第47章 放松(3/4)
学观测等方面具有广阔的应用前景。【讲真,最近一直用咪咪阅读看书追更,换源切换,朗读音色多, 安卓苹果均可。】
“天格计划“是一个以本科生学生团队为主体的空间科学项目,其主要科学目标为寻找与引力波、快速射电暴成协的伽马暴以及其它高能天体物理瞬变源。其特色是利用立方星(分米级别的小卫星模块)平台,搭建由多个小卫星组成的全天伽马射线暴监视网络,用以探测和定位伽马射线暴等天体瞬变源。相比於综合型、高功率的大型卫星,如美国航空航天局(NASA)将於2021年底发射的质量高达6.2吨、成本已逾数百亿美元的詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST),立方星具有模块化、低成本、短周期的特点,能够实现大卫星无法实现的快速发射、多颗组网、全天覆盖,还可以降低风险与成本。天格计划预计利用10-24颗立方星在500-600公里的近地轨道进行组网,在2018~2023年内逐步完成。这一方案能够实现对短伽马射线暴真正的全天覆盖探测,并可通过时间延冲和流强调制的方式实现有效定位,可保证不错过任何一次与引力波暴发成协的短伽马射线暴,有着重要的科学意义。
2016年,天格计划由清华大学工程物理系和天文系共同发起,目前有南京大学、中科院高能所等20余所高校和研究所共同参与合作。南京大学、BJ师范大学等高校的天格团队也将完成卫星载荷的研发调试。截至目前,天格计划已於2018年10月、2020年11月和12月分别发射了三颗天格卫星。天格02星(GRID-02,见图2)已积累了5个月的科学数据,其首批科学数据已被国家空间科学数据中心接收,未来将对科学界保持开放共享。
南京大学天格团队自2018年成立以来,在江苏省双创计划、南京大学天文与空间科学学院、南京大学双创办公室等的有力支持下,成立了创新团队,充分发挥团队的天文专业优势,开发了科学数据产品分析的流程管线(pipeline),设置了富有特色的科创融合课程,展开对小卫星探测器的研发。目前,南大天格团队已经成功完成了首颗南大-川大合作天格立方星——天宁星——载荷的地面试验,预期於2022年3月发射。同时,南京大学天格小卫星团队经过1年半的研发、设计、实验论证,於2021年10月最终确定了自主设计的第二颗立方星——应天星——的载荷设计方案。该方案使用可编程逻辑门(FPGA)芯片替代原有的单片机(MCU)芯片,充分利用可编程逻辑的并行性、高性能和灵活性等特点。这个方案在本领域内具有前沿创新性和独特性,充分体现了了以学生为主体的小型项目的灵活性和创新性。
天格计划的主要科学观测目标是伽马射线暴。宇宙伽马射线暴是人类已知最剧烈的天体物理过程之一,是天体物理领域的研究前沿。2020年11月清华大学天格计划团队研制发射的天格02星载荷成功开展持续科学观测,已获得首批几十例伽马暴事例的候选体。2021年1月21日,天格02星观测到GRB 210121A伽马暴事例(图1),该事例也被我国怀柔一号(GECAM,极目)卫星、慧眼(HXMT)卫星和美国费米(Fermi/GBM)卫星所确认。有趣的是,GRB 210121A在近万个伽马暴样本中的统计分布中处於很特殊的地位。其持续时间大约为13 秒,具有明显的长暴特征(长於2s 的伽马暴被定义为长暴)。通过使用截断幂率谱(CPL; cutoff power-law)模型对观测数据进行拟合,研究团队发现GRB 210121A的谱指数偏硬,高於同步辐射限制的低能谱指数上限,此外其峰值能量(Ep)很硬,在第一个脉冲的时候由硬到软,但是即使