新華網 正文
“慧眼”上天後 科學家將提供300多種數據産品
2017-06-16 11:08:08 來源: 新華社客戶端
關注新華網
微博
Qzone
評論
圖集

  新華社甘肅酒泉6月15日電(記者全曉書 喻菲 屈婷)中國首顆X射線天文衛星“慧眼”于15日成功升空入軌。衛星發射上天,科學研究才真正開始。

  “慧眼”,全稱硬X射線調制望遠鏡(簡稱HXMT)衛星,將致力于揭開黑洞、中子星等致密天體的神秘面紗。為此,衛星地面應用係統的科學家們不僅為“慧眼”制定了縝密的觀測計劃,還要對觀測數據進行後續的加工處理,這些都直接關係到這顆衛星的科學成果。

  觀測時巡天、定點兩不誤

  作為一個小型空間天文臺,HXMT衛星向中國的天文學家全面開放。

  “2016年,我們面向全國徵集了第一輪核心科學觀測提案,得到了積極響應,共徵集到90份觀測提案,提出的總觀測時間近7年,遠遠大于衛星4年的設計壽命。”HXMT衛星地面應用係統副總設計師屈進祿説。

  在科學評估和遴選的基礎上,衛星地面應用係統已編制完成了第一年觀測計劃。觀測計劃決定了“慧眼”在天上的觀測目標和時間分配。

  從衛星升空到觀測數據發回地面進行研究的流程圖

  據屈進祿介紹,第一年,衛星將用30%-40%的時間進行巡天觀測,剩下的時間則進行定點觀測。

  “我們把銀道面分成了19個天區,望遠鏡掃描一個天區需要2個多小時,如果不考慮對太陽規避,兩天就可以完成對銀道面的一次掃描。”屈進祿説。

  而定點觀測,就是盯著一個目標源進行觀測。屈進祿説,定點觀測的目標分為兩大類,一類是已知源,包括被採納的科學提案中提到的觀測目標;另一類是暫現源,暫現源既有可能是曾經爆發過的已知源,也有可能是新發現的天體源。

  “對于已知源,我們已經安排好了觀測計劃;對于新出現的源,我們會馬上組織評估,如果從科學意義上認為值得去觀測的話,經過首席科學家的批準,我們會對觀測計劃進行調整,對新源展開定點觀測。”屈進祿説。

  數據服務向國際看齊

  “慧眼”發射入軌後第2天將陸續對科學儀器加電,開始為期10天的整體功能測試,然後進行為期140天的儀器性能測試、在軌標定觀測和試觀測,計劃于今年11月進入常規科學觀測。

  據衛星地面應用係統副總設計師宋黎明介紹,HXMT衛星在軌觀測提案的提出者和為HXMT衛星項目作出貢獻的國內外專家共同組成了科學觀測研究團隊,是衛星觀測數據的優先用戶,按照國際慣例將享有觀測數據專有權一年;之後,數據將向所有人開放。

  “一方面,我們要把和儀器相關的參數寫進分析軟件,告訴用戶探測器的能區、面積、性能、工作狀態等等;另一方面,我們還要把標定結果做成一個標定數據庫,供用戶使用,以便他們在此基礎上開展後續的數據分析工作。”宋黎明説。

  HXMT地面應用係統研制團隊合影。(來源:中科院高能所)

  標定數據分別來自地面標定和在軌標定。“慧眼”上天之前,科學家們已經用了大約三年時間進行地面標定,通過使用標準X射線光源對探測器進行測試,得到探測器的性能指標;而在軌標定則是讓衛星觀測天上已知的X射線源,比如十分著名的蟹狀星雲脈衝星,來確定探測器在空間時的性能參數。這些標定數據就像“標尺”,科學家們將來可以據此修正觀測數據、提高觀測精度。

