我國發(fā)射了新一代X射線“天文臺”，用于監(jiān)測夜空中的閃光，并幫助加深對中子星碰撞和黑洞吞噬伴星等混亂宇宙事件的了解。

中國航天科技集團(tuán)公司宣布，周二下午3點05分，“愛因斯坦探針衛(wèi)星”搭載長征二號丙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

在距地面600公里的軌道上，這個1.45噸重的衛(wèi)星將使用寬視場x射線望遠(yuǎn)鏡(運用了“龍蝦眼”微孔陣列聚焦成像技術(shù))，一目了然地觀察大片天空，并發(fā)現(xiàn)以前未知的X射線源。它還使用了后隨X射線望遠(yuǎn)鏡(Follow-up X-ray Telescope)放大新的X射線源或事件，以便在其運行的三年里進(jìn)行高分辨率觀測。

愛因斯坦探針衛(wèi)星最初計劃于十年前，由中國科學(xué)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)，歐洲航天局(ESA)和德國馬克斯·普朗克地外物理研究所為其提供了主要儀器。

當(dāng)物質(zhì)被加熱到數(shù)百萬度時，就會在宇宙中產(chǎn)生X射線。它們通常在極端物理條件下發(fā)射，比如非常高的磁場或重力，或在宇宙爆炸期間。

然而，觀察X射線是具有挑戰(zhàn)性的。許多X射線源不是永久的，它們在天空中出現(xiàn)很短的時間，然后就消失了，因此很難被發(fā)現(xiàn)。

此外，X射線很容易被地球大氣層吸收，因此科學(xué)家必須建造發(fā)射到軌道上的望遠(yuǎn)鏡。這些望遠(yuǎn)鏡需要專門的鏡子來反射和收集X射線，因為它們具有很強(qiáng)的穿透力。

自20世紀(jì)60年代以來，已有50多架望遠(yuǎn)鏡被送入太空研究宇宙X射線。大多數(shù)都是用來精確測量特定的光源，但由于它們的視野有限，無法看到太多其他的東西。有些可以快速掃描天空，但只能看到最亮的光源。

1980年，亞利桑那大學(xué)的安吉爾提出了一種新穎的X射線望遠(yuǎn)鏡設(shè)計，它既具有寬視場，又具有不錯的分辨率。安吉爾的靈感來自龍蝦和蝦等甲殼類動物，它們的眼睛具有獨特的結(jié)構(gòu)，可以在水下黑暗的環(huán)境中生存。

龍蝦的眼睛由許多微小的方形管組成，它們都指向同一個球形中心。這種結(jié)構(gòu)允許來自各個方向的光在管內(nèi)反射，并匯聚在視網(wǎng)膜上，給龍蝦一個無限的視野。

安吉爾的想法在很長一段時間內(nèi)一直是一個巨大的工程挑戰(zhàn)，直到近年來微處理技術(shù)成熟，一種被稱為微孔光學(xué)的技術(shù)成為可能。

愛因斯坦探針衛(wèi)星上的寬視場x射線望遠(yuǎn)鏡由12個模塊組成，每個模塊包含超過3000萬平方的微孔。每個孔的邊長為40微米，并涂有超薄銥層以增加反射率。

研發(fā)團(tuán)隊表示，孔的表面必須非常平坦和光滑，誤差小于1納米，他們花了十年的時間來開發(fā)這種龍蝦眼狀的模塊。

由于這種設(shè)計，愛因斯坦探針衛(wèi)星可以在任何給定時間觀測到超過1萬個滿月大小的天空區(qū)域。相比之下，現(xiàn)有的大型X射線望遠(yuǎn)鏡，如美國宇航局的錢德拉X射線天文臺，一次只能成像小于一個滿月的天空部分。這意味著愛因斯坦探針衛(wèi)星只需繞地球三圈，也就是不到5小時，就可以觀測到幾乎整個夜空。

在三年的運行中，探針衛(wèi)星將系統(tǒng)地調(diào)查探測來自各種宇宙物體的X射線，從黑洞到中子星，超新星甚至是太陽系中彗星的發(fā)射。

它對于揭示處于休眠狀態(tài)且無法探測到的超大質(zhì)量黑洞特別有用。然而，如果附近的恒星距離太近，黑洞就會蘇醒，開始將恒星拉開并吸入物質(zhì)，使其發(fā)出x射線。

愛因斯坦探針衛(wèi)星還計劃與地面望遠(yuǎn)鏡一起尋找引力波，這是由遙遠(yuǎn)宇宙中大質(zhì)量物體產(chǎn)生的時空漣漪，比如兩顆中子星的碰撞。它將尋找此類事件的x射線輻射，并幫助定位大質(zhì)量物體。

作為探針衛(wèi)星的國際合作伙伴，歐洲航天局和馬克斯普朗克地外物理研究所開發(fā)了后隨X射線望遠(yuǎn)鏡，它包括一對傳統(tǒng)的x射線聚焦望遠(yuǎn)鏡。此外，歐空局的地面站將在整個任務(wù)期間幫助從天文臺下載數(shù)據(jù)。作為對他們貢獻(xiàn)的回報，歐空局將獲得探測器10%的數(shù)據(jù)。