2017年6月15日11時00分，我國在酒泉衛星發射中心用長征四號乙運載火箭，成功發射硬X射線調制望遠鏡衛星“慧眼”，這是我國首顆大型X射線天文衛星，同時此次發射還搭載了國內國外3顆小衛星。

　　硬X射線調制望遠鏡衛星設計壽命4年，承載高能、中能、低能X射線望遠鏡和空間環境監測儀，通過巡天觀測、定點觀測和小天區掃描3種工作模式，能夠實現寬波段、高靈敏度、高分辨率的X射線空間觀測。衛星成功發射和正常運行后，將使我國在X射線空間觀測方面具有國際先進的暗弱變源巡天能力、獨特的多波段快速光觀測能力等，推動我國高能天體物理研究進入世界先進行列。

　　硬X射線調制望遠鏡衛星工程是由國防科工局和中國科學院聯合組織實施的空間科學項目。衛星、運載火箭分別由中國航天科技集團公司中國空間技術研究院、上海航天技術研究院研制，地面測控系統由西安衛星測控中心負責，中科院國家空間科學中心、遙感與數字地球研究所和高能物理研究所分別負責地面應用系統建設及衛星數據接收、處理、分發和科學應用。這是長征系列運載火箭的248次飛行。

　　【延伸閱讀】

　　今夜開始，硬X射線調制望遠鏡衛星“慧眼”為您直播超長“太空舞臺劇”

　　深邃而神秘的太空從不平靜。星辰大海中日復一日的斗轉星移、繞行伴飛，黑洞張開大嘴吞噬光線，超新星突然爆發、中子星意外形成，恒河沙數的各類天體在太空這個大舞臺上無時無刻不上演著一幕幕“太空舞臺劇”。

　　觀看“太空舞臺劇”不僅是無數天文學家、物理學家夢寐以求的愿望，也是數千年來人類的共同愿望。6月15日，我國第一顆天文衛星“中國哈勃”——硬X射線調制望遠鏡衛星成功發射。填補了我國軌道觀測的空白，使中國躋身于太空觀察員俱樂部，中國的科技人員將借助這顆望遠鏡衛星對宇宙中的各類硬X射線進行近距離觀察。

　　HXMT衛星示意圖

　　早在幾千年前，人類就開始肉眼觀測星空，試圖找出它們的運行規律。后來又發明了各類天文儀器，借助這些儀器設備，人類將“欲窮千里目”變為了現實。當前，人們可以利用地基觀測和軌道觀測等手段對天文現象進行觀測。地基觀測便是我們熟知的在地球上建立天文臺，通過各種天文望遠鏡，針對可觀測到的天體進行長時間各種的圖片及數據收集。

　　在宇宙中，脈沖星、伽馬射線暴、超新星遺跡、黑洞等都會射出X射線，如果可以接收到這些射線加以分析，就能勾畫出這些天體的輪廓，對人類探索太空具有重要意義。航天科技集團五院西安分院硬X射線調制望遠鏡衛星數傳分系統技術負責人許興介紹，之所以要將硬X射線望遠鏡衛星發射到幾百公里之外的軌道，是因為地基觀測仍然存在很多不足，比如X射線穿越地球大氣層時會出現嚴重衰減，地面觀測的準確性、全面性就大打折扣。

　　由我國自主研制的第一個天文衛星則是“前排VIP觀眾”，是世界上靈敏度和分辨率最高的硬X射線望遠鏡衛星，有望發現大批被塵埃遮擋的超大質量黑洞和未知類型天體。

　　中國人第一次把天文望遠鏡搬上了太空軌道，除了得益于發射技術和測控技術外，更得益于高端的衛星數據傳輸技術。

　　我國硬X射線調制望遠鏡衛星將在軌服役4年，這4年里，它將一刻無休地進行觀測，這首先就要求數傳分系統這個“太空信使”身體倍兒棒。太空中的強輻射會對衛星的敏感器件等產品的壽命造成影響，為了讓衛星達到設計壽命，研制人員在衛星容易受輻射影響的部位加厚防輻射包裹，類似孕期的準媽媽常穿著防輻射服保護腹中的寶寶一樣。太空環境中這一層威脅還較容易得到化解。免于單粒子翻轉對衛星芯片等產品的影響要復雜和艱難得多。

　　硬X射線調制望遠鏡衛星基本情況

　　作為我國自主創新的重大科學工程，硬X射線調制望遠鏡衛星填補了我國空間X射線天文衛星研制的空白，推動了空間技術的發展，實現了我國天文觀測由地面觀測到天地聯合觀測的跨越，樹立了衛星研制工程與科學、工程與技術緊密結合的典范，鑄就了我國天文學發展史上的里程碑。

　　硬X射線調制望遠鏡衛星于2011年3月由國防科工局與財政部共同批復立項，由航天科技集團公司五院抓總研制。

　　硬X射線調制望遠鏡衛星構型：衛星本體呈立方體構型，總質量約為2500 kg，其中載荷重量981 kg。

　　HXMT衛星在軌運行示意圖

　　主要科學目標：

　　（1）通過對銀道面、銀心和核球的大天區掃描巡天和監測，發現新的高能變源和已知高能天體的新活動。

　　（2）通過對河內黑洞和中子星進行長期高頻次監測，理解黑洞和中子星系統的活動和演化機制。

　　（3）通過對高流強河內黑洞和中子星進行高統計量觀測，理解吸積黑洞和中子星系統的基本性質。

　　（4）利用其擴展到200 keV-3 MeV能段的探測能力，獲得新的伽馬射線暴及其它爆發現象的能譜和時變觀測數據，理解高能劇烈爆發天體的基本屬性，研究宇宙深處大質量恒星的死亡以及中子星并合等過程中黑洞的形成。

