| 词条 | 硬X射线调制望远镜 |
| 释义 | 硬X射线调制望远镜（Hard X-ray Modulation Telescope）是一台已知计划中世界最高灵敏度和最好空间分辨本领的空间硬X射线望远镜，它将实现空间硬X射线高分辨巡天，发现大批高能天体和天体高能辐射新现象，并对黑洞，中子星等重要天体进行高灵敏度定向观测，推进人类对极端条件下高能天体物理动力学、粒子加速和辐射过程的认识。是中国首台太空望远镜将发射升空，预计2010年至2011年将发射升空。 概述硬X射线调制望远镜(HXMT)完全建立在中国成熟的硬件技术、创新性的数据处理方法基础之上，中国已发展成熟的“资源二号”卫星平台基本能满足HXMT的需要。因此，HXMT将是一颗真正属于中国的、具有高度科学创新性和技术可靠性的科学卫星。 硬X射线调制望远镜(HXMT)实现中国空间天文卫星零的突破，是中国《“十一·五”空间科学发展规划》的目标之一.。HXMT 实现宽波段X射线 (1—250 keV) 巡天，其中在硬X射线波段具有世界最高灵敏度和空间分辨率，发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体，探测宇宙硬X射线背景辐射；HXMT还将通过对黑洞和其他高能天体宽波段X射线时变和能谱的观测，研究致密天体极端物理条件下的动力学和辐射过程。 HXMT建立在中国学者对硬X射线成像技术的原始性创新和成熟可靠的探测器技术基础之上。从2000年以来，HXMT的预研工作得到国家973项目、中科院知识创新工程重大方向性项目和清华大学985项目的联合支持，现已完成有效载荷系统地面样机研制，成功地进行了气球飞行检验。中国已发展成熟的“资源二号”卫星平台的主要性能完全满足HXMT卫星的要求，不存在需要攻克的关键技术问题。HXMT是一颗具有重大科学意义、高度创新性和技术可靠性的科学卫星，已经具备进行工程研制的条件。在“十一五”期间发射HXMT卫星，可以在基础科学的一个重要前沿为中国取得具有高显示度的重大成果。 基本数据探测器单元主探测器 NaI(Tl)/CsI(Na) Phoswich 总探测范围 5000 cm2 探测能级范围 20～250 keV (可降至~ 1 keV) 分辨率 19% (@60keV) 连续灵敏度 3.0×10-7 ph cm-2 s-1 keV-1 ,or 0.5 mCrab (3σ@100keV,105s) 视场 5.7°x 5.7°（FWHM） 源定位精度 ≤1 arcmin(20) 角分辨率 ≤5 arcmin(20) 附加设备 IEXD (7-30 keV, SiPIN, 1000 cm2), SXD ((1-15 keV, SCD, 300 cm2) 卫星结构单元重量 2500 公斤 (有效载荷 1100 公斤) 尺寸 2.0米×2.0米×2.8米 (L×W×H) 设计寿命 3 年 轨道 高度 550千米，倾角 43° 姿态 三轴稳 控制精度 ±0.25° 成像原理成像方式硬X射线成像比X射线成像困难得多，上世纪70年代开始发展了编码孔径成像技术, 它是用探测器阵列与编码孔板构成的编码孔径望远镜，记录不同方向入射的光子编码板投影的叠加,然后再借助于解调或者反演的数学方法求出影像，上世纪90年代，欧洲和美国先后开始研制编码孔径成像的硬X射线卫星。 硬X射线调制望远镜（Hard X-ray Modulation Telescope，简称HXMT）是一台工作于硬X射线能区(20 千电子伏特~200 千电子伏特)的大探测面积天文卫星。它将绘出世界上第一幅高精度的硬X射线天图，发现大批的硬X射线天体和一系列天体高能辐射新现象，从而填补这一国际上的观测空白，构成天文学发展史上的一个里程碑。 望远镜组件HXMT卫星望远镜组件，和光学望远镜不同的是，它其实为一组工作在不同波段上的X射线探测器，左边突出的是低能X射线探测器;中间圆形的是高能X射线探测器；右边是中能X射线探测器。 