中國科學院空間科學先導專項研制的新一顆空間科學衛星“愛因斯坦探針”(Einstein Probe，EP)，1月9日下午在西昌衛星發射中心成功發射。這顆能夠捕捉宇宙中轉瞬即逝“焰火”的衛星究竟探測的是什麼？為什麼探？如何探？……

針對這些備受關注的話題，負責研制建設“愛因斯坦探針”衛星科學應用系統的中國科學院國家天文台科研團隊，當天就此進行科普解讀。

——“愛因斯坦探針”衛星是一顆什麼樣的衛星？

“愛因斯坦探針”衛星首席科學家、中國科學院國家天文台研究員袁為民表示，“愛因斯坦探針”衛星負責在X射線波段探測宇宙中的爆發現象，這些現象通常會在短時間內出現，然后很快消失，就像宇宙中轉瞬即逝的‘焰火’。這種“宇宙焰火”是隨機出現的，很難預測，想要及時捕捉到，就需要對天空進行大范圍、不間斷的巡視。

“愛因斯坦探針”就像一台寬視場的攝像機，通過拍攝天空的X光的電影，來監測天體的活動和爆發。因為地球大氣層會阻擋來自天體的X射線，所以需要把望遠鏡送入太空，才能開展X射線探測。

——為什麼要對X射線波段開展探測研究？

“愛因斯坦探針”衛星科學應用系統總師、中國科學院國家天文台研究員劉元說，X射線或X光和可見光一樣，都是電磁輻射的一種，但X射線波長很短，光子能量很高。宇宙中的天體因溫度不同而發出各種能段的電磁輻射，天體的爆發和劇烈活動往往溫度很高，會發出X射線。因此，需要在X射線波段進行探測，在可見光或其他波段很難看到。

——為什麼要研制“愛因斯坦探針”衛星？

袁為民指出，天文學的研究對象是宇宙和天體，以及它們的物理規律、起源和演化。爆發現象和劇烈活動天體是宇宙天體的重要組成部分。那麼，它們是如何發生的？這些是天文學家想要破解的重大科學問題。而目前國際上現有的類似的設備，由於靈敏度有限，主要探測的是銀河系內的爆發現象，以及宇宙中最亮的伽馬射線暴。要探測更多的來自其他星系的爆發現象，需要能夠看得更遠的設備。這些就是研制“愛因斯坦探針”衛星的原因。

——“愛因斯坦探針”衛星探測能力有多強？有哪些科學目標？

劉元表示，愛因斯坦探針比現有國際上的同類設備，探測能力提高一個量級以上，也就是說愛因斯坦探針能發現更遙遠和更微弱的信號，能看得更清晰，定位得更精准。

“愛因斯坦探針”衛星的科學目標非常廣泛，從太陽系附近的恆星活動，到銀河系和鄰近星系中的白矮星、中子星和黑洞的爆發，再到更遙遠星系中的超新星、宇宙中沉寂的黑洞的爆發，一直到從宇宙最遙遠的深處、經過漫長的宇宙旅行才到的地球的伽馬射線暴。當兩個中子星並合時會產生引力波事件，探針還有可能發現伴隨引力波信號的X射線輻射。

——“愛因斯坦探針”衛星實現哪些先進技術突破？為什麼可以看得很寬和看到更暗、更遠的宇宙？

“愛因斯坦探針”衛星首席科學家助理、寬視場X射線望遠鏡光學系統負責人、中國科學院國家天文台研究員張臣指出，與國際上類似設備相比，“愛因斯坦探針”衛星採用了全新的探測技術，包括“龍蝦眼”微孔聚焦成像技術、CMOS傳感器的空間X射線應用關鍵技術。因此，“愛因斯坦探針”衛星具有更高的探測靈敏度和空間分辨率，從而可以看得更高、更遠。

——“愛因斯坦探針”衛星將幫助解答哪些宇宙謎題或科學問題？

張臣認為，“愛因斯坦探針”衛星能幫助回答很多關於宇宙的科學問題，主要有“宇宙中都有哪些爆發現象和天體”“這些爆發是如何發生的、又是如何形成和演化的”“宇宙中還有沒有人們完全不知道的新的天體類型”等。

同時，“愛因斯坦探針”衛星探針還能幫助回答其他一些重要科學問題，包括“是不是每個星系的中心都存在一個超大質量黑洞，就像銀河系一樣”“物質是如何落入黑洞並發出X光的”“超新星是如何爆發的、是由什麼樣的恆星所產生的”“兩個中子星的並合，在產生引力波的同時，是產生另外一個質量更大的中子星還是一個黑洞”“宇宙的恆星最早是什麼時候形成的、當時宇宙的環境是什麼樣的”“恆星的劇烈活動對圍繞它的行星的大氣層會產生什麼樣的影響、會不會影響行星的宜居性”。

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