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为了寻找引力波,我们把一对“兄妹”卫星送上了太空

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又是一个平平无奇的早晨

我,优秀的博士生小王

正准备去实验室继续科研


就在此时……


正准备出去散步的野生的老张

也出现了!

四目相对

的那一瞬间

我知道

故事……要发生了!!!


哟小王,早呀!

这么巧!张叔早呀!



正好正好,我有个事想问问你!

那个“极目”是啥呀?

“极目”?极目远眺嘛,就是远望的意思呗~



害,不是那个“极目”!我刚看新闻,这不有个卫星发射了嘛!我问的呀,是这个“极目”

那您别急,我先看一下啊!

一箭双星!我国成功发射“极目”望远镜空间科学卫星

精彩

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我看完了,确实是个大新闻啊!不过叔叔您速度也挺快啊~这才刚发射就过来问我了。


害,比不上那个什么香港记者快,你快给我讲讲呗!

好嘞!

这个“极目”啊,其实叫做“怀柔一号”,“极目”是小名。这个名字就证明人家来头不小,毕竟怀柔可是综合性国家科学中心

我刚查了一下,这个卫星可是属于中科院空间科学战略性先导科技专项项目。项目一期发射的是“悟空”、“墨子”等卫星,“极目”属于二期里面的项目,所以说,这个“极目”还是很厉害的。

您看,这个就是墨子号。


这个呢是悟空号。



霍!还挺厉害,都是国家的精尖项目啊。那这个“极目”发上去了是能干啥呢?

您看它这名字,人家全名是“引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)”,所以主要是来监测引力波的。这个引力波可是这几年空间科学的宠儿。2015年9月,美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)观测到第一个引力波信号,因此LIGO的理论提出者与建设者还拿到2017年的诺奖呢。

您看,这个就是激光干涉仪引力波天文台(LIGO)。



嚯,听起来好像很厉害的样子,那人家都能探测到了,你还发射卫星上去有啥意思呢?

这……别人有的我们不得也有嘛。而且咱们和地面上的可不一样,他们那个的定位能力有限。引力波观测的时机可能就那么几秒,需要一个能指出引力波暴发生方向的卫星,我们上去就是这个指方向的。以前只能指个大概方位,现在我们能更精确了,就是从几百几十平方度到几平方度吧。这样我们就能看得更准了,获取的数据也就更多了。

您看这个图就明白了。



哦!这么一说我就明白了,不过为啥要发两颗呢?

其实还是和我们的观测有关。为了观测引力波,“极目”需要观测引力波暴时产生的各种现象,比如伽马射线、高能辐射等,这些持续的时间都非常短,因此我们要全天观测,而且是无死角的观测。那么一个就不够了,地球在那挡着呢,这样就需要两颗并且相距180度的卫星来观测。除此之外,这个轨道的选取也十分考究,29度倾角的600千米高的圆轨道,避开了一些地球背景辐射过高的区域,这样观测的灵敏度也更高。就是说啊,一切都是为了更好的观测!


那你给我说说,它是咋看的呀?这一脑袋的,怎么看着这么像我闺女用的卷发棒?就用这个看吗?


害,这可不是卷发棒,不过您观察得真细致。您说的这个,叫做伽马射线探测器,一共有25个,其实还有8个荷电粒子探测器。从名字上面就能看出来,他们是为了观测伽马射线、带电粒子等信号的。像这个伽马射线探测器,虽然说探测原理和一般的探测器是一样的,但是当中用的晶体是现在最好的闪烁晶体。所以呢,“极目”就是通过这些感应器,也就是这些“卷发棒”,来感应各种信号探测引力波的。不出意外的话,这将是近几年内国际上对伽马暴、磁星爆发、快速射电暴、地球伽马闪等暴发事件综合探测能力最强的卫星。预期每年探测五百个伽马暴,你没有听错,是五百个


好家伙,我们靠这么一对儿卫星,咱就一下国际领先了?

不不不,这倒也不是。先不说引力波观测是一个国际合作以及涉及众多方面的大问题,以及我们在这一领域谈不上什么领先,毕竟诺奖也没给咱们嘛。哪怕这卫星的工作也不是靠这天上的卫星就能完成的。比如说,你看他个头不是很大,所以计算能力不是很强,只能对一些比较强的信号进行粗略定位,不过我们地面上还有算力在随时待命,通过地面的合作,就能感应弱的信号并且进行精准定位。另一方面,我们发现之后会很快将定位信号传递下去,引导其它波段望远镜进行后续观测。


嚯,这不就是“极目”的意思嘛!看的远、看的准、还能给别人预报,放到以前就是哨兵啊。这名字起得真不错!

是的是的,航天人起名还是很浪漫的,去年还发射了一颗引力波卫星叫“太极一号”,就是因为产生引力波的天体很像我们的太极图案的。只能说中国优秀传统文化真是博大精深!

您看这个,就是引力波的产生,是不是很像?



还真挺像!那这个“太极一号”,你再给我也介绍一下?

啊这……下次一定,下次一定!您看我现在这急着去实验室……您要是现在实在憋不住啊,还可以去公园打打太极,参悟一下宇宙真理!那时候您两个手也会产生引力波的!


哎哎,那行那再见啊。这些什么引力波伽马射线你还没介绍呢,我下次等你讲啊~

好的好的!张叔叔再见!

下——次——一——定——

(逃)

就这样

博士生小王

又开启了博士生的一天——

友情出演:

不愿透露姓名的博士小王


谢邀,人在实验室,下次也不一定。

不是假发,真的没秃,无可奉告。

今天也很热爱科学的群众隔壁老张

少年,唠嗑不?



END

参考资料:

[1] 中国科学院重大科技任务局,http://www.bmrdp.cas.cn/.

[2] 中国国家航天局,http://www.cnsa.gov.cn/.

[3] 央视网.中国成功发射引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星[EB/OL],http://www.stdaily.com/index/sysp/2020-12/11/content_1059454.shtml,2020-12-11.

[4] 新华网. 这颗卫星不一般!“极目”开启引力波追寻之旅[EB/OL], http://www.xinhuanet.com/politics/2020-12/10/c_1210925178.htm,2020-12-10.

[5] 中国新闻网. “极目”双星练就“火眼金睛”:全天候监测宇宙引力波之光[EB/OL],http://www.chinanews.com/gn/2020/12-10/9358965.shtml,2020-12-10.

[6] 齐芳. “极目”远眺引力波[EB/OL],https://finance.sina.com.cn/tech/2020-12-11/doc-iiznezxs6292145.shtml,2020-12-11

图片来源:

百度百科,国家航天局

部分图片来自网络

撰稿:行思

美编:江陵

石头科普工作室出品


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