15日，我国首颗硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”在酒泉成功发射。 这颗卫星的发射有何意义？ 与国际同类卫星相比有何优势？ 将为我国空间科技发展带来哪些进步？

图为硬X射线调制望远镜卫星运行图。国防科工局供图

接收并分析X射线，勾勒出天体轮廓，窥视黑洞角落

国家国防科工局系统工程司副司长赵健表示，硬X射线调制望远镜卫星是我国首个大型天文望远镜。 它可以通过星际物质的阻碍“看到”宇宙中的X射线，相当于我国在太空中看到X射线的能力。 检测视野中多了两只眼睛。 同时，卫星有效载荷由中国科研人员自主研发。 工程研制过程中，攻克了多项关键技术难点，多项X射线探测和电子技术实现国产化。

为什么要观察宇宙中的X射线？ 在浩瀚的宇宙中，脉冲星、伽马射线暴、超新星遗迹、黑洞等都会发射X射线。 如果接收并分析光线，就可以绘制出这些物体的轮廓。 然而，由于X射线无法穿过地球大气层，因此科学家只能在高海拔或大气层之外对其进行观测。 也就是说，X射线望远镜可以让人们窥见黑洞的神秘角落。

此次发射的卫星为立方体结构，设计寿命为4年。 它配备了高能、中能、低能X射线望远镜和空间环境监测仪等4个探测有效载荷。 它可以观测1-250keV（千电子伏特）的能量范围。 X射线，主要工作模式包括巡天观测、定点观测等模式。

赵健表示，硬X射线调制望远镜卫星具有三大特点。 首先，在我国学者独创的探测方法基础上，采用直接解调成像方法，解决低成本探测器高精度成像问题，实现宽带、高灵敏度、高分辨率的空间X-射线观测。 二是有效载荷种类多、规模大、探测方式多样。 4个有效探测负载共包括25个探测器，能量范围基本覆盖整个X射线谱。 在世界现有的X射线天文卫星中，它具有先进的微弱变化巡天能力，以及独特的多波段快速光变化观测能力。 该卫星可实现对伽马射线暴的全天时监测，将成为300keV-3MeV（兆电子伏）能量区域全球最大的伽马射线暴探测器。 三是卫星平台对服务保障能力要求高。 为了实现宽带、高灵敏度、高分辨率的观测能力，加上有效载荷类型全、复杂度高，对平台需要更高的支撑能力，如复杂的热控支撑、地面测量和控制和数据传输支持，以及长期负载运行下的能量支持能力等。

X射线天文卫星的研制始于美国。 1970年，美国发射了第一颗X射线天文卫星，实现了X射线巡天，开创了高能空间天文学的新领域，为人类观察宇宙打开了新窗口。 我国硬X射线调制望远镜卫星项目于2011年3月立项。硬X射线调制望远镜卫星工程总工程师马世军表示，硬X射线调制望远镜卫星填补了我国硬X射线调制望远镜卫星研制的空白。我国空间X射线天文卫星，实现了从地面观测到天地联合观测的跨越，开创了我国天文学的发展。 历史上的里程碑，也促进了航天技术的发展，极大提高了我国航天科学水平。

对银河系进行高灵敏度巡天可首次获得高能天体动态图片

目前，国际上共有7颗X射线天文卫星在轨道运行。 与他们相比，我国的硬X射线调制望远镜卫星又在哪里？

硬X射线调制望远镜卫星系统有效载荷分系统专家宋黎明表示，从工程技术指标来看，硬X射线调制望远镜卫星在同类卫星中具有非常明显的优势。 首先，它具有强大的功能性能。 它不仅可以实现定点观测，还可以对大片天空区域进行扫描成像，还可以监测太空中的高能爆发源。 二是探测波段宽，采用三个探测器，实现1-250keV全覆盖。 三是检测面积大。 特别是高能X射线望远镜的探测面积超过5000平方厘米。 它是世界上同能量面积最大的准直望远镜。 此外，卫星还具有工作模式多种、平台可靠性高等优点。 它能够在各种极端条件下可靠地完成观测、星上数据存储和及时下载，确保任务顺利实施。

“硬X射线调制望远镜卫星将对银河系进行高灵敏度、高频宽带X射线巡天监测。其具备大范围天区和小范围的宽带X射线扫描巡天观测能力。大有效面积可以更有效地发现疫情爆发，在国际上首次系统获取银河系高能天体活动动态图，发现了大量新天体和新现象。天体活动。” 宋利明说道。

此外，硬X射线调制望远镜卫星具有研究X射线双星多个波段X射线快速光变的独特能力，有望在黑洞和黑洞研究中获得许多新成果。中子星双星。 同时，它拥有世界上最大面积的硬X射线和伽马射线能带探测器，硬X射线天文望远镜卫星也成为了天空中该能量带最灵敏的探测器乐队。

“值得一提的是，卫星在200keV-3MeV的全天域监测能力。卫星进入归一阶段后，我们发现高能X射线望远镜在正常工作模式之外，通过调整其高电压光电倍增管，可以对伽马射线暴进行全天监测，因此增加了这种伽马射线暴监测模式，在200keV-3MeV能量区，HXMT监测伽马射线暴的有效观测面积可以与之前的设备相比，可提高10%，约数倍。由于引力波爆发也可能产生伽马射线暴，因此HXMT在寻找引力波电磁对应物方面也具有重要意义和明显的国际竞争力。” 宋利明说道。

收集全国观测建议，将与其他天文卫星合作进行联合观测

宋黎明介绍，作为我国第一座真正的空间X射线望远镜和小型空间天文台，硬X射线调制望远镜卫星全面向中国天文学家开放，在全国范围内征集科学观测建议，指导我国和国外的地面天文研究。 该设备对高能活动天体进行多波段联合观测，实现天地一体化联合观测。 同时，还将与其他在轨国际天文卫星合作，开展重要天体联合观测。

硬X射线调制望远镜卫星入轨第五天，科学仪器将通电，开始为期五天的整体功能测试。 随后将进行为期140天的仪器性能测试、在轨定标观测和试观测。 计划于今年11月进入常规科学观测。

赵健介绍，目前，国家航天局正在会同有关单位编制《关于促进空间科学发展的指导意见》。 后期将继续推进空间科学重大任务，深化示范，启动新的空间科学项目； 加强空间科学关键技术先行研究； 扩大空间科学领域国际合作。

为进一步推动我国空间科学发展，“十三五”期间，我国将发射四颗重要的空间科学卫星和探测器。 预计今年8月发射的中意电磁监测试验卫星是一颗用于监测和获取太空电离层和磁场异常变化信息的试验卫星。 它研究地震前兆引起的电离层和磁场变化之间的相关性，从而反演地震预测模型。 2018年研制发射的中法海洋卫星将获取海面风场、波浪等海洋动力环境参数，主要应用于海浪预报、防灾减灾等领域。 将于2021年前后研制发射的中法天文卫星，将通过发现并快速定位各种伽马暴，共同完成伽马暴电磁辐射特性的综合测量，为暗能量和暗能量研究提供基础观测。宇宙演化。 数据。 2020年将发射火星探测器进行探测、着陆和巡视，一次性实现“绕、落、巡”，为后续火星科学研究奠定基础。