加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

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【中国科学报】“爱因斯坦探针”背后的年轻人

2024-05-08 中国科学报 甘晓
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语音播报

国家天文台EP卫星实验队部分成员在西昌卫星发射中心合影。国家天文台供图

近日,爱因斯坦探针(EP)卫星任务发布了首批在轨科学探测图像。包括银河系中心的观测图像、暂现源图像、蟹状星云观测图像、梅西耶87(M87)椭圆星系观测图像等在内的11幅科学图像展示了宇宙“焰火”。

“我们选择了一条从未走过的路,注定充满艰辛和挑战。所幸的是,有一批充满理想的年轻人,我非常荣幸能够跟他们同行,他们是中国空间科学的未来!”“五四”青年节前夕,中国科学院国家天文台(以下简称国家天文台)研究员、EP卫星首席科学家袁为民在接受《中国科学报》采访时回首与EP卫星一路走来的历程时说。

从2011年由袁为民带领的EP卫星草创团队的“三??汀?,到2024年卫星发射时70多人的“大家庭”,这支以“80后”“90后”为主的科研团队从原创概念起步,成功突破一系列关键探测技术,将梦想化为现实。

“支棱”在发射场

2024年1月9日,EP卫星成功发射。发射前夕,袁为民的家人也到场助威,可他并没有时间和精力照顾家人?!霸鲜φ摹肱傩哪?!”团队里的年轻人开玩笑地说。玩笑归玩笑,有了榜样的力量,整个科研团队都“支棱”了起来。

当时,卫星装上火箭运到塔架上后就开始下雨。大家的心一下提了起来。他们担心的是,一旦漏雨,通过充氮气?;ひ瞧鹘嗑欢鹊拇胧┙苡跋?。

为此,团队立刻实行检查制度,每2个小时就派人到塔架上检查是否漏雨。

“目前下着小雨,线缆窗口完好无漏雨,温度19.94℃、湿度39.52%,满足要求?!薄罢飧鍪奔溆晖A?,线缆窗口完好无漏雨,温度19.69℃、湿度40.56%,满足要求?!彼窃诠ぷ魑⑿湃豪镆挂约倘盏刂馗幢ǜ孀耪庑┫附?。

所幸,他们担心的事没有发生,精心呵护的仪器最终成功在轨运行。

发射前半小时,一个看似小但足以决定成败的动作必须完成——取下宽视场X射线望远镜(WXT)的?;じ?。同样出于?;つ康?,望远镜是连同?;じ且黄鸱沤佬钦髡种械?,只能通过整流罩的一个小窗口取下来。

马啸浩和陈异凡两位胆大心细的年轻人,用类似“钓鱼”的方式,把?;じ侨×讼吕??!巴瓿烧庀罟ぷ饕白偶蟮奈O?,火箭已经加注燃料,要尽快完成、尽快撤离?!痹癖荒昵崛说挠缕偷5贝蚨?。

袁为民在“战前动员”中再次介绍了团队都很熟悉的EP卫星标识。2023年7月,国家天文台成立“EP星海先锋科技攻关突击队”,红色队旗上深蓝色的EP卫星标识格外显眼。在西昌卫星发射场,这面队旗一直陪伴他们战斗。

标识上的诸多中国元素深深激励着团队成员?!爸戮粗谢拿鞫允澜缣煳难У闹匾毕?,也把抢占科技制高点的使命牢记在心!”袁为民说。

为核心载荷“填缝”

WXT是EP卫星的核心载荷之一。国家天文台研究员、EP卫星载荷WXT负责人张臣介绍,这一载荷源于13年前的一个初步设想。2011年,他基于“龙虾眼”仿生微孔阵列X射线聚焦成像原理,为“中国空间站X射线全天监视器(XASM)”画了一个草图。

“太烂了!”如今他再看到这张草图时说。

不过,EP卫星之梦正是始于这张图。2012年,EP卫星项目提出;2015年通过遴选成为中国科学院先导重点支持项目之一;2017年工程立项。2023年卫星出厂,重量、尺寸都几乎翻倍。

中国科学院高能物理研究所研究员、EP卫星载荷后随X射线望远镜(FXT)负责人陈勇亲历了FXT的超额“大改造”。2016年底,他第一次参加EP卫星任务需求分析会?!暗笔钡纳柘胧侵挥幸桓鯢XT,做出来之后变成了两个,各种指标都远超预期?!彼匾涞?。

经过多轮攻关,完全国产化的“龙虾眼”望远镜研制成功,观测灵敏度和空间分辨率相比同类型设备提升10倍以上。2024年2月3日,“龙虾眼”成功开机,首次实现在空间项目中大规模应用龙虾眼光学技术;2月19日,首次在天文学家电报上对全球发布警报“暂现源”。

被称为“风行天”的FXT像风一样在天上来去迅捷。2024年2月28日,FXT观测到蟹状星云。

实际上,团队能够取得这些成绩,离不开那些“接地气”的点滴努力。张臣负责装配“龙虾眼”时,镜片和架子之间有一条很小的缝,需要用特殊的封装胶手工填上。

“那段时间他每天都趴在工位上默默‘填缝’?!惫姨煳奶ㄑ芯吭?、EP卫星科学应用系统总师刘元回忆。

“像海和浪花一朵”

自2024年2月下旬载荷完全开机以来,EP卫星已探测到新的暂现源17例、恒星耀发168例,引导国际上多个望远镜开展了后随观测。

国家天文台EP卫星科学中心助理研究员孙惠告诉《中国科学报》,3月15日,EP卫星探测到一个X射线源后,引起全球天文学家关注,他们用最快的速度组织了6场全球讨论会。

“时间窗口太难约了!最后我们不得不约在北京时间晚上9点开会,美国是早上6点,欧洲则是中午,导致我们中国科学家经常讨论到半夜?!彼锘荼硎?。

刘元介绍,2024年4月到6月,科研团队将完成所有WXT和FXT的标定观测。后续,6月到12月期间继续在轨测试,之后转入在轨科学运行阶段。

“人生难得有机会做这种极具挑战性的科学项目?!惫姨煳奶‥P卫星科学中心博士后刘禾阳深感荣幸。2020年,原本没有打算到北京工作的刘禾阳接到导师袁为民的邀请电话后,毫不犹豫地加入了团队。

袁为民安排他担任“项目经理”,任务是完成2022年由中国科学院力学研究所抓总研制的“力箭一号”火箭发射的“龙虾眼X射线成像仪”(LEIA)试验。

“我以前是做理论研究的,做工程没有太多经验?!庇谑?,刘禾阳一边学习,一边克服“社恐”,最终实现了与EP卫星一起成长?!罢纭段液臀业淖婀氛馐赘枥锍哪茄?,我和我们的EP卫星就像海和浪花一朵,既分担它给我们的忧愁,也分享它带来的快乐!”

(原载于《中国科学报》?2024-05-08?第1版?要闻)
打印 责任编辑:梁春雨

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