硬X射線調制望遠鏡相關知識

天體的高能輻射(X射線，γ射線)被地球大氣吸收，必須在地外空間才能被觀測到，1962年，美國科學工程公司一個青年核工程師賈科尼(R. Giacconi)，聯(lián)合麻省理工學院的學者，用探空火箭把X射線計數器放到高空,探測月面被太陽照射時產生的熒光X射線，意外地在月亮和太陽以外的天區(qū)探測到一個很強的X射線源。2002年，賈科尼由于開拓了人類觀測宇宙的新窗口--X射線天文學而被授予諾貝爾物理學獎。

對于研究天體極端條件下的高能過程，光子能量高于10-20 keV的硬X射線是比X射線更重要的窗口，例如，黑洞吸引周圍物質形成吸積盤，其最后一個穩(wěn)定軌道內邊緣的溫度達到數百萬上千萬度，發(fā)射強烈的軟X射線。而從吸積盤邊緣到黑洞視界的高溫等離子體溫度高達數十億度，這個區(qū)域主要發(fā)射比軟X射線能量更高的硬X射線。所以，硬X射線是研究鄰近黑洞強引力場區(qū)域時間?空間和物質性質的關鍵波段，而且很多巨型黑洞被塵埃包圍,軟X射線無法穿透，只能用硬X射線探測器去發(fā)現(xiàn)它們。

20世紀90年代初提出直接解調方法，用簡單成熟的硬件技術可以實現(xiàn)高分辨和高靈敏度硬X射線巡天。直接解調方法則應用非線性的數學手段，直接解原始的測量方程，實現(xiàn)反演成像。由于更充分地利用了數據中有關測量對象和測量儀器的信息，同樣的數據經直接解調可以得到比傳統(tǒng)方法好得多的反演結果，把直接解調技術運用于實驗設計，可以突破儀器內稟分辨的限制，用簡單的非成像探測器掃描觀測，實現(xiàn)高靈敏度和高分辨率的成像，與復雜和昂貴的編碼孔徑成像系統(tǒng)相比，簡單的準直探測器掃描數據直接解調成像的，分辨率高，同時噪音干擾被有效抑制，背景異常干凈。

20世紀90年代初，歐洲開始采用技術復雜、價格昂貴的編碼孔徑技術建造硬X射線成像衛(wèi)星INTGRAL，而美國硬X射線衛(wèi)星Swift也于2004年上天，它們正在進行硬X巡天，進入新世紀以來，美國NASA開始實施雄心勃勃的"超越愛因斯坦計劃",它的主要目標之一是用新一代黑洞發(fā)現(xiàn)者衛(wèi)星探測黑洞，了解黑洞附近的空間、時間和物質的行為。HXMT具有比INTGRAL和Swift更強大的成像能力和獨一無二的定向觀測能力，如果能在今后幾年中發(fā)射上天，就可以抓住另一個重要的科學機遇:趕在"超越愛因斯坦計劃"黑洞發(fā)現(xiàn)者上天之前，發(fā)現(xiàn)更多新的黑洞天體，并深入研究黑洞強引力場中的動力學過程，為實現(xiàn)"超越愛因斯坦"的科學追求做出重大貢獻。美國"超越愛因斯坦計劃"新一代黑洞發(fā)現(xiàn)者的候選項目EXIST的首席科學家Grindlay教授指出:HXMT是今后這段時期中研究黑洞動力學過程的獨一無二的硬X望遠鏡;對中國是一個很好的機會用發(fā)射硬X射線衛(wèi)星在一個重大的科學前沿取得領導地位。

1992年 ，高能所的李惕碚和吳枚應用非線性手段于數據分析，建立和發(fā)展了對象重建的直接解調方法(Direct Demodulation Imaging Method，簡稱DD方法)，其核心是更多地利用觀測數據的信息，在解調計算中合理地施加物理約束。該方法具有靈敏度高、抑止噪音能力強、能突破望遠鏡的內稟角分辨率等傳統(tǒng)高能天文成像方法所不具備的優(yōu)點。用該方法指導儀器設計，能夠用簡單成熟的準直型望遠鏡實現(xiàn)高靈敏度、高空間分辨硬X射線成像觀測。

