

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