硬X射线调制望远镜卫星中能望远镜设计与验证

中能望远镜是硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星的3台望远镜之一,主要功能是5～30keV能区的X射线巡天及定点观测。其设计综合采用了低漏电流Si-PIN探测器技术,低噪声、高灵敏专用集成电路(ASIC)技术,以及高精度准直器技术,实现了高能量分辨率与高时间分辨率的设计要求。中能望远镜在轨运行1年多,平均能量分辨率半高宽(FWHM)优于3keV(在17.8keV时),时间分辨率为256μs,表明其性能优于能量分辨率指标FWHM 3keV(在20keV时)、时间分辨率1ms的科学分析需求。     

硬X射线调制望远镜卫星在轨标定数据处理

为了完成对观测源的科学分析,需要对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星进行在轨标定。利用卫星上携带的标定放射源、探测器元素活化后产生的活化线、荧光线及有谱线辐射的天体源,对探测器的增益和能量分辨率进行标定;利用Crab脉冲星的能谱完成高能、中能和低能望远镜有效面积的标定。通过HXMT卫星与射电望远镜和伽马波段望远镜对Crab脉冲星的联合观测,对时间系统进行检验。从联合计时残差对比发现,HXMT卫星的时间系统计时准确,并且高能、中能和低能望远镜的绝对时间精度优于100μs。     

硬X射线调制望远镜卫星低能望远镜设计与验证

低能望远镜是硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星上重要的科学载荷之一。它主要包括3个低能探测器机箱和1个低能电控箱,探测器采用扫式电荷器件(SCD),同时拥有良好的能量分辨率和时间分辨率,抗堆积性能突出,适合强源的能谱和时变观测。结合解调方法,还可以进行扫描成像,胜任暂现源和暴发源的发现和观测任务。低能望远镜在轨运行结果表明:仪器各项性能正常,能够满足观测需求。     

望远镜式空间带电粒子探测系统研制

为满足空间高能粒子环境探测要求,研制了一套数字化空间电子、质子注量率能谱探测系统原理样机。该探测系统采用了半导体探测器组成的望远镜式结构,并应用了数字化的信号处理方法,能探测0.5 Me V以上的电子和5~300 Me V的质子;具有能够实时测量、体积小、重量轻、功耗低及可靠性高等优点。对该系统的各探测器的能量分辨率进行了实验测试,结果表明:TSi半导体探测器的能量分辨率可达0.5%,Si(Li)探测器的能量分辨率约为1.02%,均在可接受范围(小于5%)内。     

硬X射线调制望远镜卫星系统设计与技术成就

硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)卫星是中国第一颗大型X射线观测天文卫星,文章以HXMT卫星科学和观测需求为基础,提出了HXMT卫星系统设计思路和方案,包括观测需求的分析、轨道及卫星工作模式设计,以及卫星系统设计、分系统设计、卫星望远镜与卫星平台设计等结果,并介绍了卫星在轨评价及取得的技术成就,通过系统设计及优化,HXMT卫星具有先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光变观测能力,以及拓展的200keV～3MeV能区伽马暴探测能力等优势,可为后续天文卫星的设计提供参考。     

硬X射线调制望远镜卫星科学观测应用初步评价

硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星已顺利在轨运行1年多,完成了核心科学目标观测。文章概述了HXMT卫星的观测情况,如顺利完成核心观测源和银道面扫描的观测;重点介绍在银道面扫描、黑洞和中子星双星时变与能谱分析、伽马射线暴探测及引力波电磁对应体研究、脉冲星观测及脉冲星导航试验等方面获得的初步成果。HXMT卫星与国外空间X射线望远镜卫星及国内外地面望远镜开展的联合观测,促进了HXMT卫星的标定工作。HXMT卫星在黑洞与中子星研究、伽马射线暴探测及银河系内新源与暴发源监测方面会发挥重要作用。     

