近日,一則關于“天關”衛星的科研突破引發廣泛關注。這顆由中國自主研發的X射線天文衛星,憑借其獨特的微孔龍蝦眼聚焦成像技術,在宇宙觀測領域取得多項開創性成果。截至目前,該衛星已探測到160余例暫現天體,并成功引導全球多個空間與地面望遠鏡開展聯合觀測,為人類探索動態宇宙提供了全新視角。
“天關”衛星的核心突破源于其搭載的微孔龍蝦眼X射線聚焦成像系統。這項技術的靈感源自龍蝦眼睛獨特的生理結構——其視網膜由數百萬個微小方孔組成,光線經管壁反射后能精準聚焦。科研團隊歷時五年攻克技術難關,成功研制出4厘米見方的鏡片,表面集成近百萬個方孔結構,分辨率達到3角分,遠超國際同類設備。該系統使衛星單次觀測可覆蓋約十一分之一的天區,同時具備極高的探測靈敏度與定位精度。
在探測器研發方面,團隊經歷了從氣體探測器到背照式CMOS探測器的技術迭代。最初選擇的氣體探測器因抗撞擊能力不足被放棄,轉而研發的天文級CMOS探測器則面臨全新挑戰。這種原本用于消費電子產品的器件,需通過特殊設計才能適應太空極端環境。2021年研制出的首批樣品在2022年太空測試中遭遇意外——兩個探測器因軌道特殊事件與器件偶發缺陷出現故障。經過半年排查,團隊確認CMOS探測器本身性能可靠,為衛星發射掃清障礙。
衛星平臺的設計同樣充滿創新。為解決X射線信號轉瞬即逝的傳輸難題,科研團隊構建了基于北斗短報文系統的全球實時通信網絡。通過優化衛星姿態控制算法與信號反射機制,成功實現分鐘級信息傳遞,突破傳統地面站依賴的限制。在儀器布局上,團隊采用三維空間桁架結構,將12臺“龍蝦眼”望遠鏡與2臺后隨X射線望遠鏡優化配置,形成類似蓮花綻放的觀測陣列,最大限度提升觀測效能。