科学目标、主要作用实现最高灵敏度和分辨率的硬X射线巡天：发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体，分解和确定宇宙硬X射线背景辐射的来源。 研究致密天体和黑洞强引力场中动力学和高能辐射过程：对黑洞、中子星、活动星系核等高能天体实现高精度定向观测，研究其光变性质和光谱，高能粒子加速机制等重要物理过程。 观测目标硬X射线巡天绘制高精度硬X射线天图，使硬X射线天体的数量提高十倍以上并可能发现新的天体类型。从而极大丰富人类对硬X射线宇宙的认识。 活动星系核和类星体活动星系核和类星体的能量来源是人类尚未解释的宇宙之谜，有可能来自于巨型黑洞和周围物质之间的作用。HXMT将系统研究各类活动星系核和类星体的硬X射线辐射性质，并通过与其他波段的联测研究活动星系核的辐射来源和辐射区结构。 X射线双星X射线双星由一个中子星或黑洞与一个正常恒星构成。HXMT将通过X射线双星研究致密星周围吸积盘的形成和演化、强引力场中各种广义相对论效应的检验、黑洞的形成及演化、黑洞自转、视超光速喷流现象、中子星的物质状态方程等。 超新星遗迹超新星遗迹是恒星演化晚期超新星爆发的产物，HXMT将研究超新星遗迹的非热X射线辐射性质，探索高能宇宙线的起源和加速。 星系团星系团是宇宙中最大的引力束缚系统。HXMT将系统研究星系团的硬X射线辐射，测量星系团中高能粒子的含量，探讨高能粒子对气体的加热效应。 恒星的耀斑爆发。恒星巨大的耀斑爆发要比太阳耀斑强许多个数量级，伴随着强烈的X射线暴发。HXMT可研究恒星冕区的演化、以及高能粒子在磁活动区的被加速。 开发背景国际技术20世纪90年代初，欧洲开始采用技术复杂、价格昂贵的编码孔径技术建造硬X射线成像卫星INTGRAL，而美国硬X射线卫星Swift也于2004年上天，它们正在进行硬X巡天，进入新世纪以来，美国NASA开始实施雄心勃勃的“超越爱因斯坦计划”,它的主要目标之一是用新一代黑洞发现者卫星探测黑洞，了解黑洞附近的空间、时间和物质的行为。HXMT具有比INTGRAL和Swift更强大的成像能力和独一无二的定向观测能力，如果能在今后几年中发射上天，就可以抓住另一个重要的科学机遇：赶在“超越爱因斯坦计划”黑洞发现者上天之前，发现更多新的黑洞天体，并深入研究黑洞强引力场中的动力学过程，为实现“超越爱因斯坦”的科学追求做出重大贡献。美国“超越爱因斯坦计划”新一代黑洞发现者的候选项目EXIST的首席科学家Grindlay教授指出：HXMT是今后这段时期中研究黑洞动力学过程的独一无二的硬X望远镜；对中国是一个很好的机会用发射硬X射线卫星在一个重大的科学前沿取得领导地位。 国内技术1992年 ，高能所的李惕碚和吴枚应用非线性手段于数据分析，建立和发展了对象重建的直接解调方法（Direct Demodulation Imaging Method，简称DD方法），其核心是更多地利用观测数据的信息，在解调计算中合理地施加物理约束。该方法具有灵敏度高、抑止噪音能力强、能突破望远镜的内禀角分辨率等传统高能天文成像方法所不具备的优点。用该方法指导仪器设计，能够用简单成熟的准直型望远镜实现高灵敏度、高空间分辨硬X射线成像观测。 1993年，高能所研制了球载硬X射线探测器（左图为实验气球，右图为球载硬X射线探测器HAPI-4的吊篮），在离地38公里的高空成功地对天鹅座X-1进行了扫描成像，证明了直接解调成像技术的可行及成像能力。由于受到气球飞行时间的限制，无法对天体进行长时间的观测。同时，还受到气球飞行高度的限制（约40公里），不能观测天顶角低于50度的天体。而卫星的高度在500-600公里，在轨运行时间可长达2年以上，可对全天球进行观测，实现全天巡天扫描，提出 了“空间硬X射线调制望远镜HXMT建议书”。 