　　獨特之處：

　　（1）大天區、大有效面積的寬波段X射線掃描巡天觀測能力，可以更有效地發現處于暴發態的X射線暫現源，在國際上首次系統性地獲得銀河系內高能天體活動的動態圖景，發現大量新的天體和天體活動新現象，從而更深入地理解X射線雙星的長周期演化和暴發機制。

　　（2）大面積、寬波段、高時間分辨率、高能量分辨率的定點觀測能力，可以高統計量地研究X射線雙星的多波段X射線快速光變以及在低能段的能譜快速變化，理解中子星強磁場和黑洞強引力場中的物質動力學和高能輻射過程。

　　（3）硬X射線/軟γ射線能段國際上最大面積的探測器，使HXMT成為這一能段天空中最靈敏的伽馬射線暴探測器和引力波電磁對應體監測器。

　　硬X射線調制望遠鏡衛星科普知識

　　1、 為什么要到太空進行觀測？

　　地球大氣對X射線是不透明的，只有在太空進行觀測，才有可能探測到來自天體的X射線。

　　2、HXMT衛星的科學意義是什么？

　　硬X射線調制望遠鏡（HXMT）衛星是我國第一顆空間X射線天文衛星，將實現1-250 keV能區的大天區巡天和定點觀測，同時監測0.2-3 MeV的暴發現象。HXMT將會對銀河系進行高靈敏度、高頻次的寬波段X射線巡天，在國際上首次系統性地獲得銀河系內高能天體活動的動態圖景，發現大量新的天體和天體活動新現象；HXMT具有獨特的研究X射線雙星多波段X射線快速光變的能力，預期可以在黑洞和中子星雙星的研究中獲得大面積新成果；HXMT在硬X射線和軟伽瑪射線能段監測伽瑪射線暴，其接收面積十倍于目前國際上最好的設備，從而大幅提高在該能區探測伽瑪射線暴、搜索引力波電磁對應體的靈敏度。

　　雙星系統吸積過程示意圖

　　伽瑪射線暴噴流示意圖

　　3、HXMT衛星的名稱由來？

　　HXMT衛星叫“慧眼”。科學家團隊及衛星工程研制團隊為衛星醞釀了6個名字：鳳舞、天巡、星海、慧眼、仙女、天鏡。通過網上投票的方式，最后從排名靠前的3個名字中選擇了“慧眼”。命名原因如下：一是HXMT科學家團隊的心愿，用來紀念我國天體物理奠基人之一何澤慧院士，也希望這架空間望遠鏡能如她的眼睛一樣，尋找高能天體的美麗風景；二是祝愿HXMT慧眼如炬，能穿過星際物質的遮擋發現黑洞，也表示它是科學家利用智慧打造的觀天利器。

　　4、HXMT衛星有哪些預期成果？

　　預期可能在三個方面取得比較重要的進展，一是對銀河系巡天的工作，預期會發現一批以黑洞和中子星為主的新的天體源，二是會對一批比較亮的中子星和黑洞做定點的觀測，有可能對于中子星和黑洞的性質，如中子星的磁場、質量，黑洞的質量、自轉等，給出新的測量結果，了解他們為什么有各種各樣的活動性，三是預期每年大概會發現幾十個到上百個伽馬射線暴，如果其中的一些事例和引力波的事例存在聯系，那將是很重要的進展。不過這些都是預期的科學成果，但是從目前已有的空間天文望遠鏡或地面觀測站來看，他們取得的很多重要科學成果往往不是事先預期的，如哈勃望遠鏡十大重要的科學發現從來都沒有出現在預期結果清單中，因為宇宙比我們想象的更復雜更奇妙。

　　5、未來我國還有哪些天文衛星？

　　現在立項的還有SVOM（Space Variable Objects Monitor，空間變源監視器），是中法合作的伽馬射線暴專用衛星，計劃2021-2022年升空。當然要是按我們的計劃可以更早，但法國每年的經費很有限，甚至原本說要2023年才行，后來經過艱苦的談判才談到2021-2022年。不過2021-2022年其實是個非常好的窗口，因為屆時地面引力波探測裝置將達到最佳靈敏度，是搜尋電磁對應體的最佳時機。另外也能夠接替超期服役的Swift，更好地顯示出我們的獨創性和重要性。沒有立項但是現在還在努力的，包括觀測太陽的太陽極軌望遠鏡、先進天基太陽天文臺，尋找地外行星的系外類地行星探測計劃，觀測射電波段的空間毫米波VLBI陣列，以及針對軟X射線的廣角望遠鏡愛因斯坦探針，它們都是中國科學院空間科學先導專項中的背景型號，其中愛因斯坦探針和先進天基太陽天文臺這兩個小型空間天文衛星極有可能在2021-2022年左右發射運行。