1993年，高能所研制了球載硬X射線探測器(左圖為實驗氣球，右圖為球載硬X射線探測器HAPI-4的吊籃)，在離地38公里的高空成功地對天鵝座X-1進行了掃描成像，證明了直接解調成像技術的可行及成像能力。由于受到氣球飛行時間的限制，無法對天體進行長時間的觀測。同時，還受到氣球飛行高度的限制(約40公里)，不能觀測天頂角低于50度的天體。而衛(wèi)星的高度在500-600公里，在軌運行時間可長達2年以上，可對全天球進行觀測，實現(xiàn)全天巡天掃描，提出 了"空間硬X射線調制望遠鏡HXMT建議書"。

1993-1995年，美國NASA總部林志豪(J. Ling)教授、日本理化學所及宇宙科學所松岡勝教授、德國馬普地外所所長及ROSAT衛(wèi)星首席科學家Truemper教授、美國哈佛-史密松天體物理中心J.Grindlay教授等重視HXMT的科學重要性，分別提出和探討在HXMT項目上進行合作。

繪制高精度硬X射線天圖，使硬X射線天體的數量提高十倍以上并可能發(fā)現(xiàn)新的天體類型。從而極大豐富人類對硬X射線宇宙的認識。

活動星系核和類星體的能量來源是人類尚未解釋的宇宙之謎，有可能來自于巨型黑洞和周圍物質之間的作用。HXMT將系統(tǒng)研究各類活動星系核和類星體的硬X射線輻射性質，并通過與其他波段的聯(lián)測研究活動星系核的輻射來源和輻射區(qū)結構。

X射線雙星由一個中子星或黑洞與一個正常恒星構成。HXMT將通過X射線雙星研究致密星周圍吸積盤的形成和演化、強引力場中各種廣義相對論效應的檢驗、黑洞的形成及演化、黑洞自轉、視超光速噴流現(xiàn)象、中子星的物質狀態(tài)方程等。

超新星遺跡是恒星演化晚期超新星爆發(fā)的產物，HXMT將研究超新星遺跡的非熱X射線輻射性質，探索高能宇宙線的起源和加速。

星系團是宇宙中最大的引力束縛系統(tǒng)。HXMT將系統(tǒng)研究星系團的硬X射線輻射，測量星系團中高能粒子的含量，探討高能粒子對氣體的加熱效應。 恒星的耀斑爆發(fā)。恒星巨大的耀斑爆發(fā)要比太陽耀斑強許多個數量級，伴隨著強烈的X射線暴發(fā)。HXMT可研究恒星冕區(qū)的演化、以及高能粒子在磁活動區(qū)的被加速。

實現(xiàn)最高靈敏度和分辨率的硬X射線巡天:發(fā)現(xiàn)大批被塵埃遮擋的超大質量黑洞和未知類型天體，分解和確定宇宙硬X射線背景輻射的來源。

研究致密天體和黑洞強引力場中動力學和高能輻射過程:對黑洞、中子星、活動星系核等高能天體實現(xiàn)高精度定向觀測，研究其光變性質和光譜，高能粒子加速機制等重要物理過程。

硬X射線成像比X射線成像困難得多，上世紀70年代開始發(fā)展了編碼孔徑成像技術, 它是用探測器陣列與編碼孔板構成的編碼孔徑望遠鏡，記錄不同方向入射的光子編碼板投影的疊加,然后再借助于解調或者反演的數學方法求出影像，上世紀90年代，歐洲和美國先后開始研制編碼孔徑成像的硬X射線衛(wèi)星。

與歐美的編碼孔徑成像技術不同，硬X射線調制望遠鏡是采用直接解調方法反演成像。自高斯發(fā)明最小二乘法以來，人們喜歡借助一些簡化的最優(yōu)條件(例如最小二乘條件、最大熵條件、最大似然條件等)或線性數學變換(例如傅里葉變換)，實現(xiàn)由觀測數據到真實對象的反演;直接解調方法則用非線性數學手段，直接解原始的測量方程，實現(xiàn)反演成像。由于更充分地利用了測量對象和測量儀器的信息，同樣的數據經過直接解調可以得到比用傳統(tǒng)方法更好的成像效果。與復雜昂貴的編碼孔徑成像系統(tǒng)相比，用簡單的準直探測器掃描數據直接解調成像，分辨率高，同時噪音干擾被有效抑制，背景異常干凈，從而用簡單成熟的硬件技術就可以實現(xiàn)高分辨、高靈敏度的硬X射線巡天。