1993-1995年，美国NASA总部林志豪（J. Ling）教授、日本理化学所及宇宙科学所松冈胜教授、德国马普地外所所长及ROSAT卫星首席科学家Truemper教授、美国哈佛－史密松天体物理中心J.Grindlay教授等重视HXMT的科学重要性，分别提出和探讨在HXMT项目上进行合作。 相关知识X射线天文学的开拓天体的高能辐射(X射线，γ射线)被地球大气吸收，必须在地外空间才能被观测到，1962年，美国科学工程公司一个青年核工程师贾科尼(R. Giacconi)，联合麻省理工学院的学者，用探空火箭把X射线计数器放到高空,探测月面被太阳照射时产生的荧光X射线，意外地在月亮和太阳以外的天区探测到一个很强的X射线源。2002年，贾科尼由于开拓了人类观测宇宙的新窗口——X射线天文学而被授予诺贝尔物理学奖。 硬X射线天文对于研究天体极端条件下的高能过程，光子能量高于10—20 keV的硬X射线是比X射线更重要的窗口，例如，黑洞吸引周围物质形成吸积盘，其最后一个稳定轨道内边缘的温度达到数百万上千万度，发射强烈的软X射线。而从吸积盘边缘到黑洞视界的高温等离子体温度高达数十亿度，这个区域主要发射比软X射线能量更高的硬X射线。所以，硬X射线是研究邻近黑洞强引力场区域时间?空间和物质性质的关键波段，而且很多巨型黑洞被尘埃包围,软X射线无法穿透，只能用硬X射线探测器去发现它们。 直接解调方法20世纪90年代初提出直接解调方法，用简单成熟的硬件技术可以实现高分辨和高灵敏度硬X射线巡天。直接解调方法则应用非线性的数学手段，直接解原始的测量方程，实现反演成像。由于更充分地利用了数据中有关测量对象和测量仪器的信息，同样的数据经直接解调可以得到比传统方法好得多的反演结果，把直接解调技术运用于实验设计，可以突破仪器内禀分辨的限制，用简单的非成像探测器扫描观测，实现高灵敏度和高分辨率的成像，与复杂和昂贵的编码孔径成像系统相比，简单的准直探测器扫描数据直接解调成像的，分辨率高，同时噪音干扰被有效抑制，背景异常干净。 工程进展1994年4月，HXMT作为科学试验卫星列入中国空间技术研究院“九五及后十年卫星发展战略规划”。 1994年5月，《高能天体物理及天文卫星发展讨论会》在京举行，物理、天文、空间科技等领域专家40余人出席，对空间硬X射线调制望远镜建议书进行研讨，并对HXMT的立项提出积极建议 。 1994年9月，在意大利卡普里召开的、有天文和空间科学技术方面近百名专家，包括已发射和计划中的各高能天文卫星的主要负责人参加的高能天文成像国际会议上，作为HXMT提案建议人之一的李惕碚在会上作了题为“直接解调方法与硬X射线成像”的邀请报告（左图），介绍了直接解调的原理、应用于空间数据分析和气球观测所取得的成果以及HXMT方案，引起了强烈反响。J. Paul教授在会议总结报告中高度评价了直接解调方法，并建议推广应用。 1994年10月，中科院向国防科工委建议将HXMT天文卫星列入世纪末至下世纪初中国应用卫星规划。 1993年底-1994年，中科院高能所同航天总公司501部完成HXMT天文卫星工程系统概念和可行性方案的初步研究报告。 1995年5月，完成HXMT方案可行性论证报告。 1998年8月，意大利空间局代表团应中国宇航局邀请访华讨论空间科技合作，在“空间科学工作组报告”中，空间硬X射线望远镜HXMT作为双方都有兴趣的项目列入。 2000年5月，HXMT预研及相关的科学工作被遴选为国家重点基础研究发展规划(973)项目，同时得到中科院知识创新工程重大方向性项目和清华大学985项目的配套支持，由中科院和清华大学联合实施。 2002年5月，F. Frontera教授等４位意大利天文和空间技术专家来京与中方学者举行了“空间硬X射线调制望远镜HXMT研讨会”，意方表达了合作的强烈愿望，愿提供在空间天文科学和技术方面的经验和成果；在双边合作项目批准和HXMT卫星立项后，还可以为卫星提供设备。 