  此外,衛星地面應用係統還將提供300多種符合國際標準的數據産品。“國際上已經有了一整套的天文數據分析流程和分析軟件,這就要求我們向國際看齊,把觀測數據加工處理成具有通用格式的數據産品。至于從這些數據産品中提取能譜、光變曲線等信息,繼續進一步的分析,那就是科學家們要做的事情了。”宋黎明説。

  他指出,數據開放,對于推動更多的人參與空間科學的探索將發揮重要的作用。“我們沒有任何保留,把所有的數據都提供給大家。任何人,包括中學生,都可以來下載我們的數據。”

  據悉,中國國家航天局即將發布HXMT衛星的數據管理辦法,以遵循公開共享的原則,充分發揮數據的作用,促進數據應用和科學産出最大化。同時,將組建國際科學委員會,有效利用國際智力和技術資源,發展空間科學領域,擴大中國空間高能物理研究領域的國際影響力。

  作為HXMT衛星首席科學家,張雙南已經領導組建了一個100多人的科研團隊,將從科學目標、空間環境和本底研究等方面進行數據分析。

  從使用者轉變為設計者

  在負責地面應用係統的建設之前,宋黎明研究的是脈衝星高能輻射。他認為,最難的是觀念上的轉變,“從一個使用者到一個設計者的轉變”。

  以前,國內科研人員用的都是國外衛星的數據,大家的身份都是用戶,只有數據分析的經驗,從來沒有關注過前面那一套係統是怎麼建立起來的。回想第一次去國外“取經”的情景,宋黎明坦承自己提了很多“傻問題”;對方如果也提問,自己又“一問三不知”。

  “中國確實做了很多空間探測的項目,但是,這是中國第一個X射線天文衛星的地面應用係統。一開始,大家都沒經驗,怎樣對用戶開放,要提供什麼産品,裏面有什麼關鍵問題,都是靠慢慢摸索出來的。比如,國外衛星的數據産品包括本底數據(噪音數據),可本底究竟是怎麼做出來的,我們完全不了解,就要把本底數據的來龍去脈搞清楚。”宋黎明説。

  他認為,掌握了這套係統的整體流程框架,是地面團隊最大的收獲,以後再有新的衛星項目,基本上就沒有問題了。“對于不同項目的特殊之處,該如何去處理,我們心裏也有底了。”

  在研制過程中,這位科學家感受到了巨大的復雜性,這比自己研究脈衝星時所做過的最復雜的運算推演和程序設計都還要復雜。“原來做數據分析,自己一個人就能處理,頂多再找幾個學生協助一下。但是,建設地面應用係統,我們要提供300多種數據産品,分得那麼細,還要保證它們有用,能夠得出正確的結果,可以想一想,支撐這些的程序庫得有多大!”

  “這套係統關乎到衛星的性能、運行和壽命,以及隨後的科學産出,我們對它很有信心!”宋黎明説。

+1
【糾錯】 責任編輯: 聶晨靜
相關新聞
  • 中國睜開“慧眼”洞見驚心動魄的宇宙
    6月15日,中國首顆X射線天文衛星“慧眼”從酒泉衛星發射中心升空,它將揭示宇宙中驚心動魄的圖景:黑洞吞噬被撕裂的星星、脈衝星瘋狂旋轉、宇宙深處猛烈的爆炸……
    2017-06-15 12:39:58
  • 我國成功發射首顆X射線調制望遠鏡衛星“慧眼”
    15日11時00分,我國在酒泉衛星發射中心用長徵四號乙運載火箭,成功發射硬X射線調制望遠鏡衛星“慧眼”。這次發射還搭載了國內外3顆小衛星。
    2017-06-15 11:51:51
新聞評論
    加載更多
    江蘇豐縣爆炸事件死亡人數已升至8人
    江蘇豐縣爆炸事件死亡人數已升至8人
    6600米太平洋深淵區大型動物見聞
    6600米太平洋深淵區大型動物見聞
    科爾沁沙地上飄動著“綠海”
    科爾沁沙地上飄動著“綠海”
    北京市高考閱卷有序進行
    北京市高考閱卷有序進行
    010020020110000000000000011176501121154947