HXMT衛(wèi)星望遠鏡組件，和光學望遠鏡不同的是，它其實為一組工作在不同波段上的X射線探測器，左邊突出的是低能X射線探測器;中間圓形的是高能X射線探測器;右邊是中能X射線探測器。

主探測器 NaI(Tl)/CsI(Na) Phoswich

總探測范圍 5000 cm2

探測能級范圍 20~250 keV (可降至~ 1 keV)

分辨率 19% (@60keV)

連續(xù)靈敏度 3.0×10-7 ph cm-2 s-1 keV-1 ,or 0.5 mCrab (3σ@100keV,105s)

視場 5.7°x 5.7°(FWHM)

源定位精度 ≤1 arcmin(20?)

角分辨率 ≤5 arcmin(20?)

附加設備 IEXD (7-30 keV, SiPIN, 1000 cm2),

SXD ((1-15 keV, SCD, 300 cm2)

重量 2500 公斤 (有效載荷 1100 公斤)

尺寸 2.0米×2.0米×2.8米 (L×W×H)

設計壽命 3 年

軌道 高度 550千米，傾角 43°

姿態(tài) 三軸穩(wěn)

控制精度 ±0.25°

硬X射線調制望遠鏡(HXMT)完全建立在中國成熟的硬件技術、創(chuàng)新性的數據處理方法基礎之上，中國已發(fā)展成熟的"資源二號"衛(wèi)星平臺基本能滿足HXMT的需要。因此，HXMT將是一顆真正屬于中國的、具有高度科學創(chuàng)新性和技術可靠性的科學衛(wèi)星。

硬X射線調制望遠鏡(HXMT)實現(xiàn)中國空間天文衛(wèi)星零的突破，是中國《"十一·五"空間科學發(fā)展規(guī)劃》的目標之一.。HXMT 實現(xiàn)寬波段X射線 (1-250 keV) 巡天，其中在硬X射線波段具有世界最高靈敏度和空間分辨率，發(fā)現(xiàn)大批被塵埃遮擋的超大質量黑洞和未知類型天體，探測宇宙硬X射線背景輻射;HXMT還將通過對黑洞和其他高能天體寬波段X射線時變和能譜的觀測，研究致密天體極端物理條件下的動力學和輻射過程。

HXMT建立在中國學者對硬X射線成像技術的原始性創(chuàng)新和成熟可靠的探測器技術基礎之上。從2000年以來，HXMT的預研工作得到國家974項目、中科院知識創(chuàng)新工程重大方向性項目和清華大學985項目的聯(lián)合支持，現(xiàn)已完成有效載荷系統(tǒng)地面樣機研制，成功地進行了氣球飛行檢驗。中國已發(fā)展成熟的"資源二號"衛(wèi)星平臺的主要性能完全滿足HXMT衛(wèi)星的要求，不存在需要攻克的關鍵技術問題。HXMT是一顆具有重大科學意義、高度創(chuàng)新性與技術可靠性的科學衛(wèi)星，已經具備進行工程研制的條件。在"十一五"期間發(fā)射HXMT衛(wèi)星，可以在基礎科學的一個重要前沿為中國取得具有高顯示度的重大成果。

1994年4月，HXMT作為科學試驗衛(wèi)星列入中國空間技術研究院"九五及后十年衛(wèi)星發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃"。

1994年5月，《高能天體物理及天文衛(wèi)星發(fā)展討論會》在京舉行，物理、天文、空間科技等領域專家40余人出席，對空間硬X射線調制望遠鏡建議書進行研討，并對HXMT的立項提出積極建議 。

1994年9月，在意大利卡普里召開的、有天文和空間科學技術方面近百名專家，包括已發(fā)射和計劃中的各高能天文衛(wèi)星的主要負責人參加的高能天文成像國際會議上，作為HXMT提案建議人之一的李惕碚在會上作了題為"直接解調方法與硬X射線成像"的邀請報告(左圖)，介紹了直接解調的原理、應用于空間數據分析和氣球觀測所取得的成果以及HXMT方案，引起了強烈反響。J. Paul教授在會議總結報告中高度評價了直接解調方法，并建議推廣應用。

