第49章 成品测试(2/4)
ST)， 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，但是即使在最后的爆发阶段也始终居高不下。高能量伽马射线光子总是比低能量光子更早到达，这一现象被称为谱延冲(Spectral lag)，在GRB 210121A中同样观测到这一现象，并且在相对於ΔE 的图像中显现出一个拐点，这一现象有可能用於对洛伦兹破缺效应的限制。
研究团队进一步通过该伽马暴的谱指数初步判断其属於光球模型，利用多色黑体的模型进行拟合得到了很好的效果。理论上伽马暴的峰值能量应小於等於黑体所释放的最大能量，通过这一限制可以求出光球模型的半径范围，利用物理的光球模型对GRB 210121A进行拟合，得到其半径为几百千米，正好处在光球模