北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)再立新功! “極目”衛(wèi)星準(zhǔn)實(shí)時(shí)下傳伽馬暴觀測(cè)警報(bào)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)再立新功!1月27日，記者從中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所獲悉，引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器(GECAM)衛(wèi)星(“極目”衛(wèi)星)首次通過(guò)北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，準(zhǔn)實(shí)時(shí)將伽馬射線暴觀測(cè)警報(bào)下傳至GECAM科學(xué)運(yùn)行中心，標(biāo)志著“極目”衛(wèi)星成為我國(guó)首個(gè)具有即時(shí)下行觀測(cè)數(shù)據(jù)能力的空間天文望遠(yuǎn)鏡，揭開(kāi)了將北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)的短報(bào)文服務(wù)應(yīng)用于空間科學(xué)與宇宙探測(cè)的序幕。

“極目”衛(wèi)星的使命是全天候監(jiān)測(cè)引力波伽馬暴，尋找引力波之光。它的主要觀測(cè)目標(biāo)包括雙致密星并合引力波產(chǎn)生的高能輻射、伽馬暴、磁星爆發(fā)及快速射電暴等宇宙中的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象，推動(dòng)破解黑洞、中子星等致密天體的形成和演化，以及雙致密星并合之謎。

除了對(duì)引力波伽馬暴等高能天文爆發(fā)現(xiàn)象開(kāi)展科學(xué)觀測(cè)之外，“極目”衛(wèi)星還擔(dān)任著“哨兵”的角色：衛(wèi)星一旦發(fā)現(xiàn)爆發(fā)天體，需要立即將爆發(fā)信息下傳到地面，引導(dǎo)地面和其他空間天文觀測(cè)設(shè)備迅速開(kāi)展后隨觀測(cè)。

由于衛(wèi)星通常只能在飛過(guò)地面接收站時(shí)下傳科學(xué)數(shù)據(jù)，具有較長(zhǎng)的時(shí)間延遲，有時(shí)可達(dá)數(shù)小時(shí)，甚至超過(guò)10小時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。“為了滿足科學(xué)觀測(cè)需求，‘極目’衛(wèi)星創(chuàng)新性地使用北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)的全球短報(bào)文通信鏈路，將天體爆發(fā)的觀測(cè)警報(bào)等關(guān)鍵科學(xué)數(shù)據(jù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)下傳至地面，從而實(shí)現(xiàn)快速引導(dǎo)其他設(shè)備進(jìn)行后隨觀測(cè)。”“極目”衛(wèi)星項(xiàng)目首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員熊少林說(shuō)。

本次“極目”衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的爆發(fā)天體是一個(gè)伽馬射線暴(編號(hào)GRB 210120A)，其發(fā)生于2021年1月20日15時(shí)10分48.550秒。“極目”衛(wèi)星通過(guò)星上在軌觸發(fā)定位軟件實(shí)時(shí)捕捉到該爆發(fā)事件，并將星上觸發(fā)定位結(jié)果以及光變曲線等觀測(cè)警報(bào)信息通過(guò)北斗三號(hào)系統(tǒng)的短報(bào)文功能下傳至地面。

星上在軌觸發(fā)定位軟件實(shí)時(shí)捕捉到該爆發(fā)事件后約60秒，“極目”衛(wèi)星科學(xué)運(yùn)行中心收到第一條北斗短報(bào)文，其后10分鐘內(nèi)收到所有短報(bào)文信息。短報(bào)文傳輸功能正常，性能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)。作為“極目”衛(wèi)星首個(gè)在軌觸發(fā)定位以及通過(guò)短報(bào)文準(zhǔn)實(shí)時(shí)下行觀測(cè)警報(bào)的伽馬暴，“極目”衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)通過(guò)國(guó)際伽馬暴協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)(GCN)發(fā)布了觀測(cè)通告。

熊少林表示，“極目”衛(wèi)星是北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)全球短報(bào)文服務(wù)的首個(gè)衛(wèi)星試驗(yàn)用戶(hù)。本次試驗(yàn)的成功表明北斗短報(bào)文服務(wù)在空間科學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

據(jù)悉，我國(guó)正在研制的愛(ài)因斯坦探針(EP)衛(wèi)星、增強(qiáng)型X射線時(shí)變與偏振(eXTP)空間天文臺(tái)等也計(jì)劃利用北斗三號(hào)系統(tǒng)的短報(bào)文功能，以便快速向國(guó)內(nèi)外天文學(xué)家發(fā)布有關(guān)宇宙天體爆發(fā)活動(dòng)的關(guān)鍵信息，引導(dǎo)其他設(shè)備開(kāi)展后隨觀測(cè)。(陸成寬)