宇宙中最極端的現象——黑洞、中子星和恆星爆炸的殘餘物——會釋放出大量的 X 射線。正如醫用 X 射線可以穿透皮膚以顯示骨骼一樣，宇宙版本的 X 射線可以穿透氣體和塵埃雲，以揭示我們銀河系及更遠處隱藏的物體。
到目前為止，還沒有 NASA 的任務能夠聚焦高能 X 射線以形成清晰、高質量的影像。核光譜望遠鏡陣列 (NuSTAR) 將於 2012 年初發射，它將成為首個實現這一目標的望遠鏡。它由兩面鏡子（包括右側的那面鏡子）、一個探測器和一個可擴充套件的桅杆組成，其影像的靈敏度將是先前任務的 100 倍，解析度與人眼相當。
構建一個捕獲和記錄 X 射線影像的相機與設計一個記錄可見光的相機截然不同。可見光垂直於鏡面反射，這就是為什麼人們將鏡子平行於臉部。另一方面，X 射線以幾乎與其平行的角度掠過反射面，更像是在水面上跳躍的石頭。為了收集這種掠射輻射，需要像塑膠杯一樣堆疊在一起的玻璃外殼。每個外殼或層都會攔截一些入射的 X 射線，它們共同作用以形成聚焦影像。
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NuSTAR 的每個光學元件都由 133 層原子級光滑的同心玻璃殼組成，這些玻璃殼非常光滑，以至於其凸起不超過原子間隙的大小。這種玻璃——與筆記型電腦和智慧手機螢幕中使用的玻璃相同——塗有數百層金屬和碳或矽的交替層，以提高反射率。玻璃準備好後，精密機器會將每片玻璃固定到位，公差精度是人類頭髮絲的 20 倍。雖然望遠鏡聽起來可能很脆弱，但它的設計使其能夠承受火箭發射時的湍流。
我們將發現什麼？也許是不尋常的物體，可以檢驗天體現象的物理模型。到目前為止，天文學家一直不擅長預測宇宙所蘊藏的秘密，但如果歷史可以作為指導，那麼令人驚訝的發現就在前方。