望远镜被搬到太空
早在几千年前,人类就开始通过肉眼或者仪器观测星空,试图实现“欲穷千里目”。而现在,人们则是利用地基观测和轨道观测等手段对天文现象进行观测。
以前中国没有自己的太空望远镜,分析研究都得用国外的卫星数据,而且都是二手数据,要想从中有发现,就要花费很多时间精力,寻找与别人不同的角度。这一次,航天科技集团五院研制的硬X射线调制望远镜卫星成功发射后,填补了我国轨道观测的空白,使中国跻身于太空观察员俱乐部,中国的科技人员将借助这颗望远镜卫星对宇宙中的各类硬X射线进行近距离观察。
X射线帮人认识宇宙
“如果可以接收到这些射线并加以分析,就能勾画出这些天体的轮廓,对人类探索太空具有重要意义。”航天五院西安分院主管遥感数传类卫星研制的副院长杨毅介绍说。
硬X射线来自最靠近黑洞视界的区域,是探测黑洞和研究黑洞附近物理过程的一个关键窗口。而由于成像的技术困难,硬X射线又是一个有待开拓的波段。
杨毅表示,很多天体活动就是以发射X射线为表征,如果对它有足够的认识,人们将得以一窥黑洞等天体运动的神秘。“美中不足的是,此前一些先遣卫星只能看到波长在0.1-10纳米的X射线(软X射线),波长在0.01-0.1纳米之间的X射线(硬X射线)只能‘视而不见\’。”
提起X射线,老百姓并不陌生,在医疗就诊中,经常会通过X射线来观察人体的情况。同样的,X射线携带了大量星体本身的活动信息,而且相比软X射线,硬X射线的能量更高。
“硬X射线调制望远镜卫星”是我国自主研制的第一个天文卫星,也是世界上灵敏度和分辨率最高的硬X射线望远镜卫星。它的发射升空,有望在国际上首次系统性地获得银河系内高能天体活动的动态图景,发现大量新的天体和天体活动新现象。
天文卫星的陕西元素
为了让卫星及时报告眼睛所探索到的太空秘密,航天五院西安分院科研人员给硬X射线调制望远镜卫星配了一名专属的“太空信使”——数传分系统,它的主要功能是将硬X射线望远镜搜集到的数据,实时传输到数据记录系统或通过无线方式传输到地面接收站。值得一提的是,这颗卫星将在轨服役4年,意味着,数据传输4年不能停。
“这在其他卫星上从未有过。”该卫星数传分系统技术负责人许兴对记者感慨道,“关机就意味着数据中断,目标任务也就无法实现。所以,我们像保健医生一样,通过抗辐照加固、三模冗余、定时刷新等手段提高产品‘器官\’自身抵抗力及自愈能力,确保它们能抵御各种风险开展正常工作。”
所谓抗辐照加固,就是给卫星容易受辐射影响的部位加厚防辐射包裹,类似于准妈妈们穿的防辐射服;三模冗余、定时刷新,就是将重要数据分别存储3次,也就是给1个数据做了2个备份。若数据被某个细菌篡改,系统会根据另外两个没有被改变的数据,进行自我修复。
文/张昊王同心李雨璐
本报记者石喻涵
图/新华社
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