近日，北京举行了一场盛大的仪式，庆祝“天关”卫星（也被称为爱因斯坦探针卫星）的在轨交付，并发布了一项重要科学成果——中国自主研发设备观测到的首张全天X射线天图。这一里程碑式的成就标志着中国在X射线时域天文学领域迈入了一个全新的发展阶段。
近年来，中国在空间科学领域取得了显著进展，发射了一系列科学卫星，形成了包括“悟空”号、“墨子”号等在内的空间科学卫星系列。作为其中的一员，“天关”卫星于2024年1月9日成功发射升空，肩负着在X射线波段观测宇宙的重任。该卫星的主要目标是发现和观测宇宙中的高能暂现天体，即那些在短时间内释放出巨大能量的天体现象，并及时发布预警，引导其他天文设备进行后续跟踪观测。
X射线是一种能量极高的电磁波，能够轻松穿透各种物质。在宇宙中，非常热的物体，如日冕（太阳的外层大气）、星系团、超新星、大质量双星以及黑洞等，都会发出强烈的X射线。然而，由于地球大气层的屏蔽作用，人类无法在地面上直接观测到这些来自宇宙的X射线，因此需要将观测设备送入太空。这正是“天关”卫星发射的重要意义所在。
“天关”卫星的名称源自公元1054年发生在金牛座附近的一次超新星爆发，这次爆发被中国古代的司天监记录下来，称为“天关客星”。其遗骸至今仍散发着强烈的X射线辐射，形成了著名的蟹状星云。2024年6月3日，美国国家航空航天局公布了蟹状星云的新细节图，展示了其中心的中子星——蟹状星云脉冲星，以及它两极强烈的X射线辐射。
“天关”卫星配备了先进的观测设备，包括两部相同的沃尔特型观测单元和12个“龙虾眼”模块。沃尔特型观测单元利用特定曲面上排布的金属片，将X射线引导到聚焦点，具有高分辨率和强大的聚光能力。而“龙虾眼”模块则是一种仿生的新型光学系统，其进光口由排布在球面上的方形微孔阵列组成，能够顺利让X射线通过微米级的金属管汇集到成像设备，实现大视场观测。
“天关”卫星的工作流程十分高效。在绕地球飞行的过程中，它会使用“龙虾眼”大视场望远镜不断巡视太空，一旦发现值得细看的X射线源，就会立即启动沃尔特型望远镜进行定向精密观测。“天关”卫星团队还积极与其他国际天文机构合作，已发出100多条天文警报，引导这些机构在多个时间窗口和多个波段对暂现源进行后续观测，以获取更详尽的天体信息。
通过“天关”卫星的观测，科学家们可以更加深入地了解宇宙中的高能暂现天体，探索宇宙的起源和演化。这一重要科学成果的发布，不仅提升了中国在空间科学领域的国际影响力，也为人类认识宇宙、探索未知提供了新的视角和手段。
