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合作研究伽马暴 中法天文卫星升空

2024年6月22日

6月22日,一枚中法两国合作研制的科研卫星从西昌卫星发射中心升空, 将和地面望远镜协同探寻观测伽马射线暴,有助于更好地了解宇宙历史及演化。这也是嫦娥六号探月任务后,中国与欧洲科研机构的又一次太空合作。

当地时间6月22日下午,中法两国合作研制的天基多半段空间变源监视器(SVOM,亦称中法天文卫星)从西昌卫星发射中心升空
当地时间6月22日下午,中法两国合作研制的天基多半段空间变源监视器(SVOM,亦称中法天文卫星)从西昌卫星发射中心升空图像来源: ADEK BERRY/AFP/Getty Images

(德国之声中文网)这也是不久前在月球背面探测的嫦娥六号任务后,中法两国的又一次航天合作。总重930公斤的天基多半段空间变源监视器(SVOM,亦称中法天文卫星)升空后,将探测所有已知类型的伽马射线暴,并且准确快速地确定其位置。

伽马射线通常要经过数十亿光年才能抵达地球,因此将携带其在宇宙中所经过的气体云和星系的痕迹,有助于科学家更好地了解宇宙的历史和演化。美国纽约“熨斗研究院”(Flatiron Institute)天体物理中心的科学家戈特利布(Ore Gottlieb)对法新社表示,探测伽马暴就像“探测过去”,而此次发射的中法天文卫星有望解开伽马射线暴领域的几个谜团,“这包括探测宇宙中最遥远的伽马暴,也就是最古早的伽马暴。”

伽马射线暴通常发生在巨型恒星(至少比太阳大20倍)爆炸或者致密恒星融合之后。极其明亮的射线暴可以释放出相当于一百亿亿个太阳的能量。

在中法天文卫星发射前,科学家发现的最古早的伽马暴发生在宇宙大爆炸之后6.3亿年,相当于宇宙当前年龄的5%。参与此次联合研究项目的巴黎天体物理研究所的科学家戴涅(Frederic Daigne)对法新社说:“我们对伽马射线暴本身感兴趣,因为他们是非常极端的宇宙爆炸,能让我们更好地了解某些恒星的死亡。……所有这些数据让我们能用在地面实验室中无法重现的现象来探知物理规律。”

在中法天文卫星发射前,科学家发现的最古早的伽马暴发生在宇宙大爆炸之后6.3亿年,相当于宇宙当前年龄的5%图像来源: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration/IMAGO

处处掣肘的欧中太空合作

中法天文卫星的飞行平台由中方负责,总共载有4个主要科研仪器,其中光学望远镜、伽马射线暴监测器由中科院等中方机构制造,X射线与伽马射线望远镜则由法国科研机构主导研发,德国马普研究院地外物理研究所也参与了望远镜的建造。按计划,卫星将在距地面625公里的轨道上至少运行三年时间,与多个地面望远镜协同观测。对于科学家而言,最大的挑战在于伽马射线暴非常短暂,因此必须在极短的时间内尽可能多地采集数据。卫星一旦确定了伽马射线暴的位置后,就会立即将坐标传送到地面观测站并且向24小时值班的科学家团队发送警报。两台自动控制的地面跟踪望远镜必须在5分钟内启动并指向相应位置,从而进行更加精确的协同观测,快速辨别出伽玛射线暴在X射线和可见光波段的余辉。

美国哈佛大学史密松天体物理中心的科学家麦克道尔(Jonathan McDowell)对法新社表示,尽管中法天文卫星项目从科学角度而言“并非独一无二”,但是对于中国与西方的太空合作而言“依然意义重大”。由于美国国会2011年就禁止NASA与中国进行任何合作,西方国家与中国的航天合作受到了巨大的限制。麦克道尔指出:“美国对技术转移的担忧限制了其盟友和中国的合作,但这依然偶有发生。”

欧中月球合作 是否面临政治风险?

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不久前,从90年代初起就负责协调欧中之间的航天合作的欧洲空间局国际关系处主任伯奎斯特(Karl Bergquist)在接受德国之声采访时也表示,“随着地缘政治环境在近十年间发生了很大的改变,欧中航天合作面临的限制也越来越多”。受此影响,2015年开始的欧中载人航天合作如今已经处于“休眠”状态。伯奎斯特说:“这主要是受到了来自第三方出口管制的影响。我们欧洲和美国也有很多航天合作,会用到很多来自美国的设备,但是这些设备我们不能用于和中国的合作项目,同时我们欧洲也无法不用这些来自美国的关键设备。”

已经完成月球背面探测、即将携带月岩样本在6月25日重返地球的中国嫦娥六号探测器,也有包括欧空局在内多个欧洲科研机构的参与。但是伯奎斯特担心,欧洲与中国的太空合作今后会进一步受限。“俄乌战争爆发后,欧盟开始对俄罗斯全面制裁。在这一背景下,中国和俄罗斯发起的国际月球自动科研站项目(ILRS)就会对我们构成麻烦:如果中国接下来的嫦娥七号、嫦娥八号任务被纳入ILRS项目之中,我们欧洲就几乎不可能再继续和中国合作探月了。”

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