我国第一颗空间X射线天文卫星——硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope)卫星于6月15日11时整成功发射。这颗卫星的名字“硬X射线调制望远镜”及其英文“Hard X-ray Modulation Telescope”以及英文缩写“HXMT”光读下来就比较困难,更别说理解它用来做什么了,看来它真的是名如其星,令人感到晦涩难懂。
名字中的硬X射线是相对于软X射线而言的。所谓的硬X射线就是能量比较高的电磁波(20-250 keV),具有很强的穿透能力,医院里人体透视检查用的就是它。而它对应的能量较低的(约10 keV以下)的电磁波就叫作软X射线。
硬X射线波长很短,所以很难用光学望远镜成像,因而对于硬X射线的探测,国际上的普遍办法之一便是采用准直型望远镜对其进行探测,但是,准直型望远镜的缺点在于它会损失很多探测光子的信息,从而导致这种方法的探测结果精度较低。
为了解决硬X射线调制望远镜卫星读起来绕口这一问题,HXMT科学家团队最终为其酝酿了一个好听的名字叫做“慧眼”,英文名字“Insight”。这个名字也代表了HXMT科学家团队的心愿——用来纪念我国高能天体物理奠基人之一何泽慧院士,希望这架空间望远镜能如她的眼睛一样,寻找高能天体的美丽风景。
HXMT卫星在轨运行示意图。今天我们发射的这颗HXMT卫星,观测的范围是美丽的银河系,研究的对象主要是黑洞、中子星和伽马射线暴等致密天体和爆发现象。
HXMT卫星总重量2500kg,运行在550km、倾角43度的近地圆轨道上,设计寿命为4年,主要包括有大天区扫描、定点、小天区扫描和新增的伽马射线暴监测的工作模式。其上搭载了四种有效载荷:高能X射线望远镜(HE)、中能X射线望远镜(ME)、低能X射线望远镜(LE)和空间环境监测器(SEM)。
HXMT卫星在轨运行成功后预期能取得重要原创性的科学成果,如发现新的黑洞和中子星;可以对于黑洞、中子星的性质如中子星的磁场、质量,黑洞的质量、自转等,给出新的测量结果,了解它们为什么有各种各样的活动性;以及预期每年能看到上百个伽马射线暴,等等。
高能所在2007年的时候就提出了X射线时变与偏振探测卫星(XTP),作为HXMT的后续任务。目前XTP项目已经吸引到了来自欧、美、日的将近20个发达国家的参与和支持,有望成为有史以来中国发起并领导的由最多发达国家实质性贡献的大型国际合作科学项目。