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从“天关客星”到仿生卫星:中国科学家探索宇宙的十年逐光之旅

   时间:2026-03-19 12:04:02 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在浩瀚宇宙中,一场跨越千年的天文探索正通过中国科学家的努力书写新篇章。北宋时期,天象记录官曾观测到金牛座附近一颗恒星突然爆发,其亮度持续二十余日,这颗被命名为"天关客星"的超新星虽已消逝,却在原址留下举世闻名的蟹状星云。然而直到2024年,随着"天关"卫星在西昌卫星发射中心升空,人类才真正具备自主探测这类宇宙暂现天体的能力。

这颗承载着特殊使命的卫星凝聚着中国科学院微小卫星创新研究院副院长张永合团队十余年的心血。作为项目总设计师,他带领团队突破传统天文观测设备的局限,创新性地将龙虾眼结构引入航天领域。12台仿生望远镜呈花瓣状环绕卫星主体,432枚特殊镜片上分布着数百万个微米级方孔,这种仿生设计使卫星具备2.5平方度的超大视场,相当于同时用12双"眼睛"扫描星空。

技术攻关过程中,团队遭遇了前所未有的挑战。为满足不同部件的极端温度需求,工程师们在375毫米的狭小空间内构建出"冷热两重天"的温控系统:通过热管将探测器温度传导至散热板实现低温环境,同时为光学镜片配备独立加热装置。经过反复试验,镜片分辨率从最初的十几角分提升至3角分,达到国际领先水平。

2025年成为"天关"卫星的丰收年。6月捕捉到的X射线信号为恒星死亡机制研究提供关键证据,7月发现的异常明亮X射线源更引发科学界震动。研究团队在《科学通报》发表封面论文指出,该信号极可能来自中等质量黑洞撕裂白矮星的过程,这标志着人类首次直接观测到此类极端宇宙事件。欧洲空间局评价称,这项发现"开启了X射线天文学的新纪元"。

在"天关"卫星取得突破的同时,张永合参与的中法天文卫星项目也结出硕果。这项始于2005年的国际合作,经过近二十年技术积累,于2024年成功发射。作为世界上首个搭载伽马射线暴监测系统的科学卫星,它已探测到超百例宇宙爆炸事件,其中包括来自130亿年前的珍贵信号,为研究宇宙早期演化提供了直接证据。

这些成就背后是科研人员对技术细节的极致追求。在"天关"卫星研制过程中,团队为减轻1克重量反复修改设计,为提升0.1%的探测效率优化算法模型。张永合常说:"科学卫星的每个部件都承载着天文学家的梦想。"这种执着使卫星最终重量达1.1吨,较最初设计增加近两倍,却集成了更多创新功能。

当前,张永合团队正推进旗舰型X射线空间望远镜(eXTP)的研制工作。这个计划中的观测星座将包含多颗科学卫星,形成覆盖全电磁波段的太空观测网络。随着技术不断进步,中国科学家正逐步构建起自主可控的宇宙探测体系,为人类解开宇宙奥秘贡献东方智慧。

 
 
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