硬X射線自由電子激光裝置發(fā)展歷程

硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(HXMT)完全建立在中國(guó)成熟的硬件技術(shù)、創(chuàng)新性的數(shù)據(jù)處理方法基礎(chǔ)之上，中國(guó)已發(fā)展成熟的"資源二號(hào)"衛(wèi)星平臺(tái)基本能滿足HXMT的需要。因此，HXMT將是一顆真正屬于中國(guó)的、具有高度科學(xué)創(chuàng)新性和技術(shù)可靠性的科學(xué)衛(wèi)星。

硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(HXMT)實(shí)現(xiàn)中國(guó)空間天文衛(wèi)星零的突破，是中國(guó)《"十一·五"空間科學(xué)發(fā)展規(guī)劃》的目標(biāo)之一.。HXMT 實(shí)現(xiàn)寬波段X射線 (1-250 keV) 巡天，其中在硬X射線波段具有世界最高靈敏度和空間分辨率，發(fā)現(xiàn)大批被塵埃遮擋的超大質(zhì)量黑洞和未知類(lèi)型天體，探測(cè)宇宙硬X射線背景輻射;HXMT還將通過(guò)對(duì)黑洞和其他高能天體寬波段X射線時(shí)變和能譜的觀測(cè)，研究致密天體極端物理?xiàng)l件下的動(dòng)力學(xué)和輻射過(guò)程。

HXMT建立在中國(guó)學(xué)者對(duì)硬X射線成像技術(shù)的原始性創(chuàng)新和成熟可靠的探測(cè)器技術(shù)基礎(chǔ)之上。從2000年以來(lái)，HXMT的預(yù)研工作得到國(guó)家974項(xiàng)目、中科院知識(shí)創(chuàng)新工程重大方向性項(xiàng)目和清華大學(xué)985項(xiàng)目的聯(lián)合支持，現(xiàn)已完成有效載荷系統(tǒng)地面樣機(jī)研制，成功地進(jìn)行了氣球飛行檢驗(yàn)。中國(guó)已發(fā)展成熟的"資源二號(hào)"衛(wèi)星平臺(tái)的主要性能完全滿足HXMT衛(wèi)星的要求，不存在需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。HXMT是一顆具有重大科學(xué)意義、高度創(chuàng)新性與技術(shù)可靠性的科學(xué)衛(wèi)星，已經(jīng)具備進(jìn)行工程研制的條件。在"十一五"期間發(fā)射HXMT衛(wèi)星，可以在基礎(chǔ)科學(xué)的一個(gè)重要前沿為中國(guó)取得具有高顯示度的重大成果。

首臺(tái)太空望遠(yuǎn)鏡將是世界上靈敏度和空間分辨本領(lǐng)最高的硬X射線望遠(yuǎn)鏡，它將探測(cè)大批高能天體和天體高能輻射新現(xiàn)象，并對(duì)黑洞、中子星等重要天體進(jìn)行高靈敏度定向觀測(cè)，推進(jìn)人類(lèi)對(duì)極端條件下高能天體物理動(dòng)力學(xué)的新認(rèn)識(shí)。

HXMT是發(fā)現(xiàn)黑洞和研究致密天體強(qiáng)引力場(chǎng)中動(dòng)力學(xué)與高能過(guò)程的強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)裝置。在"超越愛(ài)因斯坦"計(jì)劃的下一代黑洞搜尋者(Black Hole Finder Prob)之前，HXMT能夠以最高靈敏度和分辨率發(fā)現(xiàn)大批被塵埃遮擋的超大質(zhì)量黑洞和其他未知類(lèi)型高能天體，并研究宇宙硬X射線背景的性質(zhì)。HXMT衛(wèi)星的低能(1-15 keV)中能(5-30 keV)和高能(20-250 keV)三個(gè)望遠(yuǎn)鏡都是準(zhǔn)直型探測(cè)器，直接解調(diào)掃描數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)高分辨和高靈敏度成像以及對(duì)彌散源的成像;而大面積準(zhǔn)直探測(cè)器又能獲得特定天體目標(biāo)的高統(tǒng)計(jì)和高信噪比數(shù)據(jù)，使HXMT既能實(shí)現(xiàn)大天區(qū)成像，又能通過(guò)寬波段時(shí)變和能譜觀測(cè)研究天體高能過(guò)程，有機(jī)會(huì)為實(shí)現(xiàn)"超越愛(ài)因斯坦"的目標(biāo)作出獨(dú)到的貢獻(xiàn)。由于在硬X波段具有前所未有的靈敏度和成像能力，HXMT衛(wèi)星將對(duì)空間天文的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。