◎畢畢

誰(shuí)能想到，愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星與龍蝦有著密切的關(guān)系？科學(xué)家給愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星裝配上“龍蝦眼”，并配合使用后隨X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡，將其打造成技藝精湛的“捕手”，具備超好眼力。

圖1 愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星構(gòu)想圖(圖/新華社發(fā) 中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院供圖）

愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星

質(zhì)量：1450千克

構(gòu)造：由12臺(tái)寬視場(chǎng)X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡和2臺(tái)后隨X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡組成

名稱(chēng)來(lái)歷：黑洞和引力波都是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論曾作出的重要預(yù)言，愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星因此得名

外形：像一朵有12片花瓣盛開(kāi)的雙蕊荷花

探測(cè)任務(wù)：發(fā)現(xiàn)宇宙中X射線(xiàn)暫現(xiàn)源和爆發(fā)天體，發(fā)現(xiàn)和探索宇宙中沉寂黑洞的耀發(fā)，探尋來(lái)自引力波源的X射線(xiàn)信號(hào)

看得見(jiàn)

宇宙中的爆發(fā)現(xiàn)象通常會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，然后很快消失，就像轉(zhuǎn)瞬即逝的“焰火”，比如極端致密天體合并、黑洞潮汐等高能暫現(xiàn)現(xiàn)象。要想看到這些現(xiàn)象，可不容易。這些現(xiàn)象在開(kāi)始時(shí)會(huì)發(fā)出大量軟X射線(xiàn)，而軟X射線(xiàn)很難被反射聚焦。

龍蝦的眼睛和其他動(dòng)物的眼睛不一樣，由許多方孔形狀的微型管道構(gòu)成，管道壁光滑且指向同一球心。這樣的結(jié)構(gòu)使得各個(gè)方向的光線(xiàn)在小方孔內(nèi)反射匯聚到視網(wǎng)膜上。

科學(xué)家從中獲得靈感，在一個(gè)約4厘米×4厘米的玻璃片上，設(shè)計(jì)了近100萬(wàn)個(gè)微孔，所有微孔都指向同一個(gè)球心。有了這樣的“龍蝦眼”——寬視場(chǎng)X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡，軟X射線(xiàn)以接近90度的入射角掠過(guò)光滑材料表面，一下就聚焦了。

看得廣

宇宙空間廣闊，看的范圍大，才更有機(jī)會(huì)看到極端事件。科學(xué)家又仿照龍蝦眼睛的弧形結(jié)構(gòu)，讓“龍蝦眼”可以接收更大范圍的光。再加上這樣的“龍蝦眼”有12個(gè)，可以看不同的方向，視場(chǎng)就更大了。

我國(guó)科學(xué)家研發(fā)“龍蝦眼”X射線(xiàn)聚焦成像技術(shù)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這也是國(guó)際上首次將微孔龍蝦眼技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于寬視場(chǎng)X射線(xiàn)聚焦成像望遠(yuǎn)鏡，而且技術(shù)全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

看得仔細(xì)

不光有“龍蝦眼”，愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星還有與“龍蝦眼”配合使用的后隨X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)“龍蝦眼”發(fā)現(xiàn)高能暫現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，后隨X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡就會(huì)立刻進(jìn)行快速自主后隨觀測(cè)。它具體看某個(gè)小的區(qū)域，能看清楚更多細(xì)節(jié)，靈敏度高，是“龍蝦眼”的完美搭檔。

愛(ài)因斯坦探針衛(wèi)星在看得很寬的同時(shí)，可以看到更暗、更遠(yuǎn)的宇宙，具備高靈敏度和反應(yīng)速度。它的應(yīng)用，不僅能拓寬人類(lèi)觀測(cè)宇宙的邊界，還能為未來(lái)的空間科學(xué)研究開(kāi)辟新的路徑。宇宙中那些“看不見(jiàn)的焰火”，終會(huì)被看見(jiàn)！