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科学家对话科学家,探寻中国航天如何从自然界中寻找灵感,打破传统观测极限。本期《锚点》节目中,中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰对话“天关”卫星首席科学家、中国科学院国家天文台研究员袁为民,看微孔“龙虾眼”如何帮人类看清动态宇宙。
以往探测X射线的宽视场望远镜,大多采用小孔成像原理。受限于孔的大小和太空中的高能粒子干扰,它们很难看清更暗、更远的天体。为了探测到比以往最暗天体还要暗一到两个数量级的宇宙现象,科学家必须寻找全新的探测方法。龙虾的眼睛正是突破瓶颈的办法。龙虾的眼睛由无数方孔形状的微型管道构成,管壁光滑且全部指向同一球心,光线经孔壁反射后能汇聚到视网膜上。受此启发,科学家研制出“龙虾眼”微孔光学系统:当X射线以极小的角度“掠入射”到微孔内壁时,会在孔壁间发生多次反射,从而被弯曲并最终聚焦。这种多孔结构没有唯一的光学主轴,从任何方向进入的X射线都能被聚焦,完美满足了X射线成像与大视场全天监视的双重需求。“天关”卫星的万星瞳望远镜由此实现了超过3600平方度的视场,一次定点观测即可覆盖约十一分之一的天区。
虽然国外早在上世纪就开始研发,但最早把“龙虾眼”真正变成现实并送上太空的,是中国团队。袁为民介绍说:“我们是第一个研发出来、第一个送上太空的,而且性能最好。”
编辑: 王易帆
责编: 刘俊
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