捕捉稍縱即逝的光

2020-12-14 光明網

  12月10日4時14分,西昌衛星發射中心,空間高能望遠鏡——引力波暴高能電磁對應體全天監測器衛星(GECAM)發射升空。

  目前,搭乘著長徵十一號遙九固體運載火箭,GECAM已順利進入預定軌道,發射任務圓滿成功。

  GECAM又名「極目」,由中國科學院空間科學(二期)先導專項部署,是世界首個專門用於探測引力波暴高能電磁對應體的小型空間高能望遠鏡。GECAM由「小極」和「小目」2顆微小衛星組成。抵達運行軌道後,它們將對黑洞、中子星等極端天體的劇烈爆發現象展開觀測,快速下傳、發布觀測警報,引導科學家進行後隨觀測。

  「全天無死角」的監測

  目前,藉助雷射幹涉引力波天文臺LIGO和引力波天文臺Virgo,人類可在地面對引力波事件進行追蹤。但是,由於地面探測設備的網絡空間定位能力有限,為了在更短時間內更精準地尋找電磁信號源,科學家把望遠鏡發射到了天上。

  據GECAM衛星載荷總師李新喬介紹,GECAM衛星可對與引力波暴幾乎同時發生的同源伽馬暴的能譜和光變進行連續高精度觀測,並給出精度較高的引力波事件的方向信息,把地面觀測設備定位的幾十到上百平方度範圍縮小到平方度量級。

  宇宙中許多劇烈的爆發現象都是GECAM的觀測目標,如雙緻密星併合引力波產生的高能輻射、伽馬暴、磁星爆發及快速射電暴等。

  據GECAM科學應用系統副總設計師鄭世界介紹,這些爆發現象隨機出現於太空中,持續時間通常以分鐘、秒乃至毫秒計。為了捕捉這些稍縱即逝的光,GECAM的兩顆衛星背向地球,以180度相位繞地運行。它們和地心始終保持三點一線,從而實現對宇宙中爆發現象「全天無死角」的監測。

  據悉,GECAM工程任務由中國科學院負責組織實施,中國科學院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,中國科學院微小衛星創新研究院負責衛星系統研製,中國科學院高能物理研究所為任務科學目標提出單位,並負責衛星有效載荷、科學應用系統研製建設,中國科學院空天信息創新研究院負責科學數據的地面接收。測控系統由中國西安衛星測控中心負責。

  用於這次發射任務的運載火箭由中國航天科技集團有限公司第一研究院(中國運載火箭技術研究院)研製生產。此次任務是長徵十一號固體運載火箭的第11次飛行任務。

  硬核的「多目星君」

  由於視場夠大,且探測靈敏度非常高,李新喬親切地把GECAM稱為「多目星君」——雖然個頭小,但它發射後,將是近幾年內國際上對伽馬暴、磁星爆發、快速射電暴等爆發事件綜合探測能力最強的衛星。

  上天后,GECAM的兩顆衛星會逐漸分開,處於地球兩端,彼此間沒有直接通信。監測到同一爆發事件後,它們會各自向地面報告觀測結果。每顆衛星的總探測面積超過1000平方釐米,確保能收集並探測到弱天體源的光子信號。結合兩顆衛星的觀測情況,研究人員可以做更精確的分析。

  除了看得廣,GECAM的探測靈敏度也很不錯。衛星身處600千米高的圓軌道,保持29度傾角,可以較好地避開地球輻射帶和南大西洋異常區等背景信號過高的區域。

  如果兩顆衛星能同時探測到來自宇宙深處的伽馬射線暴、引力波暴等劇烈的爆發事件,通過改進的交叉相關算法,研究者可以通過測量的延遲量進一步限制爆發事件方位。

  保證「三快一準」

  GECAM衛星是我國首個利用星間通信鏈路開展關鍵數據實時下傳的衛星。反應快、處理快、發布快、定位準這「三快一準」是GECAM要實現的目標——觀測到伽馬暴事件後,衛星會將關鍵科學數據下傳到地面,經快速判斷確證後,向全世界發布,從而引導其他科學衛星、天文望遠鏡的後隨觀測。

  GECAM衛星軌道周期是90分鐘。每顆星繞地一圈的過程中,最多約10分鐘會經過中國境內的數傳接收站下傳數據。但由於受地球自轉及衛星軌道進動的影響,可能導致最長12小時內地面無法接收觀測數據和信息。

