硬X射线调制望远镜(HXMT,慧眼)卫星是中国第一颗X射线天文卫星,主要对黑洞、中子星和γ射线暴(Gamma-Ray Burst,简称GRB)等致密天体进行观测研究。卫星总重量2500kg,搭载的主要仪器包括高能X射线望远镜、中能X射线望远镜、低能X射线望远镜以及空间环境监测器。HXMT卫星具有扫描、定点和GRB监测三种观测模式,扫描观测可以进行宽波段大天区X射线巡天成像,定点观测可以研究黑洞、中子星等高能天体的多波段X射线快速光变,GRB监测可以监视天空中的高能爆发现象。凭借这些能力,HXMT卫星将大大加深对天体的剧烈爆发过程、中子星强磁场和黑洞强引力场中的动力学和高能辐射过程的认识。
HXMT卫星于2017 年6月15日在酒泉卫星发射中心发射升空,运行在550km的近地圆轨道上,观测能区覆盖1-250keV,具有大天区、高灵敏度的巡天观测和高精度的定点观测能力。HXMT的成功研制表明我国在空间X射线天文探测器设计、制造、配套的性能测试(标定)以及地面科学应用系统等各方面取得了全面突破,跻身国际上少数能够自主研制一颗X射线天文卫星的全部科学仪器的国家之列,为我国未来空间天文的科学研究打下了坚实的基础。
HXMT卫星成功发射入轨后,经过5个月的在轨测试,完成了所有测试项,卫星运行正常,技术指标满足研制总要求。其中在有效探测能段、能量分辨率和时间分辨率等方面,显著优于任务书要求,高能探测器和低能探测器的能量分辨达到同类仪器国际最好水平。另外,HXMT卫星还有效利用了高能探测器大面积和宽波段特性,成为在0.2-3MeV能区国际上有效面积最大的伽马射线暴探测器。2017年11月28日,HXMT卫星工程顺利通过了在轨测试总结评审。2018年1月30日,卫星正式交付使用。
在轨测试期间,对卫星平台和有效载荷性能、地面指令上行、数据接收和处理、ToO快速反应、各种观测模式等进行了全面的测试,多次参加了国际空间和地面的联测,获得了银道面扫描巡天、黑洞、中子星、太阳耀发等的大量观测数据,发布了30多个伽马射线暴的观测结果,直接测量到了目前最强的中子星磁场回旋吸收线,完成了国内最高精度的脉冲星导航试验;对GW170817双中子星并合引力波事件的高能伽马射线辐射给出了严格的限制并且作为重要贡献者参加了该历史性论文。这些结果表明,“慧眼”卫星完全有能力实现其预期科学目标,而且有望取得超出预期的重要科学成果。
为促进观测数据的有效利用和科学产出,2017年4月慧眼卫星向国内天文界公开征集观测提案,包括16家科研院所及高校的学者共提交90份观测提案,含348个目标天体源,申请观测时间约7年。2018年1月8日至10日,在中科院高能所召开了第一届“慧眼”卫星科学用户大会,来自全国30多家科研院所及高校的170余位天文学者参加会议。会上对卫星的科学运行情况及初步观测结果进行了全面的展示,并介绍了联合基金、数据政策等事宜,宣布了核心科学提案征集和评审结果。会议最后还组织了科学数据处理培训,为“慧眼”卫星下一步的科学研究工作打下了良好的基础。目前,本实验室地面科学中心基于HXMT数据已发表SCI论文5篇,其中3篇发在国际著名天文期刊《The Astrophysical Journal》上,另外两篇分别发在国内主流期刊《中国科学》和《Research in Astronomy and Astrophysic》上,同时,还有4篇论文分别投在《The Astrophysical Journal》、《The Astrophysical Journal Supplement》和《Astronomy & Astrophysics》等国际主流天文期刊,正在回复审稿意见,预期将很快接收。

慧眼观测双中子星合并事件