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人民網(wǎng)北京7月28日電 (記者趙竹青)7月27日,在“力箭一號”與“創(chuàng )新X”衛星發(fā)射運行一周年之際,中國科學(xué)院微小衛星創(chuàng )新研究院與中科宇航公司在上海聯(lián)合舉行了“創(chuàng )新X首發(fā)星在軌試驗總結會(huì )”,展示了豐碩的科學(xué)與技術(shù)成果,并聯(lián)合發(fā)布了“創(chuàng )新X科學(xué)航班”計劃,開(kāi)創(chuàng )低成本空間科學(xué)與新技術(shù)試驗的新范式,為更多全球科學(xué)家提供服務(wù)。
“創(chuàng )新X”首發(fā)試驗星重約650千克,利用接口豐富、柔性配置、動(dòng)態(tài)集成的試驗平臺,搭載了20余項新載荷與新技術(shù)產(chǎn)品,在軌完成了44項空間新技術(shù)驗證,部分技術(shù)產(chǎn)品已實(shí)現推廣應用。
衛星搭載了EP-WXT探路者“龍蝦眼天文成像儀”萊婭(LEIA)、高能爆發(fā)探索者(HEBS)、46.5納米極紫外太陽(yáng)成像儀(SUTRI)、CPT原子磁場(chǎng)精密測量?jì)x等空間科學(xué)探測載荷,在驗證新型探測技術(shù)的同時(shí),獲得了令人振奮的科學(xué)成果。
利用LEIA載荷,科學(xué)家成功獲得了一批天體的真實(shí)大視場(chǎng)X射線(xiàn)實(shí)測圖像和能譜,這是國際上首次獲得并公開(kāi)發(fā)布的大視場(chǎng)X射線(xiàn)聚焦成像觀(guān)測結果,標志著(zhù)我國率先掌握了X射線(xiàn)龍蝦眼聚焦成像技術(shù),并成功實(shí)現了在軌驗證與科學(xué)探測應用。2022年11月7日,LEIA發(fā)現了一例X射線(xiàn)暫現源(LXT221107A),并引導了NASA的空間望遠鏡Swift和NICER的跟蹤觀(guān)測。后經(jīng)證實(shí)該暫現源為恒星HD 251108產(chǎn)生的超級耀發(fā),其耀發(fā)光度和持續時(shí)間均遠高于普通的恒星耀發(fā)。2023年5月26日,LEIA還捕獲到銀河系中心中子雙星SAX J1747.0-2853的耀發(fā),其5角分的分辨率能夠精準確定雙星的位置,引起全球天文學(xué)家對該耀發(fā)濃厚的研究興趣。截至目前,LEIA已完成第一輪軟X射線(xiàn)全天天圖繪制,探測到多個(gè)暫現源/耀發(fā)源,同時(shí)在軌開(kāi)展了標定測試和觀(guān)測模式探索等工作,為即將發(fā)射的愛(ài)因斯坦探針衛星(EP)積累了寶貴數據和經(jīng)驗。
高能爆發(fā)探索者(HEBS)在完成了在軌驗證后,轉入常規觀(guān)測,編入到空間科學(xué)衛星懷柔一號極目載荷(GECAM-C)系列,與GECAM-A/B協(xié)同,初步形成我國首個(gè)高能爆發(fā)天體監測網(wǎng)。2022年10月,HEBS載荷發(fā)現迄今最亮伽馬暴,對其主暴階段進(jìn)行了高精度測量,是國際上已知質(zhì)量最好的觀(guān)測,發(fā)現該伽馬暴的觀(guān)測亮度和各向同性等效能量均打破紀錄,獲得國際同行認可。HEBS還與慧眼衛星聯(lián)合精確測量該伽馬暴完整爆發(fā)過(guò)程,北京時(shí)間2023年3月29日2時(shí),中國科學(xué)院高能物理研究所與全球40余家科研機構同時(shí)發(fā)布該項研究成果。
不僅如此,同屬“創(chuàng )新X”衛星的LEIA載荷與HEBS載荷,于2023年3月7日同時(shí)探測到一個(gè)極端明亮的伽馬暴,這是首次利用寬視場(chǎng)軟X射線(xiàn)和伽馬射線(xiàn)監測器聯(lián)合觀(guān)測研究伽馬暴瞬時(shí)輻射。