1994年10月，中科院向國防科工委建議將HXMT天文衛(wèi)星列入世紀末至下世紀初中國應用衛(wèi)星規(guī)劃。

1993年底-1994年，中科院高能所同航天總公司501部完成HXMT天文衛(wèi)星工程系統(tǒng)概念和可行性方案的初步研究報告。

1995年5月，完成HXMT方案可行性論證報告。

1998年8月，意大利空間局代表團應中國宇航局邀請訪華討論空間科技合作，在"空間科學工作組報告"中，空間硬X射線望遠鏡HXMT作為雙方都有興趣的項目列入。

2000年5月，HXMT預研及相關的科學工作被遴選為國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃(973)項目，同時得到中科院知識創(chuàng)新工程重大方向性項目和清華大學985項目的配套支持，由中科院和清華大學聯(lián)合實施 。

2002年5月，F(xiàn). Frontera教授等4位意大利天文和空間技術專家來京與中方學者舉行了"空間硬X射線調制望遠鏡HXMT研討會"，意方表達了合作的強烈愿望，愿提供在空間天文科學和技術方面的經驗和成果;在雙邊合作項目批準和HXMT衛(wèi)星立項后，還可以為衛(wèi)星提供設備。

2002年7月，國家科技部組織物理、天文、空間技術和管理專家對HXMT預研進行了中期評審，專家組強烈呼吁:盡快開展硬X射線調制望遠鏡HXMT的衛(wèi)星立項工作，希望科技部和各有關單位給予大力支持。

2003年6月，航天科技集團第五研究院同高能所成立HXMT衛(wèi)星聯(lián)合論證組，"資源"二號衛(wèi)星平臺的主要性能完全滿足HXMT衛(wèi)星的要求，制造和發(fā)放HXMT衛(wèi)星的技術條件已完全成熟。

2005年9月7日，國防科工委通知全面部署HXMT衛(wèi)星工程立項。

2005年9月24日，國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃(973計劃)項目"天體高能輻射的空間觀測與研究"課題通過驗收(左圖)。該項目于2000年開始實施，由高能所、光電研究院和清華大學共同承擔，高能所為項目依托單位。項目得到了科技部973計劃2000萬元以及中科院創(chuàng)新工程和清華大學建設世界一流大學計劃各1000萬配套經費的支持，其主要科學目標是對HXMT的關鍵技術進行攻關，建設HXMT的地面物理樣機，為HXMT的工程立項作前期研究，同時開展相關的數據庫建設和天體物理研究。專家組認為，項目各課題均高水平地完成了預定研究任務，不僅在前沿研究中取得了突出成績，而且為下一步HXMT作為國家大科學工程立項創(chuàng)造了良好的條件，很好地實現(xiàn)了孕育國家大科學工程的目標。

2005年10月18日，由航科集團5院、中科院和清華大學提交的國防科技工業(yè)民用專項科學技術研究項目《硬X射線調制望遠鏡(HXMT)衛(wèi)星總體方案研究》任務書通過了國防科工委組織的專家評審，項目進入了背景型號研究階段。

2005年11月26-27日，HXMT背景型號研制動員大會在北京頤泉賓館舉行(右圖)，中科院高能所、光電研究院和清華大學的領導以及所有項目參與人員，共計80余人參加了會議。本次大會的召開標志著HXMT背景型號研制階段工作任務的正式啟動。會議使所有項目參與人員對項目有了整體認識，了解了項目的背景、意義和物理目標，為項目任務的進一步展開奠定了良好的基礎。

2005年12月7日，高能所成立HXMT項目指揮部籌備組，全面負責HXMT有效載荷和地面應用系統(tǒng)背景型號研究工作。12月23日成立HXMT項目辦公室，負責項目的日常管理以及與所外單位之間的聯(lián)系。

2006年1月6-7日，HXMT有效載荷及地面應用系統(tǒng)方案(初步)評審會于在高能所召開，來自光電研究院、航天科技集團五院501所、空間中心及高能物理研究所的評審專家到會(左圖)。根據衛(wèi)星對有效載荷的設計要求，HXMT各分支系統(tǒng)報告了電子學、荷電粒子、主探測器、準直器、在軌定標探測器、粒子監(jiān)測器及軟X射線探測器的方案。評審專家重點對有效載荷的力學分析、熱分析、可靠性分析、熱控措施等提出了積極建議，對每一個研制方案進行了充分的評審，提出了進一步完善研制方案的意見，為保證HXMT背景型號階段有效載荷研制任務及地面應用系統(tǒng)的順利完成具有重要意義。

