中國(guó)率先給宇宙裝了臺(tái)X光機(jī)!如何助推“登月探火”?
發(fā)布于 2019-11-05
中國(guó)首個(gè)硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。這是世界上首臺(tái)具備巡天功能的硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡。僅僅從工程成就的角度來(lái)講,中國(guó)就占了一個(gè)“世界第一”。此前,也僅僅有美國(guó)、日本曾經(jīng)發(fā)射過(guò)類(lèi)似的空間望遠(yuǎn)鏡,但同時(shí)具備觀測(cè)硬X射線(xiàn)以及巡天模式的,中國(guó)這個(gè)是第一個(gè)。
那么,硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡到底是干什么用的呢?不妨聯(lián)系一下生活實(shí)際。醫(yī)院里面用來(lái)照透視、做CT,機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站用來(lái)檢查行李包裹等,都要用到X射線(xiàn)。因?yàn)閄射線(xiàn)具有透視的特性,可以看到障礙物后面的東西。

所謂硬X射線(xiàn),只是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ),用來(lái)描述X射線(xiàn)的波長(zhǎng)。X射線(xiàn)從本質(zhì)上講也是一種電磁波,波長(zhǎng)短的叫硬X射線(xiàn),波長(zhǎng)長(zhǎng)的叫軟X射線(xiàn)。我們?cè)跈C(jī)場(chǎng)、火車(chē)站遇到的X光安檢機(jī),還有醫(yī)院里檢查身體用的CT機(jī),它們所發(fā)出的X射線(xiàn),都屬于硬X射線(xiàn)的范疇。
所以,中國(guó)這次發(fā)射上天的硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡,相當(dāng)于把一臺(tái)給宇宙照透視的X光機(jī)送到了太空,可以利用硬X射線(xiàn)的高能、穿透力強(qiáng)的特點(diǎn),把宇宙的面貌看個(gè)通通透透。
科學(xué)家過(guò)去探索宇宙的最常用方式,是用天文望遠(yuǎn)鏡。大多數(shù)望遠(yuǎn)鏡都是接受可見(jiàn)光的,就是我們?nèi)搜鬯芸吹降墓?。而宇宙?dāng)中充滿(mǎn)了各種星際物質(zhì),這些星際物質(zhì)必然阻擋可見(jiàn)光,仿佛給遙遠(yuǎn)的星空蒙上了一層紗,讓科學(xué)家無(wú)法真正看清宇宙深處的本來(lái)面貌。
怎么辦呢?科學(xué)家想出了給宇宙照透視的方法。只不過(guò)這一次透視利用的是別的物體發(fā)出來(lái)的X射線(xiàn),而不是自己去發(fā)射X射線(xiàn)。
像黑洞、中子星、超新星等許多天體,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)出硬X射線(xiàn)。如果能把X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡送上太空,讓它接收來(lái)自遙遠(yuǎn)天體的X射線(xiàn),就能發(fā)現(xiàn)很多以往利用傳統(tǒng)手段無(wú)法探測(cè)的神秘天體。
本次發(fā)射上天的硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡將向全中國(guó)的天文學(xué)家開(kāi)放,這將使它成為中國(guó)天文學(xué)研究一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,有助于中國(guó)的天文學(xué)家揭示宇宙的奧秘。
從航天事業(yè)發(fā)展的角度來(lái)談,本次硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射,標(biāo)志著中國(guó)十二五時(shí)期空間戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)畫(huà)上了一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。
所謂十二五時(shí)期空間戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng),包括量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星、實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星以及本次發(fā)射的硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡。