2002年7月，国家科技部组织物理、天文、空间技术和管理专家对HXMT预研进行了中期评审，专家组强烈呼吁：尽快开展硬X射线调制望远镜HXMT的卫星立项工作，希望科技部和各有关单位给予大力支持。 2003年6月，航天科技集团第五研究院同高能所成立HXMT卫星联合论证组，"资源"二号卫星平台的主要性能完全满足HXMT卫星的要求，制造和发放HXMT卫星的技术条件已完全成熟。 2005年9月7日，国防科工委通知全面布署HXMT卫星工程立项。 2005年9月24日，国家重点基础研究发展规划（973计划）项目“天体高能辐射的空间观测与研究”课题通过验收（左图）。该项目于2000年开始实施，由高能所、光电研究院和清华大学共同承担，高能所为项目依托单位。项目得到了科技部973计划2000万元以及中科院创新工程和清华大学建设世界一流大学计划各1000万配套经费的支持，其主要科学目标是对HXMT的关键技术进行攻关，建设HXMT的地面物理样机，为HXMT的工程立项作前期研究，同时开展相关的数据库建设和天体物理研究。专家组认为，项目各课题均高水平地完成了预定研究任务，不仅在前沿研究中取得了突出成绩，而且为下一步HXMT作为国家大科学工程立项创造了良好的条件，很好地实现了孕育国家大科学工程的目标。 2005年10月18日，由航科集团5院、中科院和清华大学提交的国防科技工业民用专项科学技术研究项目《硬X射线调制望远镜（HXMT）卫星总体方案研究》任务书通过了国防科工委组织的专家评审，项目进入了背景型号研究阶段。 2005年11月26-27日，HXMT背景型号研制动员大会在北京颐泉宾馆举行（右图），中科院高能所、光电研究院和清华大学的领导以及所有项目参与人员，共计80余人参加了会议。本次大会的召开标志着HXMT背景型号研制阶段工作任务的正式启动。会议使所有项目参与人员对项目有了整体认识，了解了项目的背景、意义和物理目标，为项目任务的进一步展开奠定了良好的基础。 2005年12月7日，高能所成立HXMT项目指挥部筹备组，全面负责HXMT有效载荷和地面应用系统背景型号研究工作。12月23日成立HXMT项目办公室，负责项目的日常管理以及与所外单位之间的联系。 2006年1月6-7日，HXMT有效载荷及地面应用系统方案（初步）评审会于在高能所召开，来自光电研究院、航天科技集团五院501所、空间中心及高能物理研究所的评审专家到会（左图）。根据卫星对有效载荷的设计要求，HXMT各分支系统报告了电子学、荷电粒子、主探测器、准直器、在轨定标探测器、粒子监测器及软X射线探测器的方案。评审专家重点对有效载荷的力学分析、热分析、可靠性分析、热控措施等提出了积极建议，对每一个研制方案进行了充分的评审，提出了进一步完善研制方案的意见，为保证HXMT背景型号阶段有效载荷研制任务及地面应用系统的顺利完成具有重要意义。 2006年1月16-20日，HXMT国际学术讨论会在三亚召开（ 右图），来自国内的19名专家以及英、美、德、日本、意大利、瑞士、捷克等国的23名科学家与会。会议讨论了HXMT的意义、主要科学目标、仪器和观测模式的优化设计以及HXMT项目的国际合作。 2006年6月30日，中科院受国防科工委委托在北京召开了综合论证评审会，再次对“十一五”自主空间科学卫星项目进行综合科学论证，要求给出项目支持先后顺序的意见。评委由天文、物理、空间技术和管理方面的20余位专家组成。HXMT得到了专家组的认可和支持。 2006年7月，中科院向国防科工委优先推荐HXMT为“十一五”自主空间科学项目。 2006年10月18日，国防科工委在北京召开《硬X射线调制望远镜背景型号研究任务书补充审查会》，高能所提出的《硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星有效载荷及地面应用关键技术研究》研究任务书获得评审通过。 