人類首個中子星探測器今天發射升空

2017年6月1日,就在六一兒童節的今天,NASA委託SpaceX發射人類首個中子星探測器。這意味著人類距離揭開全宇宙第二大神秘天體——中子星又進了一步,一窺宇宙間密度最大的天體,沒準兒還會發現更大的秘密。(第一大神秘天體是神馬?黑洞唄)

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這個中子星探測器全名「中子星內部複合探測器」,英文名Neutron Star Interior Composition Explorer ,簡稱NICER,也是英文單詞「更好的」NICER的意思。希望名副其實,不負所望。

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先說發射和安裝的趣事。原計划去年發射啟用的這顆探測器,因為技術評估原因一直延期到今年(NASA常有的事),趕上SpaceX發射第11次貨運補給飛船。具體時間:美國東部時間6月1日下午5:55。

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SpaceX作為NASA的快遞承包商,一大業務就是飛國際空間站專線。這次採用的還是獵鷹9號火箭,飛船還是著名的龍飛船。不過,需要多說一句,這顆中子星探測器可不是一顆衛星,不能獨立在軌飛行,而是安裝在國際空間站上,作為空間探測的一部分組件。

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更有意思的是,這次探測器的安裝工作,全程由機器人負責,沒有任何宇航員協助。這主要有賴於兩種高科技:空間站遠程操作系統SSRMS、專用靈巧操縱器SPDM。

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再來看看這個中子星探測器NICER,到底身懷什麼絕技?

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為了能夠觀測到中子星內部結構、強大磁層高能輻射,它裝備了軟X射線時間分辨光譜儀,也就是0.2~12 keV(千電子伏特)的觀測範圍。通過這些多達56個圓筒狀望遠鏡,最大化地收集中子星光子,可以超過100納秒級的頂級精度。

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為什麼要搞這麼高的精度?簡單來說,要想探測本宇宙最瘋狂的傢伙——每秒自轉1122圈,比地球自轉快1億倍的中子星,就得動用人類最精銳的探測利器唄。只有100納秒級的精度,才能精確觀測到中子星釋放的光子,由此破解中子星內部的諸多秘密。

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NICER的頂層科學目標:①確定至少20個候選脈衝星的X射線特性(脈衝星是高速自轉的中子星);②通過脈衝計時,最少測量三個中子星的半徑、質量;③觀測毫秒脈衝星;④探測超強磁層粒子加速和輻射過程……還有一些更複雜更專業的科學任務就不羅列了,反正知道一個信息就好:為了能夠打探自然界最極端、人類可觀測極限的天體,極盡能事,動用了最精銳的科學利器。

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說一半天中子星探測器,那麼問題來了,到底什麼是中子星呢?為何說它是第二大神秘天體?研究它到底有什麼重大意義?

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下篇細說,精彩答案,可戳這裡:所有恆星都逃不出三個宿命:白矮星、中子星、黑洞 - 知乎專欄


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