硬X射线调制望远镜卫星望远镜主支撑结构设计与验证

设计了硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星望远镜的主支撑结构,包括高精度上板、高强度支撑筒、可调节的支撑杆、高刚度中板及轻量化下板,可承载高能、中能和低能望远镜,具有质量小、精度高、精度稳定性好、散热好等特点。地面环境模拟试验和在轨验证结果表明:主支撑结构能够保证高能、中能和低能望远镜的指向一致,指向精度满足科学目标要求,从而证明了设计的合理性。     

硬X射线调制望远镜卫星总装设计与实现

针对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星有效载荷质量大、探测器数量多、地面存储和在轨工作环境要求高的特点,设计了HXMT卫星总装方案,提出了多种探测器电接口集成优化设计、望远镜外热流抑制总装设计、望远镜杂散光消除总装设计和望远镜总装全周期环境保障设计,并得到了研制实践验证。HXMT卫星在轨运行结果表明:总装设计合理可行,能满足望远镜的需求,可为我国后续空间X射线天文卫星的总装设计提供参考。     

空间望远镜定向控制系统

作为航天飞机有效负载的空间望远镜是一个自由飞行器,其定向控制系统使光轴从天球的一个目标星区域转向另一个目标星区域,然后,保持对目标星的精确指向,它能使望远镜在18分钟或更短的时间内作90°机动,既能从航天飞机上展伸出来,也能由航天飞机收回。定向控制系统包括指令发生器,控制系统,姿态修正分系统和动量管理分系统。利用精确导航敏感器(在精确定向期间用于修正姿态),速率陀螺组件(在精确定向和机动期间用于提供速率和短期姿态信息)以及反作用飞轮(用来提供机动所需力矩和精确定向期间的精密控制力矩)实现其控制功能。若主控系统某部件失效,可采用备份陀螺组件和备份控制系统及有关     

CLAST望远镜改称“费米”

美国6月11日发射的“伽马射线大区域空间望远镜”（GLAST）已顺利通过在轨测试。开始对剧烈而变幻莫测的宇宙伽马射线进行观测。与此同时,美国航空航天局于8月26日宣布重新命名该望远镜。新名字为“费米伽马射线太空望远镜”．为的是纪念高能物理学领域的先驱者、     

空间太阳望远镜热光学环境试验技术

空间太阳望远镜在轨期间,空间环境温度变化会严重影响望远镜成像质量,降低分辨率,因此空间太阳望远镜在模拟空间环境下的热光学试验是其研制过程中的关键技术之一。文章介绍了国外部分空间望远镜的热光学试验及低温光学试验设备,并针对国内空间太阳望远镜的研制和试验研究,提出了一些建设性的意见。     

小型高性能望远镜的可行性验证

为了验证既有宽视场,又有高分辨率的小型望远镜的可行性,法国国家空间研究中心(CNES)研制了1台演示验证样机,并进行了地面试验。该望远镜的焦距为1.08m、孔径f/6的三反射镜消像散系统,在8.4××1.4°的整个视场内具有高成像质量,其调制传递函数约为0.54(取频率为N)。焦平面上有2个通道:一个是24000像元的全色通道;另一个是3谱段的多光谱通道,每个谱段有12000像元。整台望远镜(包括反射镜、结构、遮光板和焦平面)质量不到45kg。为了简化结构设计,缩短校准所需的时间,同时保证望远镜的高稳定性和优良的成像质量,在样机的研制中采取了有效的技术措施。文章第一部分介绍望远镜的设计,第二部分介绍制造和试验结果。     

空间高能望远镜探寻深空真相

2012年6月13日11时30分,美国航宇局用美国轨道科学公司的飞马座-XL火箭从太平洋夸贾林环礁发射了新一代高能天文卫星——“核区分光望远镜阵列”,用于搜寻黑洞和近距离观察超新星爆炸过程。 空间高能天文发展概览     