2006年11月20日，HXMT卫星有效载荷系统正式进入了原理样机桌面联试阶段，瑞软公司的通用仿真测试系统（BusRobot）产品作为桌面联试软件参与了测试。 2006年11月30日-12月2日，中意双边空间天文会谈在北京举行（左图），主要议题是双方在HXMT和Simbol-X卫星项目上的合作。双方可能的合作内容有：（1）意大利为HXMT提供卫星平台；（2）中国为Simbol-X提供发射，研制焦平面探测器以及反符合屏蔽探测器和读出电子学系统；（3）意大利为HXMT项目贡献偏振X射线望远镜；（4）意大利提供Malindi地面站接收HXMT数据并协助建立HXMT的科学数据和用户支持中心；（5）意大利参加HXMT已有载荷的研制，包括高能探测器和电子学方案的优化、脉冲形状甄别器的设计与研制、高能探测器的定标以及中能X射线探测器的读出电子学ASIC等。意方参加的合作对于进一步提升高能探测器性能，增加HXMT科学产出具有重要价值。 2007年2月4日，HXMT召开有效载荷和地面应用系统工程动员会。清华大学天体物理中心张双南教授说：“硬X射线调制望远镜卫星将完成深度巡天，发现上千个巨型黑洞，在基础科学前沿取得高显示度的重大成果。”项目首席科学家李惕碚院士说，“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”。HXMT卫星已被正式列入我国“十一五”民用航天发展规划，作为我国第一个自主研制的天文卫星，计划在2010年发放，将实现世界最高灵敏度和最好空间分辨率的硬X射线巡天，并对黑洞、中子星、超新星遗迹等天体的高能辐射进行高质量宽波段观测。 2007年4月5日，国防科工委下发“科工技[2007]311号”文件《国防科工委关于硬X射线调制望远镜（HXMT）卫星总体及关键技术研究任务书的批复》，同意开展HXMT卫星总体及关键技术研究工作。批复要求：按照天地一体化的设计思想，完成HXMT卫星工程的大系统论证，突破HXMT卫星的技术难点，完成HXMT卫星总体方案论证，完成卫星有效载荷及地面数据处理关键技术攻关，完成HXMT卫星可行性论证，为工程立项奠定基础。 2007年4月21日，中科院基础局组织的“HXMT科学目标对卫星总要求及有效载荷对卫星平台技术要求”评审会在高能所召开，参加会议的有中科院基础局、自然科学基金委、国家天文台、上海天文台、航天科技集团五院、美国Purdue大学和高能所的有关领导和专家。评审组听取了高能所HXMT总体组作的“HXMT科学目标对卫星总要求及有效载荷对卫星平台技术要求”报告，并进行了讨论。评审组同意通过评审。 2007年4月30日，HXMT各子系统方案评审会在高能所召开。16位评审专家分别来自清华大学、中科院光电研究院、中科院高能所、航天科技集团五院和空间中心。评审组听取了各子系统的方案设计报告后，进行了深入的评议，对每个子系统的方案设计报告提出了具体的改进要求和建议。 2007年7月6日，HXMT卫星项目通过了航天科技集团组织的卫星总体技术、有效载荷及应用关键技术研究实施方案评审。 2007年8月3日，中科院高技术局组织的“硬X 射线调制望远镜（HXMT） 卫星有效载荷分系统可行性论证报告”评审会在高能所召开。参加会议的有国防科工委系统一司，航天科技集团五院、五院总体部，清华大学，中科院高能所、光电院、空间中心、力学所等单位的领导和专家。评审组听取了有效载荷分系统可行性论证情况的汇报，经讨论后指出：HXMT有效载荷方案内容完整，合理可行，能够满足科学目标的要求和卫星平台的约束条件；HXMT有效载荷分系统的关键技术已经突破。HXMT有效载荷具备工程立项的条件，同意通过评审。 2007年9月3日，HXMT卫星技术可行性论证报告通过了中科院与航天科技集团联合组织的评审。 