送一顆“慧眼”上太空

冉浩

天上的星星眨呀眨，好想看清楚它?。】上?，它離我們太遙遠(yuǎn)啦。為了能看清楚一點(diǎn)，早在幾千年前，我們的祖先就開始努力了。今天，為了打造更強(qiáng)的望遠(yuǎn)鏡，全世界的天文學(xué)家們也在努力地工作著。而這一次，我國的科學(xué)家往太空送了一個(gè)大家伙——硬×射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡。

跳出大氣層看宇宙

把望遠(yuǎn)鏡安在地面上，然后造得大大的，不就行了嗎？為什么非要把望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到太空上去呢，7這得從空氣說起

空氣這玩意看不見摸不到，但是不等于沒有。我們要想在地面觀察星星，必須得經(jīng)過大氣。雖然一點(diǎn)點(diǎn)空氣對(duì)觀測不會(huì)有什么影響，但是厚度在1000公里以上的大氣層就不一樣了。這里面有灰塵、有水汽，還有其它漂浮物，它們會(huì)干擾光的傳播，即使干擾很輕微，1000公里的干擾也足以讓你的觀察失真很多。而且，大氣層里還有天氣現(xiàn)象，頭頂?shù)目諝庠诓粩嗔鲃?dòng)，這些流動(dòng)的空氣會(huì)對(duì)光的傳播造成擾動(dòng)，也正是因?yàn)槿绱?，你才?huì)覺得天上的星星忽明忽暗，如同在眨眼一般。

要想不被干擾，那就要跳出大氣層。廣袤的宇宙接近真空，你將看到過去無法想象的清晰視野。1990年，人類發(fā)射了第一個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡——哈勃望遠(yuǎn)鏡，就為我們帶來了很多驚喜。

X射線有點(diǎn)“硬”

不過，哈勃望遠(yuǎn)鏡只是一個(gè)可見光望遠(yuǎn)鏡，或者說，只是讓我們更清楚地看到肉眼能夠看到的圖像。然而，科學(xué)家的目標(biāo)不止于此，因?yàn)檫€有很多天體是通過可見光無法觀測的，比如黑洞和中子星。

觀測這些天體，需觀測它們發(fā)出的×射線?！辽渚€也是光，只不過它所蘊(yùn)含的能量很大，大到能輕易轟進(jìn)我們的身體里，而不是被眼睛捕捉到。在醫(yī)院里，用來給病人拍片子做檢查的設(shè)備，就是利用了×射線超強(qiáng)的穿透力。所以，要想辦法攔截住×射線進(jìn)行觀測，甚至是其中能量最高的“硬”×射線，需要特制的望遠(yuǎn)鏡。

最先鼓搗這種望遠(yuǎn)鏡的是美國人。1999年，他們先弄了一個(gè)錢德拉×射線天文望遠(yuǎn)鏡，在里面做了一組超級(jí)光滑的反光面，成功攔截了不太“硬”的×射線，最后得到了圖像。然后，他們以世所罕見的工藝，疊加了200層鏡面，在2012年發(fā)射了NuSTAR望遠(yuǎn)鏡，用來觀測硬X射線。然而，這種做法最大的問題就是，需要極高的工藝和成本，才能制作出滿足要求的鏡面。

厲害了，我的國

然而，我國科學(xué)家沒打算這樣硬來做鏡面難度太大，那就不要了，不行嗎？于是，他們另辟蹊徑，對(duì)自己這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

他們提出了直接調(diào)制成像法，就是不再用反光面等硬件來獲得圖像，而是通過計(jì)算機(jī)的算法來將圖像還原出來。這樣的話，一下子就繞過了制作工藝的難度。他們管這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡叫“硬×射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡”，縮寫“HXMT”，當(dāng)然，也少不了一個(gè)可愛的中文名字——慧眼。

由于沒有了硬件的限制，慧眼的觀測范圍更廣，視角更大，軟硬兼“吃”。而且它也不怕盯著強(qiáng)光源看了。傳統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡因?yàn)殓R面的聚光作用，在觀察強(qiáng)光源時(shí)，相機(jī)里會(huì)呈現(xiàn)白茫茫一片，而且升溫很快，很容易被燒毀……此外，慧眼具有更快的數(shù)據(jù)處理能力。

我國科學(xué)家還本著能節(jié)省就節(jié)省，能利用就利用的好傳統(tǒng)，把衛(wèi)星上原本用于屏蔽干擾粒子的探測器稍加調(diào)整，慧眼就順便成了世界上面積最大，靈敏度最好的伽瑪暴探測器。我們也將因此獲得關(guān)于宇宙的更多秘密。真是厲害了！endprint