2006年1月16-20日，HXMT國際學術討論會在三亞召開( 右圖)，來自國內的19名專家以及英、美、德、日本、意大利、瑞士、捷克等國的23名科學家與會。會議討論了HXMT的意義、主要科學目標、儀器和觀測模式的優(yōu)化設計以及HXMT項目的國際合作。

2006年6月30日，中科院受國防科工委委托在北京召開了綜合論證評審會，再次對"十一五"自主空間科學衛(wèi)星項目進行綜合科學論證，要求給出項目支持先后順序的意見。評委由天文、物理、空間技術和管理方面的20余位專家組成。HXMT得到了專家組的認可和支持。

2006年7月，中科院向國防科工委優(yōu)先推薦HXMT為"十一五"自主空間科學項目。

2006年10月18日，國防科工委在北京召開《硬X射線調制望遠鏡背景型號研究任務書補充審查會》，高能所提出的《硬X射線調制望遠鏡(HXMT)衛(wèi)星有效載荷及地面應用關鍵技術研究》研究任務書獲得評審通過。

2006年11月20日，HXMT衛(wèi)星有效載荷系統(tǒng)正式進入了原理樣機桌面聯(lián)試階段，瑞軟公司的通用仿真測試系統(tǒng)(BusRobot)產品作為桌面聯(lián)試軟件參與了測試。

2006年11月30日-12月2日，中意雙邊空間天文會談在北京舉行(左圖)，主要議題是雙方在HXMT和Simbol-X衛(wèi)星項目上的合作。雙方可能的合作內容有:(1)意大利為HXMT提供衛(wèi)星平臺;(2)中國為Simbol-X提供發(fā)射，研制焦平面探測器以及反符合屏蔽探測器和讀出電子學系統(tǒng);(3)意大利為HXMT項目貢獻偏振X射線望遠鏡;(4)意大利提供Malindi地面站接收HXMT數據并協(xié)助建立HXMT的科學數據和用戶支持中心;(5)意大利參加HXMT已有載荷的研制，包括高能探測器和電子學方案的優(yōu)化、脈沖形狀甄別器的設計與研制、高能探測器的定標以及中能X射線探測器的讀出電子學ASIC等。意方參加的合作對于進一步提升高能探測器性能，增加HXMT科學產出具有重要價值。

2007年2月4日，HXMT召開有效載荷和地面應用系統(tǒng)工程動員會。清華大學天體物理中心張雙南教授說:"硬X射線調制望遠鏡衛(wèi)星將完成深度巡天，發(fā)現(xiàn)上千個巨型黑洞，在基礎科學前沿取得高顯示度的重大成果。"項目首席科學家李惕碚院士說，"硬X射線來自最靠近黑洞視界的區(qū)域，是探測黑洞和研究黑洞附近物理過程的一個關鍵窗口;而由于成像的技術困難，硬X射線又是一個有待開拓的波段"。HXMT衛(wèi)星已被正式列入我國"十一五"民用航天發(fā)展規(guī)劃，作為我國第一個自主研制的天文衛(wèi)星，計劃在2010年發(fā)放，將實現(xiàn)世界最高靈敏度和最好空間分辨率的硬X射線巡天，并對黑洞、中子星、超新星遺跡等天體的高能輻射進行高質量寬波段觀測。

2007年4月5日，國防科工委下發(fā)"科工技[2007]311號"文件《國防科工委關于硬X射線調制望遠鏡(HXMT)衛(wèi)星總體及關鍵技術研究任務書的批復》，同意開展HXMT衛(wèi)星總體及關鍵技術研究工作。批復要求:按照天地一體化的設計思想，完成HXMT衛(wèi)星工程的大系統(tǒng)論證，突破HXMT衛(wèi)星的技術難點，完成HXMT衛(wèi)星總體方案論證，完成衛(wèi)星有效載荷及地面數據處理關鍵技術攻關，完成HXMT衛(wèi)星可行性論證，為工程立項奠定基礎。

2007年4月21日，中科院基礎局組織的"HXMT科學目標對衛(wèi)星總要求及有效載荷對衛(wèi)星平臺技術要求"評審會在高能所召開，參加會議的有中科院基礎局、自然科學基金委、國家天文臺、上海天文臺、航天科技集團五院、美國Purdue大學和高能所的有關領導和專家。評審組聽取了高能所HXMT總體組作的"HXMT科學目標對衛(wèi)星總要求及有效載荷對衛(wèi)星平臺技術要求"報告，并進行了討論。評審組同意通過評審。

