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“力箭”首飛一周年 “創(chuàng)新 X”科學航班上線

2023-07-28 15:40:16 來源：人民網(wǎng)

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(wèi)星發(fā)射運行一周年之際，中國科學院微小衛(wèi)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(jié)會”，展示了豐碩的科學與技術(shù)成果，并聯(lián)合發(fā)布了“創(chuàng)新X科學航班”計劃，開創(chuàng)低成本空間科學與新技術(shù)試驗的新范式，為更多全球科學家提供服務(wù)。

【資料圖】

“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)品已實現(xiàn)推廣應(yīng)用。

衛(wèi)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納米極紫外太陽成像儀（SUTRI）、CPT原子磁場精密測量儀等空間科學探測載荷，在驗證新型探測技術(shù)的同時，獲得了令人振奮的科學成果。

利用LEIA載荷，科學家成功獲得了一批天體的真實大視場X射線實測圖像和能譜，這是國際上首次獲得并公開發(fā)布的大視場X射線聚焦成像觀測結(jié)果，標志著我國率先掌握了X射線龍蝦眼聚焦成像技術(shù)，并成功實現(xiàn)了在軌驗證與科學探測應(yīng)用。2022年11月7日，LEIA發(fā)現(xiàn)了一例X射線暫現(xiàn)源（LXT221107A），并引導了NASA的空間望遠鏡Swift和NICER的跟蹤觀測。后經(jīng)證實該暫現(xiàn)源為恒星HD 251108產(chǎn)生的超級耀發(fā)，其耀發(fā)光度和持續(xù)時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射線全天天圖繪制，探測到多個暫現(xiàn)源/耀發(fā)源，同時在軌開展了標定測試和觀測模式探索等工作，為即將發(fā)射的愛因斯坦探針衛(wèi)星（EP）積累了寶貴數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

高能爆發(fā)探索者（HEBS）在完成了在軌驗證后，轉(zhuǎn)入常規(guī)觀測，編入到空間科學衛(wèi)星懷柔一號極目載荷（GECAM-C）系列，與GECAM-A/B協(xié)同，初步形成我國首個高能爆發(fā)天體監(jiān)測網(wǎng)。2022年10月，HEBS載荷發(fā)現(xiàn)迄今最亮伽馬暴，對其主暴階段進行了高精度測量，是國際上已知質(zhì)量最好的觀測，發(fā)現(xiàn)該伽馬暴的觀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(wèi)星聯(lián)合精確測量該伽馬暴完整爆發(fā)過程，北京時間2023年3月29日2時，中國科學院高能物理研究所與全球40余家科研機構(gòu)同時發(fā)布該項研究成果。

不僅如此，同屬“創(chuàng)新X”衛(wèi)星的LEIA載荷與HEBS載荷，于2023年3月7日同時探測到一個極端明亮的伽馬暴，這是首次利用寬視場軟X射線和伽馬射線監(jiān)測器聯(lián)合觀測研究伽馬暴瞬時輻射。

46.5納米極紫外太陽成像儀（SUTRI）利用Ne VII 46.5納米譜線對50萬度左右的太陽大氣成像，旨在建立太陽低層大氣和日冕之間的關(guān)鍵橋梁。SUTRI是40-110納米波長范圍內(nèi)國際首臺基于多層膜窄帶濾光技術(shù)的太陽成像儀，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)。近半個世紀以來，國際首次拍攝了46.5納米全日面圖像，實現(xiàn)了我國首次太陽過渡區(qū)探測。利用觀測數(shù)據(jù)，科學家在太陽大氣中物質(zhì)流動、波動，耀斑和噴流，暗條形成和爆發(fā)等方面取得研究成果，其科學數(shù)據(jù)已公開發(fā)布并被虛擬太陽天文臺(VSO)收錄。

衛(wèi)星搭載了三臺各具特色的可見光相機，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”無遮攔離軸三反設(shè)計，具有無熱化、體積緊湊、快速響應(yīng)、大視場、低成本等特點，是新型的光學成像技術(shù)，完成了在軌演示驗證與常態(tài)化對地觀測；多功能一體化相機基于共口徑多出瞳光學系統(tǒng)，在同一相機上實現(xiàn)了可見光、微光和紅外三種觀測模式，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；冷光學紅外感知相機將制冷機、探測器和光學系統(tǒng)進行耦合集成，同時實現(xiàn)光學系統(tǒng)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(tǒng)。

截至目前，“創(chuàng)新X”衛(wèi)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(jié)構(gòu)、國產(chǎn)艙外無磁光纖等部組件技術(shù)，為未來空間探測任務(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(xù)“航班式”搭載模式創(chuàng)造了良好開端。中國科學院微小衛(wèi)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”科學航班計劃，基于“創(chuàng)新X”首發(fā)星的實踐經(jīng)驗與成果，繼續(xù)探索空間科學探索與技術(shù)驗證新范式。“在力箭運載的每次發(fā)射任務(wù)中，我們都會為科學試驗衛(wèi)星預(yù)留專門艙位，提供靈活、便捷的入軌機會，以創(chuàng)新的模式，支持空間科學技術(shù)的發(fā)展。”中科宇航楊毅強總裁說到。科學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，每年搭載4顆50千克級科學微納星，2顆100千克級科學微小衛(wèi)星，1顆600千克級科學試驗衛(wèi)星，為全球科學家、科研機構(gòu)、大學、空間公司提供全鏈條搭載服務(wù)。“大量面向空間科學、空間應(yīng)用研究的新載荷、新技術(shù)產(chǎn)品，長期停留在實驗室內(nèi)，停留在地面試驗階段，此次火箭與衛(wèi)星聯(lián)合，旨在建立可持續(xù)的低成本在軌驗證新模式，實現(xiàn)更多科學家、科技工作者實現(xiàn)航天夢。”張永合總師說到。

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