昨天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
新華社發(任暉攝)
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」
「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
揭秘1
何為引力波和伽馬暴
在宇宙中,兩顆中子星發生猛烈碰撞,釋放出劇烈的伽馬射線,形成巨大的伽馬暴。同時,還有一股能量擾動著彎曲的宇宙時空,這股能量就是引力波。引力波和伽馬暴都攜帶著豐富的物理信息,可以幫助科學家了解宇宙的奧秘。然而,這些爆發現象在宇宙空間會隨機、隨時出現,並且持續時間通常只有分鐘、秒甚至毫秒量級。如果有衛星在太空中時刻「監控」,就能幫助人們儘快發現各類高能天體爆發現象。
此次發射的衛星就擔負了「監控」使命。它由兩顆小衛星組成,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,以及雙緻密星併合的奧秘。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。
揭秘2
為何命名「懷柔一號」
此次發射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,中國科學院與北京市人民政府共同將該衛星命名為「懷柔一號」。投入使用後,「懷柔一號」衛星的探測數據將下傳到位於懷柔科學城的中科院國家空間科學中心,供科學家開展科學研究。「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,猶如二「目」觀測黑洞、中子星等緻密天體的劇烈爆發現象,並發布觀測警報,引導國內外科學家利用各類望遠鏡開展觀測。
「懷柔一號」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。
衛星示意圖。中國科學院高能物理所供圖
揭秘3
如何「通風報信」
「懷柔一號」衛星系統載荷總師李新喬說,單顆近地天文衛星受地球遮擋無法實時觀測整個宇宙天區,而「懷柔一號」採取雙星聯合的方式。兩顆小衛星在軌飛行,實現了全時全天的視場覆蓋。此外,「懷柔一號」衛星選擇了相對較小的29度傾角,在位於600千米高的圓軌道運行,這樣可以較好地避開地球輻射帶、南大西洋高能粒子聚集異常區等背景信號過高的區域。加上自身產生的背景信號水平也較低,保證了其對弱天體源光子信號的收集和探測能力。李新喬自豪地說,「懷柔一號」衛星將是未來幾年內在軌運行監測伽馬暴靈敏度最高的天文衛星。
一旦發現引力波情報,「懷柔一號」又如何「通風報信」呢?「懷柔一號」衛星科學應用系統副總師鄭世界介紹,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」方式實時發送到地面,啟動快速處理。
引力波發生後,伽馬暴產生的高能輻射掃過地球,其高能光子將被「懷柔一號」衛星探測到;一旦高能光子流量超過設定的觸發閾值,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,最快在2分鐘內就能下傳到地面。
原標題:「懷柔一號」 成功發射
來源:北京日報 記者 張航
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