46.5納米極紫外太陽(yáng)成像儀(SUTRI)利用Ne VII 46.5納米譜線(xiàn)對50萬(wàn)度左右的太陽(yáng)大氣成像,旨在建立太陽(yáng)低層大氣和日冕之間的關(guān)鍵橋梁。SUTRI是40-110納米波長(cháng)范圍內國際首臺基于多層膜窄帶濾光技術(shù)的太陽(yáng)成像儀,驗證了新型硅鈧多層膜反射鏡等器件的在軌性能和極紫外在軌定標技術(shù)。近半個(gè)世紀以來(lái),國際首次拍攝了46.5納米全日面圖像,實(shí)現了我國首次太陽(yáng)過(guò)渡區探測。利用觀(guān)測數據,科學(xué)家在太陽(yáng)大氣中物質(zhì)流動(dòng)、波動(dòng),耀斑和噴流,暗條形成和爆發(fā)等方面取得研究成果,其科學(xué)數據已公開(kāi)發(fā)布并被虛擬太陽(yáng)天文臺(VSO)收錄。
衛星搭載了三臺各具特色的可見(jiàn)光相機,分別為全鋁自由曲面相機,多功能一體化相機,冷光學(xué)紅外感知相機。全鋁自由曲面相機采用了新型“全自由曲面+全鋁光機”無(wú)遮攔離軸三反設計,具有無(wú)熱化、體積緊湊、快速響應、大視場(chǎng)、低成本等特點(diǎn),是新型的光學(xué)成像技術(shù),完成了在軌演示驗證與常態(tài)化對地觀(guān)測;多功能一體化相機基于共口徑多出瞳光學(xué)系統,在同一相機上實(shí)現了可見(jiàn)光、微光和紅外三種觀(guān)測模式,并兼具視頻成像的功能,已完成多譜段多出瞳共光路等關(guān)鍵技術(shù)的在軌驗證;冷光學(xué)紅外感知相機將制冷機、探測器和光學(xué)系統進(jìn)行耦合集成,同時(shí)實(shí)現光學(xué)系統和紅外探測器80K的工作溫度,是一種高集成小型化低溫紅外探測系統。
截至目前,“創(chuàng )新X”衛星已完成了44項新技術(shù)在軌驗證,既包含邊緣計算型視覺(jué)芯片、InSb紅外探測器、宇航級半導體溫控等新器件技術(shù),也包含微牛級冷氣微推、超高頻脈沖管制冷、3D打印鈦合金高壓氣儲結構、國產(chǎn)艙外無(wú)磁光纖等部組件技術(shù),為未來(lái)空間探測任務(wù)供了豐富的新技術(shù)產(chǎn)品。
“創(chuàng )新X”首發(fā)星的科技成果豐碩,為后續“航班式”搭載模式創(chuàng )造了良好開(kāi)端。中國科學(xué)院微小衛星創(chuàng )新院張永合總師與中科宇航有限公司楊毅強總裁共同宣布了“創(chuàng )新X”科學(xué)航班計劃,基于“創(chuàng )新X”首發(fā)星的實(shí)踐經(jīng)驗與成果,繼續探索空間科學(xué)探索與技術(shù)驗證新范式?!霸诹\載的每次發(fā)射任務(wù)中,我們都會(huì )為科學(xué)試驗衛星預留專(zhuān)門(mén)艙位,提供靈活、便捷的入軌機會(huì ),以創(chuàng )新的模式,支持空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?!敝锌朴詈綏钜銖娍偛谜f(shuō)到??茖W(xué)航班面向全球征集有在軌驗證需求的新載荷、新產(chǎn)品,利用“力箭”的發(fā)射機會(huì ),每年搭載4顆50千克級科學(xué)微納星,2顆100千克級科學(xué)微小衛星,1顆600千克級科學(xué)試驗衛星,為全球科學(xué)家、科研機構、大學(xué)、空間公司提供全鏈條搭載服務(wù)?!按罅棵嫦蚩臻g科學(xué)、空間應用研究的新載荷、新技術(shù)產(chǎn)品,長(cháng)期停留在實(shí)驗室內,停留在地面試驗階段,此次火箭與衛星聯(lián)合,旨在建立可持續的低成本在軌驗證新模式,實(shí)現更多科學(xué)家、科技工作者實(shí)現航天夢(mèng)?!睆堄篮峡値熣f(shuō)到。
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