NASA 发射新型 X 射线太空望远镜 IXPE

成像 X 射线偏振探测器将探测黑洞、中子星和其他动态宇宙物体背后的物理学原理

Nighttime rocket launch

美国国家航空航天局 (NASA) 的成像 X 射线偏振探测器 (IXPE) 于美国东部时间 2021 年 12 月 9 日星期四凌晨 1 点在佛罗里达州肯尼迪航天中心搭乘 SpaceX 猎鹰 9 号火箭发射升空。IXPE 将研究来自黑洞、中子星和其他宇宙源的 X 射线的偏振。

SpaceX 于周四凌晨(12 月 9 日)成功发射了其今年第 28 枚火箭,为 NASA 将一台 X 射线天文台送入太空。

一枚使用过的 猎鹰 9 号火箭 于凌晨 1 点(格林威治标准时间 0600)从佛罗里达州 NASA 肯尼迪航天中心的 39A 发射台发射升空,携带成像 X 射线偏振探测器 (IXPE)。这次任务是该特定助推器的第五次飞行。

美国宇航局电视台的发射评论员德罗尔·内尔在发射的网络直播中说:“猎鹰 9 号和 IXPE 起飞,这是一双新的 X 射线眼睛,用于观察我们天空的奥秘。”


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IXPE 卫星大约有一个冰箱大小,是一项耗资 2.14 亿美元的任务,旨在探测宇宙中最活跃的物体背后的物理学原理:黑洞 和 中子星。天文学家希望这颗卫星将成为他们探索宇宙奥秘的新工具。

IXPE 配备了三个相同的望远镜,将研究来自宇宙中最引人注目的宇宙源的光的偏振(意味着光波相对于波的传播方向的振荡方式)。天文学家将能够改进结构并研究驱动这些神秘宇宙物体的机制。

IXPE 首席研究员马丁·魏斯科夫在 12 月 7 日的发射前新闻发布会上告诉 Space.com,“偏振告诉我们什么取决于光源。”“例如,黑洞没有太多属性,但您可以通过观察来自这些来源的 X 射线偏振的变化来测量自旋。”

IXPE 将加入 NASA 其他 X 射线观测卫星的行列,例如 钱德拉太空望远镜,它的轨道比 IXPE 高得多。钱德拉是一颗成像卫星,可以拍摄 X 射线源的漂亮照片,而 IXPE 将只专注于光的偏振测量。

它的首要目标将是蟹状星云,这是一颗死亡恒星的遗迹。IXPE 被设计用于观察非常引人注目的目标,而恒星爆炸的遗迹是开始研究的完美对象。魏斯科夫在 12 月 7 日的发射前新闻发布会上解释说,蟹状星云内部有一个灯塔般的脉冲信标,它实际上是创造星云的恒星的尸体。

来自脉冲星的光的偏振测量以前已经进行过,但没有这么详细。

周四的飞行也标志着本周卡纳维拉尔角的第二次火箭发射。周二清晨(12 月 7 日),一枚宇宙神 5 号火箭 从相邻的发射台发射升空,为美国政府运送了一批有效载荷进入太空。

这枚名为 B1061 的老牌发射器已将八名宇航员送入太空,作为 NASA 前两次长期任务(Crew-1 和 Crew-2)的一部分,总共发射了三艘不同的龙飞船,包括 8 月份的货运任务和 Sirius XM 的宽带卫星。

周四黎明前的飞行标志着猎鹰 9 号的第 131 次整体飞行,也是 2021 年猎鹰 9 号的第 28 次飞行。这打破了 SpaceX 在单年发射火箭最多的记录——该公司在 2020 年发射了 26 枚火箭——今年年底前还有两次发射计划。

在成功升空后,火箭的第一级降落在该公司三艘巨大的无人驾驶船之一上,这些无人驾驶船充当浮动着陆平台。这艘名为“Just Read the Instructions”的无人驾驶船正在大西洋中等待捕捉助推器并将其拖回港口以再次飞行。

IXPE 卫星是 SpaceX 猎鹰 9 号火箭上搭载的最小的专用有效载荷。这颗冰箱大小的卫星最初计划在飞马座火箭上飞行,但后来 更换了运载火箭,使 NASA 能够节省数百万美元的费用。

这次任务是自 1998 年 NASA 发射服务计划 (LSP) 成立以来的第 98 次发射,也是 SpaceX 的第五次 LSP 发射。这也是首次从 NASA 历史悠久的 39A 发射台发射的 LSP 发射。

NASA 的 LSP 主管蒂姆·邓恩告诉 Space.com,“我们很高兴能在这项令人难以置信的科学任务中发挥微小的作用。LSP 将有效载荷与火箭发射器进行匹配。“这是我们第五次乘坐猎鹰 9 号执行任务,也是首次从 NASA 领地发射。”

邓恩告诉 Space.com,通常情况下,如果发射提供商有多个选择,LSP 会让发射提供商选择任务发射的发射台,但在这种情况下,39A 发射台是完美的选择。这是因为它具有理想的抑水系统,这将有助于减轻火箭的发射影响,从而有助于确保 IXPE 卫星在前往轨道的过程中安全。

邓恩与 SpaceX 的民用卫星任务主管朱莉安娜·谢曼一起表示,IXPE 的预定轨道确实让猎鹰 9 号全力以赴。这是因为 IXPE 必须飞越赤道,进入较低的轨道,以屏蔽自身免受较高轨道中会接收到的过多辐射暴露,并更靠近它将与之通信的地面站。为此,它必须进行“狗腿”机动,这意味着它必须在发射后改变轨道平面,从 28.5 度的倾角变为 0.2 度的赤道轨道。

这次着陆标志着该特定助推器的第五次成功着陆,也是自 2015 年以来猎鹰 9 号火箭的第 97 次整体着陆。除了回收火箭的第一级外,SpaceX 还将回收有效载荷整流罩(又名火箭的鼻锥),它在火箭穿过大气层时保护有效载荷。

SpaceX 的一艘回收船将从海洋中捞起整流罩,以便将它们运回港口、翻新并再次飞行。

SpaceX 的下一步计划是为土耳其发射一颗通信卫星,以及为 NASA 执行一次货物补给任务。这些发射计划分别于 12 月 18 日和 12 月 21 日发射升空,为太空海岸繁忙的一个月画上句号。

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