隨著一系列標(biāo)有中國(guó)文化特色名稱(chēng)的科學(xué)衛(wèi)星被送上太空,中國(guó)航天事業(yè)正逐步從以往的重工程應(yīng)用、輕前沿探索的“單腿蹦”的模式中走出來(lái),逐步發(fā)展成為載人航天工程應(yīng)用與前沿宇宙科學(xué)探索這兩條腿走路的正常模式中來(lái)。
事實(shí)上,工程應(yīng)用與前沿探索兩手抓、兩手都硬,是成為太空強(qiáng)國(guó)第一梯隊(duì)成員的必要條件。在這一梯隊(duì)里,目前僅僅有美國(guó)和俄羅斯兩家。這兩個(gè)國(guó)家既擁有強(qiáng)大的航天工程應(yīng)用能力,具備載人天地往返能力,一個(gè)登上過(guò)月球,一個(gè)可以獨(dú)立制造大型空間站(和平號(hào))。同時(shí),這兩個(gè)國(guó)家在宇宙科學(xué)前沿探索領(lǐng)域也是居于世界頂尖。正因?yàn)樵诠こ毯颓把靥剿黝I(lǐng)域兩手都硬,美國(guó)和俄羅斯才敢于站在潮頭,不斷地為人類(lèi)的宇宙探索事業(yè)指明前進(jìn)的方向。
而位于第二梯隊(duì)的中國(guó)、歐洲、日本,以往都是一條腿走路。中國(guó)在工程應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)人能比,但前沿探索一直欠缺。歐洲和日本則是反過(guò)來(lái),前沿探索很強(qiáng),工程應(yīng)用不行。因此,第二梯隊(duì)的國(guó)家無(wú)法制定和實(shí)施類(lèi)似像登月探火這樣具有人類(lèi)歷史里程碑意義的重大太空探險(xiǎn)計(jì)劃。
近年來(lái),隨著中國(guó)在前沿探索領(lǐng)域的不斷加大投入,天上地面的各種基礎(chǔ)設(shè)施紛紛就位,比如世界第一的射電望遠(yuǎn)鏡、還有前面提到的一系列科學(xué)衛(wèi)星,中國(guó)正逐步從第二梯隊(duì)中脫穎而出,向著太空探索第一梯隊(duì)的陣營(yíng)邁進(jìn),與歐洲和日本逐漸拉開(kāi)差距。
相信隨著2020年中國(guó)空間站的建成,以及越來(lái)越多的空間科學(xué)項(xiàng)目的啟動(dòng),中國(guó)的空間科學(xué)將實(shí)現(xiàn)以往任何時(shí)候都沒(méi)有過(guò)的一次快速發(fā)展。這些新成果與中國(guó)原本就超強(qiáng)的空間工程應(yīng)用實(shí)力相結(jié)合,中國(guó)人登月探火,甚至主導(dǎo)實(shí)施更為宏大的、具有人類(lèi)歷史里程碑意義的太空探險(xiǎn)計(jì)劃,都將成為可能!
那么,硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡到底是干什么用的呢?不妨聯(lián)系一下生活實(shí)際。醫(yī)院里面用來(lái)照透視、做CT,機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站用來(lái)檢查行李包裹等,都要用到X射線(xiàn)。因?yàn)閄射線(xiàn)具有透視的特性,可以看到障礙物后面的東西。

所謂硬X射線(xiàn),只是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ),用來(lái)描述X射線(xiàn)的波長(zhǎng)。X射線(xiàn)從本質(zhì)上講也是一種電磁波,波長(zhǎng)短的叫硬X射線(xiàn),波長(zhǎng)長(zhǎng)的叫軟X射線(xiàn)。我們?cè)跈C(jī)場(chǎng)、火車(chē)站遇到的X光安檢機(jī),還有醫(yī)院里檢查身體用的CT機(jī),它們所發(fā)出的X射線(xiàn),都屬于硬X射線(xiàn)的范疇。
所以,中國(guó)這次發(fā)射上天的硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡,相當(dāng)于把一臺(tái)給宇宙照透視的X光機(jī)送到了太空,可以利用硬X射線(xiàn)的高能、穿透力強(qiáng)的特點(diǎn),把宇宙的面貌看個(gè)通通透透。
科學(xué)家過(guò)去探索宇宙的最常用方式,是用天文望遠(yuǎn)鏡。大多數(shù)望遠(yuǎn)鏡都是接受可見(jiàn)光的,就是我們?nèi)搜鬯芸吹降墓?。而宇宙?dāng)中充滿(mǎn)了各種星際物質(zhì),這些星際物質(zhì)必然阻擋可見(jiàn)光,仿佛給遙遠(yuǎn)的星空蒙上了一層紗,讓科學(xué)家無(wú)法真正看清宇宙深處的本來(lái)面貌。
