在茫茫宇宙的“中國(guó)方陣”里,與“天宮”系列空間實(shí)驗(yàn)室相比,“慧眼”雖是新人,卻引起了全世界的持續(xù)關(guān)注。“慧眼”的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于,它既可以實(shí)現(xiàn)寬波段、大視場(chǎng)X射線巡天,又能夠研究黑洞、中子星等高能天體的短時(shí)標(biāo)光變和寬波段能譜:同時(shí)還具有高靈敏度的伽馬射線暴全天監(jiān)測(cè)能力。
早在2005年8月和2007年3月,高能X射線望遠(yuǎn)鏡就被列入國(guó)家《“十一五”空間科學(xué)發(fā)展規(guī)劃》和《航天發(fā)展“十一五”規(guī)劃》。在經(jīng)歷了長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)規(guī)劃和反復(fù)論證后,2011年終于正式進(jìn)入工程研制階段。突破一系列技術(shù)難關(guān)后,2017年6月15日最終發(fā)射成功,經(jīng)過5個(gè)多月的在軌測(cè)試,于2018年1月30日順利交付,開始了它的科學(xué)觀測(cè)新里程。
2017年6月15日在酒泉成功發(fā)射的硬×射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡“慧眼”。
“慧眼”項(xiàng)目總指揮潘騰說,衛(wèi)星進(jìn)入太空后,望遠(yuǎn)鏡就會(huì)進(jìn)入一刻不停、持續(xù)不間斷的巡天模式。也就是說,在預(yù)期4年的壽命中,它每天都要24小時(shí)分秒必爭(zhēng)地工作,緊盯著宇宙空間,開展對(duì)四大科學(xué)目標(biāo)的長(zhǎng)期研究:一是通過對(duì)銀道面、銀心和核球的大天區(qū)掃描巡天和監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)新的高能變?cè)春鸵阎吣芴祗w的新活動(dòng):二是通過對(duì)河內(nèi)黑洞和中子星進(jìn)行長(zhǎng)期高頻次監(jiān)測(cè),理解黑洞和中子星系統(tǒng)的活動(dòng)和演化機(jī)制:三是通過對(duì)高流強(qiáng)河內(nèi)黑洞和中子星進(jìn)行高統(tǒng)計(jì)量觀測(cè),理解吸積黑洞和中子星系統(tǒng)的基本性質(zhì),分析致密天體強(qiáng)引力場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下的物理規(guī)律;四是利用其擴(kuò)展到200千電子伏至3兆電子伏能段的探測(cè)能力,獲得新的伽馬射線暴及其他爆發(fā)現(xiàn)象的能譜和時(shí)變觀測(cè)數(shù)據(jù),理解高能劇烈爆發(fā)天體的基本屬性,研究宇宙深處大質(zhì)量恒星的死亡以及中子星并合等過程中黑洞的形成。
除了既定的長(zhǎng)期科學(xué)目標(biāo),“慧眼”望遠(yuǎn)鏡也十分注重學(xué)術(shù)合作,在條件允許的情況下盡可能實(shí)現(xiàn)資源共享。根據(jù)首席科學(xué)家張雙南研究員提供的信息,截至2018年2月,“慧眼”團(tuán)隊(duì)已收到國(guó)內(nèi)16家科研院所及高校的90份觀測(cè)提案,假如全部實(shí)現(xiàn),需要整整7年時(shí)間。
“慧眼”開始運(yùn)行不久,就趕上了科學(xué)界的重大事件——那就是人類首次探測(cè)到引力波。2017年8月17日,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)宣布,激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)和室女座引力波天文臺(tái)(Virgo)于2017年8月17日首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件?!盎垩邸眻F(tuán)隊(duì)第一時(shí)間啟動(dòng)了后續(xù)觀測(cè)及快速數(shù)據(jù)處理工作流程。在團(tuán)隊(duì)的共同努力下.“慧眼”的監(jiān)測(cè)結(jié)果于次日3時(shí)30分左右在GCN(The Gamma-rayCoordinates Network,伽馬射線暴協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò))上發(fā)出,這是GCN上關(guān)于該事件的最早報(bào)道之一。引力波事件發(fā)生時(shí),全球僅有4臺(tái)×射線和伽馬射線望遠(yuǎn)鏡成功檢測(cè)到爆發(fā)天區(qū),中國(guó)的“慧眼”望遠(yuǎn)鏡為其中之一,且在0.2兆電子伏至5兆電子伏能區(qū)的探測(cè)面積最大、時(shí)間分辨率最好。雖然這些望遠(yuǎn)鏡在兆電子伏能區(qū)均沒有探測(cè)到高能輻射,但“慧眼”憑借強(qiáng)大的探測(cè)性能,對(duì)該引力波事件在兆電子伏能區(qū)的輻射性質(zhì)給出了嚴(yán)格的上限。