新华社甘肃酒泉6月15日电(记者全晓书 喻菲 屈婷)中国首颗X射线天文卫星“慧眼”于15日成功升空入轨。卫星发射上天,科学研究才真正开始。

  “慧眼”,全称硬X射线调制望远镜(简称HXMT)卫星,将致力于揭开黑洞、中子星等致密天体的神秘面纱。为此,卫星地面应用系统的科学家们不仅为“慧眼”制定了缜密的观测计划,还要对观测数据进行后续的加工处理,这些都直接关系到这颗卫星的科学成果。

  观测时巡天、定点两不误

  作为一个小型空间天文台,HXMT卫星向中国的天文学家全面开放。

  “2016年,我们面向全国征集了第一轮核心科学观测提案,得到了积极响应,共征集到90份观测提案,提出的总观测时间近7年,远远大于卫星4年的设计寿命。”HXMT卫星地面应用系统副总设计师屈进禄说。

  在科学评估和遴选的基础上,卫星地面应用系统已编制完成了第一年观测计划。观测计划决定了“慧眼”在天上的观测目标和时间分配。

  据屈进禄介绍,第一年,卫星将用30%-40%的时间进行巡天观测,剩下的时间则进行定点观测。

  “我们把银道面分成了19个天区,望远镜扫描一个天区需要2个多小时,如果不考虑对太阳规避,两天就可以完成对银道面的一次扫描。”屈进禄说。

  而定点观测,就是盯着一个目标源进行观测。屈进禄说,定点观测的目标分为两大类,一类是已知源,包括被采纳的科学提案中提到的观测目标;另一类是暂现源,暂现源既有可能是曾经爆发过的已知源,也有可能是新发现的天体源。

  “对于已知源,我们已经安排好了观测计划;对于新出现的源,我们会马上组织评估,如果从科学意义上认为值得去观测的话,经过首席科学家的批准,我们会对观测计划进行调整,对新源展开定点观测。”屈进禄说。

  数据服务向国际看齐

  “慧眼”发射入轨后第2天将陆续对科学仪器加电,开始为期10天的整体功能测试,然后进行为期140天的仪器性能测试、在轨标定观测和试观测,计划于今年11月进入常规科学观测。

  据卫星地面应用系统副总设计师宋黎明介绍,HXMT卫星在轨观测提案的提出者和为HXMT卫星项目作出贡献的国内外专家共同组成了科学观测研究团队,是卫星观测数据的优先用户,按照国际惯例将享有观测数据专有权一年;之后,数据将向所有人开放。

  “一方面,我们要把和仪器相关的参数写进分析软件,告诉用户探测器的能区、面积、性能、工作状态等等;另一方面,我们还要把标定结果做成一个标定数据库,供用户使用,以便他们在此基础上开展后续的数据分析工作。”宋黎明说。

  标定数据分别来自地面标定和在轨标定。“慧眼”上天之前,科学家们已经用了大约三年时间进行地面标定,通过使用标准X射线光源对探测器进行测试,得到探测器的性能指标;而在轨标定则是让卫星观测天上已知的X射线源,比如十分著名的蟹状星云脉冲星,来确定探测器在空间时的性能参数。这些标定数据就像“标尺”,科学家们将来可以据此修正观测数据、提高观测精度。

  此外,卫星地面应用系统还将提供300多种符合国际标准的数据产品。“国际上已经有了一整套的天文数据分析流程和分析软件,这就要求我们向国际看齐,把观测数据加工处理成具有通用格式的数据产品。至于从这些数据产品中提取能谱、光变曲线等信息,继续进一步的分析,那就是科学家们要做的事情了。”宋黎明说。

  他指出,数据开放,对于推动更多的人参与空间科学的探索将发挥重要的作用。“我们没有任何保留,把所有的数据都提供给大家。任何人,包括中学生,都可以来下载我们的数据。”

  据悉,中国国家航天局即将发布HXMT卫星的数据管理办法,以遵循公开共享的原则,充分发挥数据的作用,促进数据应用和科学产出最大化。同时,将组建国际科学委员会,有效利用国际智力和技术资源,发展空间科学领域,扩大中国空间高能物理研究领域的国际影响力。

  作为HXMT卫星首席科学家,张双南已经领导组建了一个100多人的科研团队,将从科学目标、空间环境和本底研究等方面进行数据分析。

  从使用者转变为设计者

  在负责地面应用系统的建设之前,宋黎明研究的是脉冲星高能辐射。他认为,最难的是观念上的转变,“从一个使用者到一个设计者的转变”。

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