為了尋找答案，1月9日15時(shí)03分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，將愛因斯坦探針（EP）衛(wèi)星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

　　該衛(wèi)星是中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)繼“悟空”“墨子號(hào)”“慧眼”“實(shí)踐十號(hào)”“太極一號(hào)”“懷柔一號(hào)”和“夸父一號(hào)”之后，研制發(fā)射的又一顆空間科學(xué)衛(wèi)星，于2017年12月29日經(jīng)中國科學(xué)院批準(zhǔn)立項(xiàng)，歐洲航天局和德國馬普地外物理研究所共同參與了研制。

　　愛因斯坦探針衛(wèi)星是一顆可以在軟X射線波段開展高靈敏度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)巡天監(jiān)測(cè)的空間天文衛(wèi)星。

　　“它就像一臺(tái)寬視場(chǎng)的攝像機(jī)，1天可以5次覆蓋半個(gè)天球，每個(gè)天區(qū)每次曝光約20 分鐘。通過拍攝天空的X光的電影，它可以監(jiān)測(cè)天體的活動(dòng)和爆發(fā)?！睈垡蛩固固结樞l(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員袁為民告訴《中國科學(xué)報(bào)》。

　　和可見光一樣，X 射線是電磁輻射的一種。宇宙中的天體因溫度不同而發(fā)出各種能段的電磁輻射，天體爆發(fā)和劇烈活動(dòng)時(shí)往往溫度很高，會(huì)發(fā)出X 射線。

　　然而，宇宙中的X射線爆發(fā)現(xiàn)象通常會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，然后很快消失，就像宇宙中轉(zhuǎn)瞬即逝的“焰火”。這種“宇宙焰火”隨機(jī)出現(xiàn)，很難預(yù)測(cè)，想要及時(shí)捕捉到，就需要對(duì)天空進(jìn)行大范圍、不間斷的巡視。

　　“因?yàn)榈厍虼髿鈱訒?huì)阻擋來自天體的 X 射線，所以我們把愛因斯坦探針?biāo)腿胩??！痹瑸槊裾f。

　　“我可以在九游娛樂上玩什么類型的游戲？”

　　目前，國內(nèi)外已有多顆X射線探測(cè)衛(wèi)星，如我國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星“慧眼”衛(wèi)星（HXMT）， 歐洲航天局發(fā)射的XMM-牛頓衛(wèi)星（XMM-Newton），德國、美國、英國聯(lián)合研制的倫琴衛(wèi)星（ROSAT），印度空間研究組織（ISRO）剛剛發(fā)射成功的X射線偏振探測(cè)器衛(wèi)星（XPoSat）等。

　　袁為民介紹，之所以研制愛因斯坦探針衛(wèi)星，是因?yàn)槟壳皣H現(xiàn)有類似設(shè)備主要探測(cè)的是銀河系內(nèi)的爆發(fā)現(xiàn)象，以及宇宙中最亮的伽馬射線暴，“要探測(cè)更多的來自其他星系的爆發(fā)現(xiàn)象，就需要能看得更遠(yuǎn)的設(shè)備”。

　　愛因斯坦探針衛(wèi)星被視為“宇宙天體爆發(fā)的捕手”，能精準(zhǔn)捕捉到更加遙遠(yuǎn)和暗弱的暫現(xiàn)源和爆發(fā)天體，探尋來自引力波源的X射線信號(hào)，對(duì)研究恒星活動(dòng)、黑洞和中子星等致密天體的形成、演化、并合等過程具有重要科學(xué)意義。

　　“愛因斯坦探針衛(wèi)星比現(xiàn)有國際上的同類設(shè)備，探測(cè)能力提高一個(gè)量級(jí)以上，能發(fā)現(xiàn)更遙遠(yuǎn)和更微弱的信號(hào)，能看得更清晰，定位得更精準(zhǔn)?！痹瑸槊裾f。

　　根據(jù)設(shè)計(jì)，愛因斯坦探針的主要科學(xué)目標(biāo)之一是發(fā)現(xiàn)宇宙中的X射線暫現(xiàn)天體，監(jiān)測(cè)已知天體的活動(dòng)性，探究這些現(xiàn)象的性質(zhì)及相關(guān)物理機(jī)制。

　　“愛因斯坦探針衛(wèi)星的大視場(chǎng)可以對(duì)暫現(xiàn)和爆發(fā)天體開展較高采樣頻率的監(jiān)測(cè)，獲得大樣本天體從秒到月的時(shí)標(biāo)量級(jí)的X射線流強(qiáng)變化。對(duì)亮X射線源，衛(wèi)星還可以獲得軟X射線能譜及其隨時(shí)間的長期變化，增進(jìn)對(duì)天體X射線輻射變化的規(guī)律和輻射機(jī)制的認(rèn)識(shí)。這些結(jié)果可以用于測(cè)量天體的物理參數(shù)，發(fā)現(xiàn)新的時(shí)變現(xiàn)象和規(guī)律, 進(jìn)一步認(rèn)識(shí)天體的本質(zhì)、物理過程和演化?！痹瑸槊裾f。

　　愛因斯坦探針的另一個(gè)科學(xué)目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)和探索宇宙中沉寂黑洞的耀發(fā)，測(cè)繪黑洞的分布，進(jìn)一步理解其起源、演化和物質(zhì)吸積過程。

