LIGO和Virgo首次发现双中子星并合引力波，并发现该引力波事件的电磁对应体。

　　此次仅有4台X射线和伽马射线望远镜成功监测到爆发天区，而我国刚上天试运行2个月的“慧眼”HXMT望远镜，就是其中之一，功不可没。

　　硬X射线调制望远镜卫星。中科院高能所供图

　　硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”是我国第一颗X射线天文望远镜卫星，开辟了通过宇宙探索新窗口寻求物理科学突破的新纪元。因为它赶在美国NASA“超越爱因斯坦计划”黑洞发现者之前上天，也成为国际上发现黑洞的一大利器。

　　正如美国“超越爱因斯坦计划”新一代黑洞发现者候选项目EXIST首席科学家所说：“中国硬X射线调制望远镜卫星，将是今后这段时期中研究黑洞动力学过程独一无二的，是X射线天文学发展史上的一座里程碑。”

　　在中国“慧眼”之前，国际上已有7颗同类型卫星，但这位“太空新秀”身怀的绝技，仍然让人对其寄予厚望。

　　直接解调方法反演成像技术：

　　睁开大眼后便不再闭上

　　细究“慧眼”即硬X射线调制望远镜卫星的名字，其中“调制”二字让很多人不解。硬X射线调制卫星系统载荷分系统专家、中科院高能所研究员宋黎明告诉记者，这是中国科学家提出的一种原创性设计理念，用简单成熟的硬件技术便可实现高分辨和高灵敏度硬X射线成像观测。

　　与欧美的编码孔径成像技术不同，“慧眼”采用的是直接解调方法反演成像技术。宋黎明说，与复杂、昂贵的编码孔径成像系统相比，直接解调方法具有简单准确的优势。由于更充分地利用了数据中有关测量对象和测量仪器的信息，同样的数据经“直接解调”方法可以得到比传统方法好得多的反演结果，分辨率高，同时噪音干扰被有效抑制，背景异常干净，可以极大提高探测定位的精度。

　　他说，这些让“慧眼”进入太空后就会睁开明亮的大眼，24小时分秒必争，全天时观测天文现象。

　　数据传输分系统：

　　一场“没有关机重启”的直播

　　针对“需要数据传输分系统4年不间断工作”的“慧眼”来说，关机重启就意味着数据中断，太空信使的任务目标就无法实现。

　　于是，科研人员给“慧眼”配了一名专属的“太空信使”——数据传输分系统，它的主要功能是将硬X射线望远镜搜集到的数据，实时传输到数据记录系统或通过无线方式传输到地面接收站。

　　我国硬X射线调制望远镜卫星将在轨服役4年，这就意味着数据传输分系统也将在轨不间断地工作4年。

　　太空中的强辐射对卫星的敏感器件来说可是“致命杀手”。还有“单粒子翻转”对卫星芯片等产品的影响要复杂和艰难得多。

　　所谓单粒子翻转，是指宇宙中单个高能粒子射入半导体器件灵敏区，使器件逻辑状态翻转的现象。许兴说，卫星和地面计算机一样，数据均是采用二进制的 “0”“1”来存储、传输和读取。单粒子不定期来袭时，数据传输分系统的某些器件一旦受到高能单粒子的撞击，就会使存储的“0”变成“1”，或者“1”变为“0”，导致数据严重错误，重者会导致传输中断，更别说正确解读、实时传输天文数据了。

　　航天科技集团五院设计师便将重要数据分别存储3次，如果数据被高能单粒子这个“细菌”篡改，系统会根据另外两个没有被改变的数据，进行自我修复。

　　多项热控技术：

　　把大象放进冰箱里需要几步

　　从值守的位置来看，“慧眼”要在距离地面550千米的高度上运行，属于低轨运行，也意味着这颗卫星要遭受来自太阳、地球和月亮三方面的影响。

　　“慧眼”承载了中、高、低能望远镜，这些灵敏的仪器设备需要在-60℃到-80℃的低温下才能进行可靠的工作，而且必须确保望远镜不见太阳，“直射斜射都不行，以免辐射增温，增加探测器的噪声”。

　　这项工作有多难，科研人员打了一个形象的比方：把大象放进冰箱里需要几步?

　　打开冰箱，塞进去，关上冰箱，这是一开始只有“高能”探测器的方案。但如今多了“中能”和“低能”的，就好比大象的不同部位，喜欢上了不同的温度，就需要将整只大象同时放进一个三开门的冰箱里。

　　想要让“大象心情愉悦”，航天科技集团五院专家告诉记者，科研人员不但运用了多级隔热措施保护控制漏热、国内技术数一数二的深冷热管技术、梯度温度加热实现防污染控制等听上去酷炫的“黑科技”，还很温馨地给卫星戴上了一顶“太阳帽”——遮阳板。

　　“有了这个遮阳板，阳光永远只能从遮阳板这一面过来”。可以想象，当卫星运行到太阳和地球之间时，它的视场会受到较大限制。此外，这位专家还告诉记者，科研团队还采取主动和被动控温相结合的方法，采取多极隔热、深冷热管技术以及优化观测状态等手段，多管齐下，尽可能满足卫星中“乘客”即有效载荷的苛刻需求。

　　来源：“光电汇OESHOW”微信公众号

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