2007年9月7日，国防科工委在北京召开HXMT卫星工程大总体讨论会。会议组成了包括王希季院士等13位专家的专家组，航天科技集团科技委副主任徐福祥研究员为组长，孙家栋院士为顾问。会议听取了HXMT工程研制总要求、卫星总体技术方案、运载系统、发射场系统、测控系统、科学应用系统方案等6个报告。专家组对卫星大系统方案论证的下一步工作提出了建议。工程大总体讨论会的召开标志着HXMT工程立项过程正式启动。 2008年4月28-30日，HXMT举办了有效载荷与地面应用系统首次型号产品质量培训（右图）。航天五院、清华大学、中科院空间中心、光电院、高能所等单位的近百名参与工程研制的人员和各分系统负责人参加了此次培训。HXMT作为我国首颗空间天文卫星项目肩负着重要历史使命和责任，将在我国空间大科学系统建设中起重要作用。通过这次培训要树立起航天工程产品的质量意识，重视质量管理，并加快质量管理体系的建设。培训班邀请航天五院原总质量师、著名资深质量外审员陈明德研究员以中华人民共和国国家军用标准GJB9001A-2001为主线，结合航天产品研制的规范、要求及他本人几十年从事航天产品研制的亲身经历授课3天。培训结束后进行了书面考试，考试合格者将颁发相应质量培训合格证书。 2008年7月4日，高能所联合航天科技集团五院总体部召开了对国防科技工业民用航天背景型号项目HXMT卫星有效载荷及应用关键技术研究"的结题验收会。来自航天科技集团五院返回式项目办、研发部、总体部，原子能科学研究院，清华大学，以及中国科学院光电院、国家天文台、高能所等单位的专家组成验收专家组，顾逸东院士担任组长。 专家组听取了项目总结报告；实地查看了有效载荷研制的硬件成果，包括高能X射线望远镜单体工程机，中、低能X射线望远镜原理样机，以及地面测试联调系统和真空试验设备；查验了包括方案报告、试验证明、管理文件等在内的归档资料。专家组认为，项目组高质量完成了科工委批复和实施方案规定的全部研究内容，完成了所有样机的研制，达到并部分超过了规定的关键技术指标；关键技术已经取得突破，文档资料齐全有效，对有效载荷和地面应用系统方案及卫星总体方案提供了有力的支撑，为项目进入工程阶段的研制打下了坚实的基础。验收专家组同意通过验收。 影响首台太空望远镜将是世界上灵敏度和空间分辨本领最高的硬X射线望远镜，它将探测大批高能天体和天体高能辐射新现象，并对黑洞、中子星等重要天体进行高灵敏度定向观测，推进人类对极端条件下高能天体物理动力学的新认识。 HXMT是发现黑洞和研究致密天体强引力场中动力学与高能过程的强有力的实验装置。在“超越爱因斯坦”计划的下一代黑洞搜寻者(Black Hole Finder Prob)之前，HXMT能够以最高灵敏度和分辨率发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和其他未知类型高能天体，并研究宇宙硬X射线背景的性质。HXMT卫星的低能(1—15 keV)中能(5—30 keV)和高能(20—250 keV)三个望远镜都是准直型探测器，直接解调扫描数据可以实现高分辨和高灵敏度成像以及对弥散源的成像；而大面积准直探测器又能获得特定天体目标的高统计和高信噪比数据，使HXMT既能实现大天区成像，又能通过宽波段时变和能谱观测研究天体高能过程，有机会为实现“超越爱因斯坦”的目标作出独到的贡献。由于在硬X波段具有前所未有的灵敏度和成像能力，HXMT卫星将对空间天文的发展做出重要贡献。 意义有望赶在欧美之前发现黑洞 “这个项目已经过10多年的预研”，苏定强说，各项关键技术几乎都已解决。 进入新世纪以来，美国国家航空航天局开始实施雄心勃勃的“超越爱因斯坦计划”，它的主要目标之一，是用新一代“黑洞发现者”卫星探测黑洞，了解黑洞附近的空间、时间和物质的行为。 