2007年4月30日，HXMT各子系統(tǒng)方案評審會在高能所召開。16位評審專家分別來自清華大學、中科院光電研究院、中科院高能所、航天科技集團五院和空間中心。評審組聽取了各子系統(tǒng)的方案設計報告后，進行了深入的評議，對每個子系統(tǒng)的方案設計報告提出了具體的改進要求和建議。

2007年7月6日，HXMT衛(wèi)星項目通過了航天科技集團組織的衛(wèi)星總體技術、有效載荷及應用關鍵技術研究實施方案評審。

2007年8月3日，中科院高技術局組織的"硬X 射線調制望遠鏡(HXMT) 衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)可行性論證報告"評審會在高能所召開。參加會議的有國防科工委系統(tǒng)一司，航天科技集團五院、五院總體部，清華大學，中科院高能所、光電院、空間中心、力學所等單位的領導和專家。評審組聽取了有效載荷分系統(tǒng)可行性論證情況的匯報，經討論后指出:HXMT有效載荷方案內容完整，合理可行，能夠滿足科學目標的要求和衛(wèi)星平臺的約束條件;HXMT有效載荷分系統(tǒng)的關鍵技術已經突破。HXMT有效載荷具備工程立項的條件，同意通過評審。

2007年9月3日，HXMT衛(wèi)星技術可行性論證報告通過了中科院與航天科技集團聯(lián)合組織的評審。

2007年9月7日，國防科工委在北京召開HXMT衛(wèi)星工程大總體討論會。會議組成了包括王希季院士等13位專家的專家組，航天科技集團科技委副主任徐福祥研究員為組長，孫家棟院士為顧問。會議聽取了HXMT工程研制總要求、衛(wèi)星總體技術方案、運載系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、科學應用系統(tǒng)方案等6個報告。專家組對衛(wèi)星大系統(tǒng)方案論證的下一步工作提出了建議。工程大總體討論會的召開標志著HXMT工程立項過程正式啟動。

2008年4月，國防科工委委托中咨公司完成HXMT衛(wèi)星經濟可行性評估，核定總經費約人民幣10億元。由于經費不能落實，原定于2008年完成的工程立項未能完成。

2008年4月28-30日，HXMT舉辦了有效載荷與地面應用系統(tǒng)首次型號產品質量培訓。航天五院、清華大學、中科院空間中心、光電院、高能所等單位的近百名參與工程研制的人員和各分系統(tǒng)負責人參加了此次培訓。HXMT作為我國首顆空間天文衛(wèi)星項目肩負著重要歷史使命和責任，將在我國空間大科學系統(tǒng)建設中起重要作用。通過這次培訓要樹立起航天工程產品的質量意識，重視質量管理，并加快質量管理體系的建設。培訓班邀請航天五院原總質量師、著名資深質量外審員陳明德研究員以中華人民共和國國家軍用標準GJB9001A-2001為主線，結合航天產品研制的規(guī)范、要求及他本人幾十年從事航天產品研制的親身經歷授課3天。培訓結束后進行了書面考試，考試合格者將頒發(fā)相應質量培訓合格證書。

2008年7月4日，高能所聯(lián)合航天科技集團五院總體部召開了對國防科技工業(yè)民用航天背景型號項目HXMT衛(wèi)星有效載荷及應用關鍵技術研究"的結題驗收會。來自航天科技集團五院返回式項目辦、研發(fā)部、總體部，原子能科學研究院，清華大學，以及中國科學院光電院、國家天文臺、高能所等單位的專家組成驗收專家組，顧逸東院士擔任組長。 專家組聽取了項目總結報告;實地查看了有效載荷研制的硬件成果，包括高能X射線望遠鏡單體工程機，中、低能X射線望遠鏡原理樣機，以及地面測試聯(lián)調系統(tǒng)和真空試驗設備;查驗了包括方案報告、試驗證明、管理文件等在內的歸檔資料。專家組認為，項目組高質量完成了科工委批復和實施方案規(guī)定的全部研究內容，完成了所有樣機的研制，達到并部分超過了規(guī)定的關鍵技術指標;關鍵技術已經取得突破，文檔資料齊全有效，對有效載荷和地面應用系統(tǒng)方案及衛(wèi)星總體方案提供了有力的支撐，為項目進入工程階段的研制打下了堅實的基礎。驗收專家組同意通過驗收。

