慧眼硬X射线调制望远镜

慧眼“（英文名Insight）硬X射线调制望远镜（HardX-rayModulationTelescope，简称HXMT）卫星是中国第一个空间天文卫星，是既可以实现宽波段、大视场X射线巡天又能够研究黑洞、中子星等高能天体的短时标光变和宽波段能谱的空间X射线天文望远镜，同时也是具有高灵敏度的伽马射线暴全天监视仪。2017年6月15日，HXMT卫星发射成功，开展科学观测。2018年1月30日，中国首颗X射线天文卫星”慧眼“正式交付，投入使用。

1、研发历史

2005年8月和2007年3月，HXMT作为中国第一台太空望远镜被列入国家《“十一五”空间科学发展规划》和《航天发展“十一五”规划》。

卫星

2011年3月，硬X射线调制望远镜卫星工程由国防科工局与财政部共同批复立项，正式进入工程研制阶段。用户单位为中科院，中科院将该工程纳入空间先导专项计划。其中卫星、运载火箭分别由中国航天科技集团公司中国空间技术研究院、上海航天技术研究院研制，地面测控系统由西安卫星测控中心负责，中科院国家空间科学中心、遥感与数字地球研究所和高能物理研究所分别负责地面应用系统建设及卫星数据接收、处理、分发和科学应用。

2017年6月15日11时00分，中国在酒泉卫星发射中心采用长征四号乙运载火箭，成功发射首颗X射线空间天文卫星“慧眼”。此次发射任务是长征系列运载火箭的第248次发射。

2018年1月30日，中国首颗X射线天文卫星“慧眼”正式交付，投入使用。

2、功能特点

慧眼HXMT望远镜全称硬X射线调制望远镜卫星（HXMT），是继中欧合作地球空间探测双星、“悟空”号暗物质粒子探测卫星和“墨子”号量子科学实验卫星之后，中国又一颗重要的空间科学卫星。

卫星

慧眼HXMT望远镜设计寿命4年，呈立方体构型，总质量约为2500kg，装载高能、中能、低能X射线望远镜和空间环境监测器等4个探测有效载荷，可观测1——250keV能量范围的X射线和200keV——3MeV能量范围的伽玛射线。卫星采用直接解调成像方法，通过扫描观测可以完成宽波段、高灵敏度、高分辨率的空间X射线成像，具有复杂的热控保障、对地测控与数传保障以及载荷长期工作下的能源保障能力。

“慧眼”卫星应用我国科学家首创的直接解调成像方法，实现宽波段、高灵敏度、高空间分辨率X射线巡天、定点和小天区观测，在世界现有X射线天文卫星中，具有先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光变观测能力等优势。卫星研制过程中，攻克了诸多设计难题，取得了X射线探测载荷一体化设计与实施、惯性空间任意姿态下对地测控与数传链路保障技术等多项技术突破，有力促进了新型元器件、特殊材料制备、载荷结构高精度加工等的发展。

在轨测试期间，“慧眼”卫星开展了多个天区的扫描成像观测和对特定天体的定点观测，开展了伽马射线暴监测等应用测试，验证了卫星的各项功能和性能，取得了银道面扫描监测、黑洞及中子星双星观测、伽马射线暴、引力波电磁对应体探测、太阳耀发、特殊空间环境事件等初步科学成果。

3、工作模式

慧眼HXMT望远镜的主要工作模式包括巡天观测、定点观测和小天区扫描模式。

发射

卫星发射入轨后，将开展四个方面的空间探测活动：一是将对银道面进行巡天观测，发现新的高能变源和已知高能天体的新活动；二是通过观测和分析黑洞、中子星等高能天体的光变和能谱性质，加深对致密天体和黑洞强引力场中动力学和高能辐射过程的认识；三是在硬X射线/软伽玛射线能区获得伽马射线暴及其它爆发现象的能谱和时变观测数据，研究宇宙深处大质量恒星死亡以及中子星并合等导致的黑洞的形成过程；四是探索利用X射线脉冲星进行航天器自主导航的技术和原理并开展在轨实验。

4、科研成果

2017年8月，慧眼HXMT望远镜在GW170817引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区，对其伽马射线电磁对应体（简称引力波闪）在高能区（MeV，百万电子伏特）的辐射性质给出了严格的限制，为全面理解该引力波事件和引力波闪的物理机制做出了重要贡献。

2017年10月16日，双中子星并合产生引力波（GW170817）联合观测成果全球发布，在该历史性事件的全球联测中，“慧眼”卫星对其高能电磁辐射对应体进行了监测，确定了伽马射线的流量上限。

5、现实意义

HXMT的成功发射和运行，将使中国在国际竞争激烈的的高能天体物理观测领域占有重要的一席之地。

慧眼HXMT望远镜所属的卫星2工程是国防科工局牵头组织实施的重大空间科学任务，将显着提升中国大型科学卫星研制水平，填补中国空间X射线探测卫星的空白，实现中国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的跨越。该星的投入使用使中国高能天文研究进入空间观测的新阶段，对提高中国在空间科学领域的国际地位和影响力具有重要意义。