中国计划发射的太空望远镜，具有更强大的成像能力和独一无二的定向观测能力，如果能在今后几年发射上天，可以赶在“黑洞发现者”上天之前，发现更多新的黑洞天体，从而在一个重大的科学前沿取得领导地位。 南极冰穹A酝酿架设大口径望远镜 “哈勃”太空望远镜主要观测可见光波段，最大限度收集从遥远星球发出的光线，其波长范围在390—780纳米；X射线望远镜观测波段范围是0.01—10纳米，主要探测宇宙X射线背景辐射，“前者好比是看图像，后者好比是听声音。” 在南极冰盖最高点冰穹A，正在酝酿架设一台15—30米口径的望远镜，它能在光学、红外、亚毫米波等三个波段工作，利用那里得天独厚的环境进行自动观测。 今天，国家天文台研究员魏建彦向本报记者证实，从技术上来说，我国最迟将于2020年，在月球上建成月球天文台。 日前，中国科学院院士、绕月探测工程首席科学家欧阳自远在中国科技馆进行讲座时透露，嫦娥三号将在西昌进行发射，着陆器上放置了7套仪器，其中包括一台天文望远镜，用它在月球上进行天文观测尚属世界首次。 负责该望远镜研制的研究员魏建彦告诉记者，此望远镜暂时命名为紫外望远镜，作为我国未来建立月球天文台的先头试验兵。 月球上观测天象属世界首次 国际太空杂志执行主编庞之浩接受本报记者采访时介绍，目前，世界各国进行天文观测，多为地基观测和轨道观测。 地基观测便是我们熟知的在地球上建立天文台，通过各种天文望远镜，针对可观测到的天体进行长时间各种图片数据监测；轨道观测，目前最著名的便是美国的空间望远镜“哈勃”、“钱德拉”等。 空间望远镜被置于地球大气层之上，通过环绕地球，获得地基望远镜所没有的好处——影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。 “而在月球上进行天文观测，则比轨道观测又进了一步。”魏建彦对本报记者表示，据其了解，上世纪美国在探月时，曾携带过一个相机大小的望远镜到达月球，但是那个望远镜太小，且从技术上来说，亦不如现在先进，且在随后的四五十年间，都未有过天文望远镜登上月球。 因此，我国嫦娥三号携带的“紫外望远镜”在月球上进行天文观测，可以说是“尚属世界首次”。 天文台·优势 月球观测环境优于轨道观测 “在月球上进行天文观测的意义重大。”魏建彦接受本报记者专访时说。 魏建彦说，在月球上，天文望远镜主要用来观测恒星以及行星等天体的运行变化，通过长时间的观测记录从而得出它们的变化规律，有利于人类保护地球以及探索太空。 同时，在月球上进行天文观测的环境，比地球以及太空轨道进行观测均有优势。 相对于空间轨道观测来说，在月球上进行天文观测的好处也显而易见。 目前在空间轨道上，美国和欧空局等国家的空间望远镜，观测的精度确实很高，观测范围也很广。 但劣势就在于，在轨道上，望远镜运行的时候自由度比较高，没有固定的地方，一方面容易发生抖动和偏转，另一方面，极有可能受到空间碎片的撞击导致损毁，去年俄罗斯的一观测器，就与太空碎片相撞而被撞毁。 像我国这样，把望远镜固定在月球车上，而月球车同时又是着陆行进，抖动、偏转、撞击等便均可避免。 天文台·位置 我国天文台建在月球的极区中 庞之浩说，在嫦娥三号月球车上携带天文望远镜，将会在月球上做一些震动、短距运行、观测等相关的测试应用试验，为将来建立天文台做准备。 “未来的月球基地将在极区建设。”魏建彦证实。 魏建彦告诉记者，因为月球自转和公转的方向以及周期均一样，所以在月球南北两极的极区中有一片地方，基本上一直处于太阳照射状态，不会出现像地球两极一样极昼极夜现象。 他补充说，这样将望远镜放在极区，天文观测设备就可以源源不断地获得太阳能，从而进行持续不断的观测，获得连续的天象变化记录。 此次随嫦娥三号奔月的紫外望远镜，将成为我国未来进一步进行月球天文观测的先头兵。并且，从技术上来说，我国最迟将于2020年，在月球上建成月球天文台。 |
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