6月15日11時00分 ，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征四號乙運載火箭，成功發(fā)射首顆X射線空間天文衛(wèi)星"慧眼"。

首臺太空望遠鏡將是世界上靈敏度和空間分辨本領最高的硬X射線望遠鏡，它將探測大批高能天體和天體高能輻射新現(xiàn)象，并對黑洞、中子星等重要天體進行高靈敏度定向觀測，推進人類對極端條件下高能天體物理動力學的新認識。

HXMT是發(fā)現(xiàn)黑洞和研究致密天體強引力場中動力學與高能過程的強有力的實驗裝置。在"超越愛因斯坦"計劃的下一代黑洞搜尋者(Black Hole Finder Prob)之前，HXMT能夠以最高靈敏度和分辨率發(fā)現(xiàn)大批被塵埃遮擋的超大質量黑洞和其他未知類型高能天體，并研究宇宙硬X射線背景的性質。HXMT衛(wèi)星的低能(1-15 keV)中能(5-30 keV)和高能(20-250 keV)三個望遠鏡都是準直型探測器，直接解調掃描數據可以實現(xiàn)高分辨和高靈敏度成像以及對彌散源的成像;而大面積準直探測器又能獲得特定天體目標的高統(tǒng)計和高信噪比數據，使HXMT既能實現(xiàn)大天區(qū)成像，又能通過寬波段時變和能譜觀測研究天體高能過程，有機會為實現(xiàn)"超越愛因斯坦"的目標作出獨到的貢獻。由于在硬X波段具有前所未有的靈敏度和成像能力，HXMT衛(wèi)星將對空間天文的發(fā)展做出重要貢獻。

"這個項目已經過10多年的預研"，蘇定強說，各項關鍵技術幾乎都已解決。

進入新世紀以來，美國國家航空航天局開始實施雄心勃勃的"超越愛因斯坦計劃"，它的主要目標之一，是用新一代"黑洞發(fā)現(xiàn)者"衛(wèi)星探測黑洞，了解黑洞附近的空間、時間和物質的行為。

中國計劃發(fā)射的太空望遠鏡，具有更強大的成像能力和獨一無二的定向觀測能力，如果能在今后幾年發(fā)射上天，可以趕在"黑洞發(fā)現(xiàn)者"上天之前，發(fā)現(xiàn)更多新的黑洞天體，從而在一個重大的科學前沿取得領導地位。

南極冰穹A醞釀架設大口徑望遠鏡

"哈勃"太空望遠鏡主要觀測可見光波段，最大限度收集從遙遠星球發(fā)出的光線，其波長范圍在390-780納米;X射線望遠鏡觀測波段范圍是0.01-10納米，主要探測宇宙X射線背景輻射，"前者好比是看圖像，后者好比是聽聲音。"

2017年2月7日，從中國科學院國家空間科學中心獲悉，2017年計劃發(fā)射"硬X射線調制望遠鏡衛(wèi)星"，可觀測黑洞、中子星、超新星爆發(fā)等。

"硬X射線調制望遠鏡衛(wèi)星"將實現(xiàn)寬波段大天區(qū)X射線巡天，具有獨特的觀測黑洞、中子星等高能天體多波段快速光變的能力，將加深對致密天體和黑洞強引力場中動力學和高能輻射過程的認識，使中國高能天體物理觀測研究進入國際先進水平。

2017年6月15日11時00分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭，成功發(fā)射硬X射線調制望遠鏡衛(wèi)星"慧眼"，這是我國首顆大型X射線天文衛(wèi)星，同時此次發(fā)射還搭載了國內國外3顆小衛(wèi)星。

硬X射線調制望遠鏡衛(wèi)星設計壽命4年，承載高能、中能、低能X射線望遠鏡和空間環(huán)境監(jiān)測儀，通過巡天觀測、定點觀測和小天區(qū)掃描3種工作模式，能夠實現(xiàn)寬波段、高靈敏度、高分辨率的X射線空間觀測。衛(wèi)星成功發(fā)射和正常運行后，將使我國在X射線空間觀測方面具有國際先進的暗弱變源巡天能力、獨特的多波段快速光觀測能力等，推動我國高能天體物理研究進入世界先進行列。