美国新一代太空望远镜镜面的精密加工

美国新一代太空望远镜詹姆斯.韦伯(JWST)是美国宇航局(NASA)、欧空局(ESA)以及加拿大航天局(CSA)合作研制的大型优质太空望远镜,计划于2014年由阿里安5运载火箭发射到距地球150万公里的空间,围绕第二拉格朗日点(L2)的位置飞行。同哈勃望远镜相比,JWST更大、更精密,其口径是哈勃太空望远镜的三倍,但质量却只有哈勃的三分之     

美国“开普勒”太空望远镜发射寻找太阳系外类地行星

美国东部时间3月6日,NASA的“开普勒”太空望远镜从卡纳维拉尔空罩基地顺利升空到达预定轨道,这是世界首个用于探测太阳系外类地行星的探测器。此项任务预计历时至少3年,耗资约6亿美元。它将对天鹅座和天琴座中预计约10万个恒星体系展开不间断观测,以寻找类地行星和生命存在的迹象。     

哈勃空间望远镜系统工程案例研究综述

<正>哈勃空间望远镜是一台可观测从近红外线到紫外线(含可见光)范围的轨道观测台。该观测台由美国国家航空航天局(NASA)和欧洲空间局(ESA)共同组织管理,是一项大型、复杂的航天工程。哈勃空间望远镜被公认为一项科学奇迹,其观测能力和产生的科研成果已得到全世界的广泛认可。哈勃空间望远镜工程深受科技、经济、政治和工程管理等因素的影响,     

空间红外望远镜(SIRTF)

文章介绍了空间红外望远镜装置SIRTF(SpaceInfraredTelescopeFacility)的用途 ,详细介绍了SIRTF上携带的低温望远镜装置CTA(CryogenicTelescopeAssembly)和 3台成像仪器 :红外阵列相机IRAC(In fraredArrayCamera)、红外光谱仪IRS(InfraredSpectrogram)和多谱段成像分光计MIPS(MultibandImagingPho tometerforSIRTF)。     

美望远镜观测到上千黑洞

NASA称，近期天文学家通过钱德拉X射线望远镜、斯必泽望远镜和地面光学望远镜成功观测到了上千个大质量黑洞，并根据相关数据绘制出了新的黑洞全景图。全景图中所有的黑洞均位于其所在星系的中心，每一个黑洞的质量都是太阳的几亿倍到几十亿倍。尽管黑洞是不可见的，但当黑洞吞噬周围物质，这些物质以高速落人黑洞时，可以产生大量能被探测器捕捉到的不同波长的电磁波。这样的系统也被科学家称之为活动星系核。     

通信卫星天线瞄准望远镜校准技术

1 前言 在对天线进行电性能远场测试中需要用一视准轴与天线指向平行的望远镜来瞄准发射端的光标,以作为天线指向的参考基准。望远镜的视准轴与天线指向的不平行误差将直接构成天线的指向误差。因此,如何实现瞄准望远镜的精确校准一直是通信卫星天线研制中的一项重要技术。由于天线指向是在一个特定的参照系(通常是卫星坐标)内描述的(见图1),为此,对望远镜视准轴的检测和调整也必须在同样的参照系内进行。这是一项相当困难的任务。完成任务的途径取决于拥有的仪器、设备、测试软件及天线的结构状态等因素。用于地面抛物面天线     

硬X射线调制望远镜卫星深冷热管设计及试验研究

针对硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星低能探测器(CCD)的散热需求,开发了一种乙烷工质深冷槽道热管。在传热性能测试设备中,采用抽真空方式,对深冷热管的传热性能及最大热流密度进行试验。结果表明:所设计的乙烷工质深冷槽道热管在-80℃时最大传热能力不小于18W·m,热管最大传热温差3.2℃,满足低能探测器晶体的散热需求;深冷槽道热管设计过程中,应考虑气液剪切力对最大传热能力计算结果的影响。该设计可为其他工质深冷槽道热管的设计提供参考。