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美国宇航局筹划更先进的望远镜——X射线成像偏振探测器

导读: 美国宇航局又在筹划一种更先进的望远镜,主要工作波段为X射线,被命名为X射线成像偏振探测器,目前已经入围了三个方案,预计在2020年底会发射升空,将作为X射线天文学观测上的主力。

  在地球轨道上,美国宇航局所管辖的空间望远镜是全球最多的,性能也最为先进,几乎覆盖了所有的观测波段。2018年,美国宇航局将发射迄今最先进的空间望远镜,詹姆斯-韦伯望远镜,这是一具红外线天文台。不过,美国宇航局又在筹划一种更先进的望远镜,主要工作波段为X射线,被命名为X射线成像偏振探测器,目前已经入围了三个方案,预计在2020年底会发射升空,将作为X射线天文学观测上的主力。

  目前入围的三个方案都是目前X射线观测上的顶尖水平,比如来自加利福尼亚技术研究所的SPHEREX望远镜,美国宇航局马歇尔太空飞行中心提出的IXPE计划,以及美国宇航局戈达德太空飞行中心的PRAXyS方案。每个科学小组会获得100万美元的资金支持,美国宇航局也会进行为期11个月的任务概念研究。预计在2017年初宣布概念研究方案,航天器的科学仪器预算为1.25亿美元,并安排了5000万美元的发射费用。

  IXPE和PRAXyS这两个方案主要目标是个宇宙中高能事件,比如恒星工厂和恒星死亡后的情景,这些过程可产生强大的X射线信号。此外,科学家还希望收集黑洞周围的X射线信号,超致密的中子星、恒星爆炸、遥远星系中央内核的X射线信号等。IXPE采用X射线偏振技术,可以对中子星、脉冲星星云、恒星、黑洞等主要宇宙天体进行研究,符合美国宇航局的任务要求。

  PRAXyS方案则使用了一种不同的方法来研究X射线天文学,PRAXyS任务的首席研究员基思认为PRAXyS方案类似于GEMS引力与极端磁场研究项目,后者在2012年被美国宇航局取消。SPHEREX任务概念将对天空进行全面扫描,时间至少持续两年,还可以观测宇宙中的引力波。此外,SPHEREX任务还可以对一些恒星系统演化的早期阶段进行研究,比如冰是否存在于恒星周围。

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