怎么辦呢?科學(xué)家想出了給宇宙照透視的方法。只不過(guò)這一次透視利用的是別的物體發(fā)出來(lái)的X射線(xiàn),而不是自己去發(fā)射X射線(xiàn)。
像黑洞、中子星、超新星等許多天體,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)出硬X射線(xiàn)。如果能把X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡送上太空,讓它接收來(lái)自遙遠(yuǎn)天體的X射線(xiàn),就能發(fā)現(xiàn)很多以往利用傳統(tǒng)手段無(wú)法探測(cè)的神秘天體。
本次發(fā)射上天的硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡將向全中國(guó)的天文學(xué)家開(kāi)放,這將使它成為中國(guó)天文學(xué)研究一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,有助于中國(guó)的天文學(xué)家揭示宇宙的奧秘。
從航天事業(yè)發(fā)展的角度來(lái)談,本次硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射,標(biāo)志著中國(guó)十二五時(shí)期空間戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)畫(huà)上了一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。
所謂十二五時(shí)期空間戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng),包括量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星、實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星以及本次發(fā)射的硬X射線(xiàn)空間望遠(yuǎn)鏡。

隨著一系列標(biāo)有中國(guó)文化特色名稱(chēng)的科學(xué)衛(wèi)星被送上太空,中國(guó)航天事業(yè)正逐步從以往的重工程應(yīng)用、輕前沿探索的“單腿蹦”的模式中走出來(lái),逐步發(fā)展成為載人航天工程應(yīng)用與前沿宇宙科學(xué)探索這兩條腿走路的正常模式中來(lái)。
事實(shí)上,工程應(yīng)用與前沿探索兩手抓、兩手都硬,是成為太空強(qiáng)國(guó)第一梯隊(duì)成員的必要條件。在這一梯隊(duì)里,目前僅僅有美國(guó)和俄羅斯兩家。這兩個(gè)國(guó)家既擁有強(qiáng)大的航天工程應(yīng)用能力,具備載人天地往返能力,一個(gè)登上過(guò)月球,一個(gè)可以獨(dú)立制造大型空間站(和平號(hào))。同時(shí),這兩個(gè)國(guó)家在宇宙科學(xué)前沿探索領(lǐng)域也是居于世界頂尖。正因?yàn)樵诠こ毯颓把靥剿黝I(lǐng)域兩手都硬,美國(guó)和俄羅斯才敢于站在潮頭,不斷地為人類(lèi)的宇宙探索事業(yè)指明前進(jìn)的方向。
而位于第二梯隊(duì)的中國(guó)、歐洲、日本,以往都是一條腿走路。中國(guó)在工程應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)人能比,但前沿探索一直欠缺。歐洲和日本則是反過(guò)來(lái),前沿探索很強(qiáng),工程應(yīng)用不行。因此,第二梯隊(duì)的國(guó)家無(wú)法制定和實(shí)施類(lèi)似像登月探火這樣具有人類(lèi)歷史里程碑意義的重大太空探險(xiǎn)計(jì)劃。
近年來(lái),隨著中國(guó)在前沿探索領(lǐng)域的不斷加大投入,天上地面的各種基礎(chǔ)設(shè)施紛紛就位,比如世界第一的射電望遠(yuǎn)鏡、還有前面提到的一系列科學(xué)衛(wèi)星,中國(guó)正逐步從第二梯隊(duì)中脫穎而出,向著太空探索第一梯隊(duì)的陣營(yíng)邁進(jìn),與歐洲和日本逐漸拉開(kāi)差距。
相信隨著2020年中國(guó)空間站的建成,以及越來(lái)越多的空間科學(xué)項(xiàng)目的啟動(dòng),中國(guó)的空間科學(xué)將實(shí)現(xiàn)以往任何時(shí)候都沒(méi)有過(guò)的一次快速發(fā)展。這些新成果與中國(guó)原本就超強(qiáng)的空間工程應(yīng)用實(shí)力相結(jié)合,中國(guó)人登月探火,甚至主導(dǎo)實(shí)施更為宏大的、具有人類(lèi)歷史里程碑意義的太空探險(xiǎn)計(jì)劃,都將成為可能!
Tags:x-ray案例展示, XRAY, X光機(jī), 工業(yè)CT, 工業(yè)x-ray