  為了確保關鍵數據及時下傳,藉助我國自主研製並建立的星間連結,GECAM能和地面的科學家團隊有機地連接起來。

  衛星把重要信息傳回地面的方式類似於發簡訊,星間鏈路通過衛星無線互聯。當一次伽馬暴發生,衛星有效載荷上的伽馬射線探測器會觸發在軌定位算法,在星上進行伽馬暴定位。定位信息、光變和能譜等最為關鍵的數據會被傳遞給星間鏈路衛星網,再下傳至地面接收站,通過一系列地面鏈路,最終傳遞到中國科學院高能物理研究所的GECAM衛星科學應用系統伺服器。

  GECAM的發射運行,有望推動破解黑洞、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,GECAM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。(見習記者 任芳言)

[ 責編:趙宇豪 ]

相關焦點

  • 機遇稍縱即逝,可遇而不可求
    機遇稍縱即逝,可遇而不可求。所以當機遇到來時,要果斷地抓住機遇;如果猶豫不決,當機會失去時便懊悔莫及。一、知者善謀,不如當時。語出春秋·管仲《管子·霸言》。「知」字通「智」字,而當時則為正當其時的意思。有智慧的人雖然善於謀斷,但若選擇的時機不當的話是很難取得成功的。這句話點出了機遇的重要性。二、機會來時當果斷,優柔寡斷終生悔。
  • 《忍者神龜2》動作捕捉特輯 工業光魔特效逆天
    《忍者神龜2》動作捕捉特輯 工業光魔特效逆天 ,而在《忍者神龜2》中這一技術又達到全新高度。
  • 與索尼合作,Hawkeye發布光場捕捉系統Meridian
    來源:映維網 作者 吳羽樺Hawkeye Systems日前發布了一款全新的光場捕捉系統Meridian,並旨在推動沉浸式內容創作和電影製作的進一步發展。這家公司表示,Meridian代表了內容的聖杯:攝影六自由度。
  • 臺灣畫家劉漢文畫筆捕捉動物靈魂
    他筆下的動物多不是人類馴化的乖順寵物,散發著自然天真的野性與自由,尤擅以強烈色彩渲染與生動寫實造形,敏銳捕捉稍縱即逝的「靈光」,讓動物內在流動的氣質躍然紙上。「相對人類世界的紛繁複雜,動物世界的優勝劣汰真誠、純粹得多。」個性爽朗豁達的他,尤其欣賞如獅子、獵豹、雄鷹等自然猛獸,透過簡潔有力的畫面,展現它們堅韌、自由與快意人生的氣魄。
  • 人像攝影:如何捕捉到人物的真實情感的七種方法
    但是,作為肖像攝影師或紀實攝影師,確保捕捉場景的人物情感比以往任何時候都更為重要。您的客戶將依靠您通過照片講出引人入勝的故事。你如何在二維的空間裡把你的情感帶入進去?這裡有一些基本的方法,讓你更容易做到!
  • 《口袋妖怪究極綠寶石》神獸怎麼捕捉 神獸捕捉方法技巧分享
    導 讀 全文閱讀大約需要4分鐘 《口袋妖怪究極綠寶石》中的96全神獸怎麼捕捉麼?
  • 美是如履薄冰、美是稍縱即逝
    安迪·高茲沃斯在創作中 大地藝術的易逝性和特殊的創作媒介也帶來一個問題:作品如何保存,觀眾又如何能欣賞到這些稍縱即逝的美?
  • 流行稍縱即逝但風格永存 盤點時尚女魔頭們的標誌
    Coco Chanel在幾十年前就仍出一句經典語錄:「流行稍縱即逝,但風格永存。」切記那些視他人為異類的人,自己反倒最後不倫不類!
  • 《口袋妖怪究極綠寶石》銀伴戰獸怎麼捕捉 銀伴戰獸捕捉攻略
    口袋妖怪究極綠寶石中我們回到紫堇市和館長鐵旋對話拿到地下鑰匙,然後來到110號公路使用衝浪。 使用索爾迦雷歐或者露奈雅拉打開究極異洞,進入究極空間捕捉電束木50級。捕捉電束木後向上走三格,向右走帶到頂,向上走二格,向右走到頂,來到新紫堇往前走就能看到蓋諾賽克特50級。
  • 掌機小精靈怎麼捕捉神獸 掌機小精靈捕捉神獸攻略
