NASA 發射新型 X 射線太空望遠鏡 IXPE

成像 X 射線偏振探測器將探測黑洞、中子星和其他動態宇宙物體背後的物理學原理

Nighttime rocket launch

美國國家航空航天局 (NASA) 的成像 X 射線偏振探測器 (IXPE) 於美國東部時間 2021 年 12 月 9 日星期四凌晨 1 點在佛羅里達州肯尼迪航天中心搭乘 SpaceX 獵鷹 9 號火箭發射升空。IXPE 將研究來自黑洞、中子星和其他宇宙源的 X 射線的偏振。

SpaceX 於週四凌晨(12 月 9 日)成功發射了其今年第 28 枚火箭,為 NASA 將一臺 X 射線天文臺送入太空。

一枚使用過的 獵鷹 9 號火箭 於凌晨 1 點(格林威治標準時間 0600)從佛羅里達州 NASA 肯尼迪航天中心的 39A 發射臺發射升空,攜帶成像 X 射線偏振探測器 (IXPE)。這次任務是該特定助推器的第五次飛行。

美國宇航局電視臺的發射評論員德羅爾·內爾在發射的網路直播中說:“獵鷹 9 號和 IXPE 起飛,這是一雙新的 X 射線眼睛,用於觀察我們天空的奧秘。”


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IXPE 衛星大約有一個冰箱大小,是一項耗資 2.14 億美元的任務,旨在探測宇宙中最活躍的物體背後的物理學原理:黑洞 和 中子星。天文學家希望這顆衛星將成為他們探索宇宙奧秘的新工具。

IXPE 配備了三個相同的望遠鏡,將研究來自宇宙中最引人注目的宇宙源的光的偏振(意味著光波相對於波的傳播方向的振盪方式)。天文學家將能夠改進結構並研究驅動這些神秘宇宙物體的機制。

IXPE 首席研究員馬丁·魏斯科夫在 12 月 7 日的發射前新聞釋出會上告訴 Space.com,“偏振告訴我們什麼取決於光源。”“例如,黑洞沒有太多屬性,但您可以透過觀察來自這些來源的 X 射線偏振的變化來測量自旋。”

IXPE 將加入 NASA 其他 X 射線觀測衛星的行列,例如 錢德拉太空望遠鏡,它的軌道比 IXPE 高得多。錢德拉是一顆成像衛星,可以拍攝 X 射線源的漂亮照片,而 IXPE 將只專注於光的偏振測量。

它的首要目標將是蟹狀星雲,這是一顆死亡恆星的遺蹟。IXPE 被設計用於觀察非常引人注目的目標,而恆星爆炸的遺蹟是開始研究的完美物件。魏斯科夫在 12 月 7 日的發射前新聞釋出會上解釋說,蟹狀星雲內部有一個燈塔般的脈衝信標,它實際上是創造星雲的恆星的屍體。

來自脈衝星的光的偏振測量以前已經進行過,但沒有這麼詳細。

週四的飛行也標誌著本週卡納維拉爾角的第二次火箭發射。週二清晨(12 月 7 日),一枚宇宙神 5 號火箭 從相鄰的發射臺發射升空,為美國政府運送了一批有效載荷進入太空。

這枚名為 B1061 的老牌發射器已將八名宇航員送入太空,作為 NASA 前兩次長期任務(Crew-1 和 Crew-2)的一部分,總共發射了三艘不同的龍飛船,包括 8 月份的貨運任務和 Sirius XM 的寬頻衛星。

週四黎明前的飛行標誌著獵鷹 9 號的第 131 次整體飛行,也是 2021 年獵鷹 9 號的第 28 次飛行。這打破了 SpaceX 在單年發射火箭最多的記錄——該公司在 2020 年發射了 26 枚火箭——今年年底前還有兩次發射計劃。

在成功升空後,火箭的第一級降落在該公司三艘巨大的無人駕駛船之一上,這些無人駕駛船充當浮動著陸平臺。這艘名為“Just Read the Instructions”的無人駕駛船正在大西洋中等待捕捉助推器並將其拖回港口以再次飛行。

IXPE 衛星是 SpaceX 獵鷹 9 號火箭上搭載的最小的專用有效載荷。這顆冰箱大小的衛星最初計劃在飛馬座火箭上飛行,但後來 更換了運載火箭,使 NASA 能夠節省數百萬美元的費用。

這次任務是自 1998 年 NASA 發射服務計劃 (LSP) 成立以來的第 98 次發射,也是 SpaceX 的第五次 LSP 發射。這也是首次從 NASA 歷史悠久的 39A 發射臺發射的 LSP 發射。

NASA 的 LSP 主管蒂姆·鄧恩告訴 Space.com,“我們很高興能在這項令人難以置信的科學任務中發揮微小的作用。LSP 將有效載荷與火箭發射器進行匹配。“這是我們第五次乘坐獵鷹 9 號執行任務,也是首次從 NASA 領地發射。”

鄧恩告訴 Space.com,通常情況下,如果發射提供商有多個選擇,LSP 會讓發射提供商選擇任務發射的發射臺,但在這種情況下,39A 發射臺是完美的選擇。這是因為它具有理想的抑水系統,這將有助於減輕火箭的發射影響,從而有助於確保 IXPE 衛星在前往軌道的過程中安全。

鄧恩與 SpaceX 的民用衛星任務主管朱莉安娜·謝曼一起表示,IXPE 的預定軌道確實讓獵鷹 9 號全力以赴。這是因為 IXPE 必須飛越赤道,進入較低的軌道,以遮蔽自身免受較高軌道中會接收到的過多輻射暴露,並更靠近它將與之通訊的地面站。為此,它必須進行“狗腿”機動,這意味著它必須在發射後改變軌道平面,從 28.5 度的傾角變為 0.2 度的赤道軌道。

這次著陸標誌著該特定助推器的第五次成功著陸,也是自 2015 年以來獵鷹 9 號火箭的第 97 次整體著陸。除了回收火箭的第一級外,SpaceX 還將回收有效載荷整流罩(又名火箭的鼻錐),它在火箭穿過大氣層時保護有效載荷。

SpaceX 的一艘回收船將從海洋中撈起整流罩,以便將它們運回港口、翻新並再次飛行。

SpaceX 的下一步計劃是為土耳其發射一顆通訊衛星,以及為 NASA 執行一次貨物補給任務。這些發射計劃分別於 12 月 18 日和 12 月 21 日發射升空,為太空海岸繁忙的一個月畫上句號。

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