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宇宙中有很多的未知,比如說暗物質到底是什麼物質,暗能量到底又是什麼樣的能量,或者是黑洞的內部到底會是什麼等等。其實這些宇宙的未解之謎的研究對於我們普通老百姓的生活是沒有多大的影響作用的,於是就經常會有人不理解,地球上還有著那麼多人沒有吃飽飯,為什麼我們還要投入那麼樣的資金精力去研究探索那些看似沒有什麼意義的東西?

宇宙科學的研究對我們現有的生活確確實實不會起到太直接的作用,但它卻可以大大地促進人類基礎科學的研究,而基礎科學本就是我們文明科技的根本。我們人類在未來要想在科學技術上取得更大的突破與發展,那必須得在基礎科學上扎穩根基,了解我們所還未能了解的基本宇宙執行規律。

對於宇宙科學的研究,我們最熱衷去了解的就是黑洞。我們知道黑洞是一種可使它周邊的時空發生嚴重扭曲的的一種極端天體,在黑洞的周邊,時空的座標系會變形,而黑洞在旋轉的時候,它也會拖拽著它周邊的座標系一起旋轉。而在一個被拖拽旋轉的座標系裡面,物質到底是怎麼運動的,是怎麼加速的,又是怎麼輻射的,這些在物質掉入黑洞的過程中都會發出X射線。通過去探測那些X射線,我們就能夠去了解黑洞到底是個什麼樣的空間結構。

以往科學家在用衛星探測X射線時會有一個問題,一般衛星大概在探測到30個KeV,也就是30個千電子伏以上就不行了,而這30個KeV的探測能力是沒辦法更深一步的探測到黑洞內部的世界的。因為一般認為,從黑洞輻射出來的光子能量越高,它就越是可能起源於離黑洞越近的地方,也就是說越高的KeV的探測能力就越能更好地探測到黑洞內部的結構世界。科學家希望通過去了解那些高能量的地方到底會產生什麼樣的特性,然後對這些特性進行理論上的分析驗證,最後使我們能夠對黑洞有個更為深刻的了解。

用於黑洞探測的X射線天文衛星,最早於1970年12月12日又美國發射的"Explorer42號",而在那之後的1970年代至1980年代,各國也都相繼的發射了相關的X射線天文衛星用於天文觀測。在那些年代,由於條件的限制,中國對天文的觀測研究還只能是利用國外的一些觀測資料以及通過用氣球將探測器送到離地面40多公里的高空去進行收集探索的。

此後,得益於國家的快速發展,中國之後陸續發射了暗物質粒子探測衛星“悟空”、實踐十號返回式科學實驗衛星,以及量子科學實驗衛星“墨子號”,還有專用於研究黑洞、中子星等緻密天體的“慧眼”X射線天文衛星。其中“慧眼”衛星工程是中國的自主創新重大空間科學專案,該衛星工程的投入並使用意味著中國對高能天文研究的空間觀測進入了新的階段,同時也對提高中國在空間科學領域的國際地位和影響力具有重要意義。

在國際上,儘管在中國的“慧眼”之前已經有了7顆同類型的衛星,但這並不妨礙我們對這它寄予的厚望。“慧眼”可將同類衛星中的30個KeV的觀測能力延展到了200個KeV以上,這一點是非常的重要的,因為幾十個KeV,它可以是熱輻射的過程,就是說電子還是處在一個熱運動的過程中,並非相對論的運動,而到了100個KeV以上的都是相對論性的電子運動所發出來的輻射。在與黑洞鄰近的區域有些什麼樣的物理過程在發生,而又為什麼會在那樣的區域發生,這不僅僅是描述物質運動的過程,實際上它還是描述物理規律變化的一個過程。

“慧眼”的存在將使中國在國際的高能天體物理觀測研究領域中佔有重要的一席之地,也將為未來在深空探測和星際旅行的實際應用奠定基礎。

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