　　愛因斯坦探針衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總師、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員劉元介紹，愛因斯坦探針衛(wèi)星兼具大視場(chǎng)和高靈敏度，是發(fā)現(xiàn)這些沉寂黑洞的利器，將擴(kuò)大已有樣本，為測(cè)繪黑洞的分布，以及進(jìn)一步理解其起源、演化和物質(zhì)吸積過程提供條件。

　　此外，愛因斯坦探針衛(wèi)星還將探尋來自引力波源的X射線信號(hào)，以增進(jìn)對(duì)極端致密天體及其合并過程的認(rèn)知。

　　“該衛(wèi)星將利用其大視場(chǎng)、高靈敏度、快速響應(yīng)的性能優(yōu)勢(shì)，開展引力波源的 X 射線對(duì)應(yīng)體的搜尋、后隨觀測(cè)和研究，還有望探測(cè)到理論預(yù)言的磁星驅(qū)動(dòng)的X射線暫現(xiàn)源，為研究雙中子星的質(zhì)量分布、并合形成的新天體及其演化規(guī)律、并合拋射物的性質(zhì)等天體物理問題提供重要觀測(cè)依據(jù)。”劉元說。

　　“我可以在九游娛樂上玩什么類型的游戲？”

　　袁為民表示，愛因斯坦探針衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)覆蓋了從太陽系附近的恒星活動(dòng)，到銀河系和鄰近星系中的白矮星、中子星和黑洞爆發(fā)，再到更遙遠(yuǎn)星系中的超新星、宇宙中沉寂黑洞的爆發(fā)，一直到從宇宙最遙遠(yuǎn)深處、經(jīng)過漫長宇宙旅行才到達(dá)地球的伽馬射線暴。

　　愛因斯坦探針衛(wèi)星之所以能夠看得很寬，且能看清更深、更遠(yuǎn)的宇宙，得益于一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——龍蝦眼微孔陣列聚焦成像技術(shù)。

　　愛因斯坦探針衛(wèi)星共搭載了兩臺(tái)有效載荷，分別是寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡（WXT）和后隨X射線望遠(yuǎn)鏡（FXT）。龍蝦眼微孔陣列聚焦成像技術(shù)主要用于寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡。

　　“我們自主研發(fā)出了國際上最好的龍蝦眼微孔鏡片和寬視場(chǎng)X射線望遠(yuǎn)鏡，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)?！睈垡蛩固固结樞l(wèi)星首席科學(xué)家助理、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員張臣告訴《中國科學(xué)報(bào)》。

　　自2010年起，科研人員開始研發(fā)龍蝦眼X射線成像技術(shù)。為確保技術(shù)可靠，愛因斯坦探針衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)還開展了EP-WXT探路者“龍蝦眼X射線成像儀”（LEIA）試驗(yàn)，于2022年7月27日搭載在中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制的空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星（SATech-01）上，由中國科學(xué)院力學(xué)研究所抓總研制的“力箭一號(hào)”火箭發(fā)射升空。

　　2022年9月5日，LEIA試驗(yàn)發(fā)布了國際首幅寬視場(chǎng)X射線聚焦成像天圖，標(biāo)志著我國率先掌握了X射線龍蝦眼聚焦成像技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了在軌試驗(yàn)驗(yàn)證。

　　“我們?cè)趪H上首次大規(guī)模運(yùn)用龍蝦眼微孔陣列聚焦成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了靈敏度和空間分辨率1至2個(gè)數(shù)量級(jí)的提升，使愛因斯坦探針衛(wèi)星在進(jìn)行大視場(chǎng)探測(cè)的同時(shí)，能夠精準(zhǔn)捕捉到宇宙中遙遠(yuǎn)暗弱的高能暫現(xiàn)源和轉(zhuǎn)瞬即逝的未知現(xiàn)象，并發(fā)布預(yù)警引導(dǎo)天地基其他天文設(shè)備進(jìn)行后隨觀測(cè)?！睆埑颊f。

　　據(jù)悉，愛因斯坦探針衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命為5年。中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心負(fù)責(zé)工程大總體和地面支撐系統(tǒng)的研制建設(shè)，微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負(fù)責(zé)抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng)，國家天文臺(tái)負(fù)責(zé)科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)研制建設(shè)，中國西安衛(wèi)星測(cè)控中心負(fù)責(zé)實(shí)施測(cè)控系統(tǒng)，中國航天科技集團(tuán)有限公司第一研究院負(fù)責(zé)運(yùn)載火箭研制生產(chǎn)。

　　版權(quán)聲明：凡本網(wǎng)注明“來源：中國科學(xué)報(bào)、科學(xué)網(wǎng)、科學(xué)新聞雜志”的所有作品，網(wǎng)站轉(zhuǎn)載，請(qǐng)?jiān)谡纳戏阶⒚鱽碓春妥髡撸也坏脤?duì)內(nèi)容作實(shí)質(zhì)性改動(dòng)；微信公眾號(hào)、頭條號(hào)等新媒體平臺(tái)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系授權(quán)。郵箱：。

　　兩院院士評(píng)選“2023年中國/世界十大科技進(jìn)展新聞”將于1月11日發(fā)布