空间科学

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张永合:捕捉宇宙深处的“焰火”
科技日报· 2025-07-10 10:01
卫星技术突破 - "天关"卫星是国际首颗大视场X射线成像卫星,具备软X射线波段高灵敏度实时动态巡天监测能力,能够系统性发现宇宙高能暂现和剧变天体[5] - 卫星采用"大眼"+"小眼"创新设计:12台软X射线望远镜模块实现3600度大视场,2台后随X射线望远镜实现深度观测,定位精度达1角分[10][11] - 应用"龙虾眼"微孔阵列聚焦成像技术,12台望远镜配置432个MPO镜片,每个镜片含上百万微孔,实现观测灵敏度和空间分辨率提升1至2个数量级[11][12] 科学观测能力 - 主要任务是在软X射线波段发现暂现源和剧烈爆发天体,这些天体携带宇宙形成早期的关键信息,可追溯至上百亿年前[8][9] - 具备五项全能优势:广巡视、精捕捉、快响应、深观测、速联网,是目前唯一能同时实现大视场和高灵敏的软X射线探测卫星[10] - 通过VHF与北斗短报文系统建立全球天文观测设备实时通讯网络,实现观测数据快速共享[15] 研发历程 - 卫星重量从立项初期的1吨增至发射时的1.4吨,性能持续提升[11] - 研发过程中增加遮阳板设计并采用全桁架式光学平台,使12台望远镜能避开干扰观测深空[13] - 团队规模近百人,骨干成员平均年龄30岁左右,涵盖卫星设计、载荷设计、计算机等多专业领域[16] 行业意义 - 打破我国在伽马暴等暂现源探测领域长期依赖国外设备的局面[6] - 卫星命名为"天关"寓意连接古今天文观测,延续公元1054年北宋对天关客星的历史记录[6][7] - 别称"爱因斯坦探针卫星",可通过监测X射线辐射验证广义相对论关于黑洞和引力波的预言[9]
嫦娥六号月球样品最新研究成果发布 为人类首次揭开月背演化史
环球网资讯· 2025-07-10 00:10
嫦娥六号月球背面研究成果 - 嫦娥六号圆满完成世界首次月球背面采样返回任务,采回1935.3克月球背面样品 [1][5] - 中国科学院联合多家科研团队利用嫦娥六号样品取得四项划时代研究成果,揭示月背岩浆活动、古磁场、月幔水含量及演化特征 [2][5] - 四项研究成果以封面文章形式发表于国际知名学术期刊《自然》 [2] 月球背面演化历史研究 - 首次揭示月背在约42亿年前和28亿年前经历两期不同玄武质火山活动,表明月背可维持持久火山活力 [5] - 首次获得月背古磁场信息,发现月球磁场强度可能在28亿年前发生过反弹,指示月球发电机磁场存在波动 [5] - 首次测得月背月幔水含量显著低于正面,指示月球内部水分布存在二分性 [5] - 首次发现月背玄武岩来自极度亏损源区,可能缘于大型撞击事件导致的熔体抽取 [5] 南极-艾特肯盆地研究 - 南极-艾特肯盆地是月球三大构造单元之一,直径约2500千米,其形成能量相当于原子弹爆炸的万亿倍 [7] - 研究首次系统揭示南极-艾特肯大型撞击效应,精确测定该盆地形成于42.5亿年前,为太阳系早期大型撞击历史提供精确标尺 [7][9] 其他科学突破 - 中国科学院国家天文台与合作者发表嫦娥六号样品首篇研究论文,揭秘样品物理、矿物和月幔演化特征 [9] - 广州地球化学研究所发现月背存在28亿年前火山活动,提出月壳厚度与源区物质组成共同影响岩浆活动 [9] - 嫦娥五号样品研究曾证明月球正面20亿年前仍存在岩浆活动,使已知月球地质寿命延长10亿年 [11] 科学与工程融合 - 中国探月工程是科学与工程深度融合的典范,随着更多月球、火星数据获取,中国行星科学将从"跟跑"迈向"并跑"甚至引领 [11]
超期服役的哈勃望远镜再续传奇
科技日报· 2025-05-20 06:30
哈勃望远镜35周年成就 - 哈勃空间望远镜已在地球轨道运行35年,开启了空间科学新纪元,其拍摄的图像和科学突破重塑了人类对宇宙认知[4] - 哈勃望远镜独特的紫外光观测能力揭示了火星薄水冰云层等地面望远镜无法捕捉的景象[2] - 35年后哈勃仍在天文学领域发挥重要作用,尽管"宜居世界天文台"已提上日程[6] 技术优势与科学贡献 - 哈勃轨道高度515公里,避免了大气层干扰,观测清晰度是地面望远镜10倍[7] - 紫外光观测能力使其能研究高温天体(如大质量恒星和黑洞区域),灵敏度达人眼可见最暗恒星的十亿分之一[7] - 累计完成近170万次观测,覆盖5.5万个天文目标,产生超2.2万篇论文被引用130万次[8] - 关键发现包括:深空场星系观测、宇宙膨胀速度测量、证实星系普遍存在超大质量黑洞、首次测量系外行星大气层[9] 运营现状与维护挑战 - 科学家申请使用哈勃的时间是实际可用时间的6倍,数据总量超400太字节[8] - 1993-2009年间经历5次维修升级,但最近一次维护在16年前,目前无新维护计划[8][9] - NASA预算或从248亿美元削减至188亿美元,影响新望远镜发射及哈勃延寿计划[10] - 轨道衰减问题未解决,但科学家希望其能运行至40周年[10] 比较优势 - 相比詹姆斯·韦布空间望远镜,哈勃在紫外光和可见光波段的灵敏度与分辨率仍保持人类最高水平[7] - 行星状星云NGC 2899和棒旋星系NGC 5335的观测成果展示其持续成像能力[5]