2020-12-10 13:29 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
北京時間2020年12月10日4時14分,我國在西昌衛星發射中心成功發射引力波暴高能電磁對應體全天監測器衛星。這是北京懷柔綜合性國家科學中心空間科學實驗室掛牌後的首個科學衛星發射任務,該衛星也被命名為「懷柔一號」。
長十一火箭點火升空
據悉,「懷柔一號」科學衛星將全天監測引力波伽馬暴、快速射電暴高能輻射等高能天體爆發現象,推動破解黑洞、中子星等緻密天體的形成、演化奧秘。
GECAM衛星效果圖
引力波暴高能電磁對應體全天監測器衛星(簡稱GECAM衛星)由中國科學院空間科學二期先導專項部署研製。該專項是中科院「率先行動」計劃的重要組成部分。
此前的一期專項已經成功發射了「悟空」、「墨子」、「慧眼」、「實踐十號」等科學衛星,有力推動了我國空間科學、空間技術、空間應用的發展。2019年8月31日,二期專項首顆技術驗證衛星——微重力技術實驗衛星「太極一號」成功發射,邁出我國空間引力波探測奠基性的第一步。
GECAM衛星藝術圖
此次發射的衛星由2顆小衛星組成。它們採用共軛軌道的星座布局,將全天監測引力波伽馬暴、快速射電暴高能輻射,特殊伽馬暴和磁星爆發等高能天體爆發現象,推動破解黑洞、中子星等緻密天體的形成和演化,以及雙緻密星併合之謎。此外,衛星還將探測太陽耀斑、地球伽馬閃和地球電子束等日地空間高能輻射現象,為進一步研究其物理機制提供科學觀測數據。
作為北京懷柔綜合性國家科學中心空間科學實驗室掛牌後發射的首個科學衛星任務,中國科學院與北京市人民政府共同將GECAM衛星命名為「懷柔一號」。「懷柔一號」衛星還有一個萌萌的暱稱——「極目」,兩顆小衛星「小極」和「小目」分布於地球兩側,形成兩「極」之勢,猶如二「目」,將對黑洞、中子星等極端天體的劇烈爆發現象進行觀測,快速下傳並發布觀測警報,引導國內外科學家利用各類望遠鏡進行後隨觀測。
GECAM卡通圖
據介紹,GECAM衛星工程任務由中國科學院負責組織實施,國家空間科學中心負責工程大總體和地面支撐系統的研製建設,微小衛星創新研究院負責衛星系統研製。用於這次發射任務的長徵十一號遙九固體火箭由中國航天科技集團有限公司第一研究院研製,此次任務是長徵十一號固體運載火箭的第11次飛行任務。
「懷柔一號」如何傳遞引力波「情報」?
我國自主研製並建立了星地信息傳遞鏈路,能夠把衛星上探測到的重要事件信息通過「簡訊」方式準實時發送到地面,啟動快速處理。
鄭世界說,「懷柔一號」GECAM衛星的信息傳遞流程是這樣的:宇宙中的天文現象 (例如伴隨引力波發生後的伽馬射線暴、磁星爆發等) 發生後,產生的高能輻射掃過地球,其高能的光子將被一顆或兩顆GECAM衛星探測到。當這些高能光子流量超過設定的觸發閾值後,衛星會自動開展分析計算,得到具體信息,包括發生的時間、方位、強度等,並立即將這些信息以及關鍵數據發送給星間連結系統,並最快在2分鐘內下傳到地面。地面自動處理這些信息後,即可生成暴發事件報告,通過全球伽馬暴坐標網絡對外發布,以便引導其他衛星、地面觀測設備開展觀測。
之後,更詳細的科學觀測數據會通過地面站的接收天線下傳到地面,經過解包、預處理、標定等一系列處理後,生成標準的科學數據產品,以便科學家進行更詳細的科學分析。
此外,「懷柔一號」GECAM的兩顆衛星上天后會逐漸分開,分處於地球的兩端,相隔距離超過1.3萬公裡,它們相互之間沒有直接通訊。這樣,即使兩顆衛星看到了同一個引力波伽馬暴、快速射電暴等,也只能向地面報告自己的結果。地面上的科學家可以清晰掌握兩顆衛星的觀測情況,如果兩顆衛星探測到了同一個爆發,有了更多的探測數據,就可以得到顯著性更高的結果。
內容來源:北京日報、山水懷柔
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原標題:《驕傲!今天凌晨,以咱懷柔命名的衛星成功發射!將全天監測引力波伽馬暴》
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