    導 讀 掌機小精靈中的神獸該怎麼捕捉呢,各位小夥伴是不是都想有神獸來一起陪伴著度過遊戲時光,在遊戲中神獸捕捉有什麼技巧呢
  • 《寶可夢劍盾》洛託姆在哪捕捉 洛託姆捕捉地點及技能學習列表一覽
    洛託姆是近幾代寶可夢中非常受歡迎的精靈之一,在本次寶可夢劍盾中也有登場,很家可能還不太清楚本作中洛託姆在哪抓,今天就給大家帶來這篇寶可夢劍盾洛託姆捕捉地點及技能學習列表,供玩家... 寶可夢劍盾洛託姆在哪抓?
  • 尋找引力波之光 全天候無死角監測宇宙中的爆發現象
    顧名思義,它的使命就是全天候監測引力波伽馬暴,尋找引力波之光。所謂引力波,其實是物質和能量的劇烈運動和變化所產生的一種物質波。如果以水面來比喻時空,那麼引力波就可以看作是時空的漣漪。愛因斯坦一個世紀前基於廣義相對論預言了引力波的存在。為了便於理解記憶,研究人員還給它起了個暱稱叫「極目」。
  • 不同原理動作捕捉類型與應用現狀
    動作捕捉技術現階段可以分為以下幾種:光學式,慣性式,機械式,聲學式,電磁式。光學式動作捕捉顧名思義,是通過光學原理來完場物體的捕捉和定位的。是通過光學鏡頭捕捉固定在人體或是物體上面的marker的位置信息來完成動作姿態捕捉。
  • 光學動作捕捉(光學動捕)系統是什麼?它能在自動駕駛、無人機、機器...
    光學動作捕捉系統支持被動光和主動光系統。像素達130像素可以滿足絕大部分的用戶需求。且理論上支持無限級聯,覆蓋幾千平米的面積都沒有問題。拆開看看光學動作捕捉相機,大家同樣可以看到強大的SoC模塊,動捕相機的體積非常小巧集成度非常高。即小巧的身軀解決了大問題。
  • 在B站彈幕上,我破譯了院線熱片裡稍縱即逝的知識盲區
    但如果重新看一遍《奪冠》,光是順著彈幕,你就可以看到大家對這部所謂「主旋律」電影的另一重理解。B站彈幕裡,我看到了《奪冠》的另一面《奪冠》是一部有主副線交叉敘事的電影,但多數人只看到了主線。光膝蓋就做過七次手術,晚上睡覺需要塞緊每一個關節縫隙才能入睡。」採訪裡,醫生也曾說郎平的膝蓋磨損已經達到了80歲老人的地步。第二條,是在郎平說出那句「有時候我也很疑惑,為什麼排球會把我變成這樣」時,有彈幕說:「因為曾經技術落後,你被迫拼命多練的15cm和100kg。」
  • 《Temtem》基努在哪捕捉 基努捕捉位置介紹
    導 讀 Temtem遊戲中的基努是個非常不錯的騰獸,很多小夥伴都想要捕捉它。
  • 《造夢無雙手遊》寵物怎麼捕捉 寵物捕捉技巧教學
    ,只能增加捕捉寵物的機率來獲得。寵物捕捉: 在... 造夢無雙中有很多寵物,獲得之後對玩家自身的戰鬥力有很大的提高,但是寵物只能靠自己捕捉來獲得,那一直捕捉不到該怎麼辦呢,只能增加捕捉寵物的機率來獲得。下面由小編帶大家一起看看吧。
  • 《賽爾號星球大戰》怎麼捕捉巴爾 巴爾捕捉攻略
    導 讀 在賽爾號星球大戰遊戲中巴爾是一個水系精靈,有不少的玩家不知道該如何捕捉巴爾,今天小編就為大家帶來了賽爾號星球大戰巴爾捕捉攻略,希望對玩家有所幫助!
  • 當迪士尼《曼達洛人》遇到虛擬動點OptiTrack動作捕捉技術
    北京虛擬動點科技有限公司,為《曼達洛人》拍攝製作提供了OptiTrack光學運動捕捉技術。高品質的作品輸出必有強大的技術支撐,讓我們一起看看《曼達洛人》背後的影視虛擬生產技術,其中涵蓋動作捕捉技術、LED技術、虛擬拍攝技術、虛幻的實時渲染技術、ILM StageCraft(工業光魔虛擬製作解決方案)等。
  • cad的捕捉模式
    開關:F3對象捕捉的設置 – 右擊對象捕捉/設置 –OS回車 強制捕捉 在設置了捕捉後,使用命令時如果捕捉不起作用時使用。對象捕捉追蹤適用於對象捕捉捕捉到特定點後,以當前捕捉到的點為參照繼續根據設置進行正交或極軸追蹤。