“康普顿”卫星寿终正寝

庞之浩

　　经过9年的太空飞行，美国“四大天王”之一——“康普顿”γ射线空间望远镜，终于因故 障于6月4日由人工控制“跳海”。它是目前世界最大的人造地球卫星。

　　γ射线这种高能电磁辐射通常来自宇宙中的双星、脉冲星和黑洞等高密度天体。由于其辐射 强度远大于这类星体的可见光，而地表臭氧层对该射线的屏蔽作用阻碍了科学家们来探索宇 宙的努力，因此通过空间X射线探测对于揭开黑洞之迷、了解恒星的形成及演化，具有重要 意义。

　　为此，从1972年起一些国家开始陆续发射γ射线天文卫星，并取得显著成就。“康普顿”γ 射线空间远望远镜是1991年4月5日由阿特兰蒂斯号航天飞机送上太空的。它是至今已升空的 最敏感的γ射线天文卫星，把此前对γ射线的观察范围扩大了300倍。

　　“康普顿”γ射线空间望远镜重达16吨左右，是由航天飞机发射的最重的民用航天器。之所 以这么重，是因为宇宙辐射源放射的γ射线数很少，γ射线是在宇宙发生一些最强烈的玄妙 现象时才产生，所以要用大型仪器在不很长的时间内对大量的光子进行探测。该卫星上的天 文观测仪器将近7吨重，其中最大的一台仪器的尺寸如同小汽车一样，这在卫星中是很少见 的。

　　这一太空巨星载有4种仪器，它们能探测到能量为2万-300亿电子伏特的光子和各种能量的γ 射线，而且每台仪器都能识别出某个特定范围中的γ射线，而且每台仪器都能识别出某个特 定范围中的γ射线，从而可以对探测到的数据进行相互比较。其上的所有仪器都装有闪光器 ，它们可把γ射线转换成可见光，这是因为γ射线与某种类型的晶体、液体和其这相互作用 时，会产生闪光，而这些光脉冲可被光电信增管记录下来，光脉冲越亮，就表明γ射线的能 量越高。

　　“康普顿”γ射线空间望远镜所获得的数据由跟踪与数据中继卫星传回地面。它原定服役5 身，后又超期服役了4年。在这9年中，该星曾探测到2600起γ射线的喷发，地点遍布全宇宙 ，其中包括来自30个目前尚无人了解的星体。 这些年，每年约有100名天文学家利用“康普顿”进行研究，至今已根据资料写出2000篇左 右的论文，有些资料改变了天文学家看待宇宙的方法。它已向地球发回γ射线数据帮助科学 家找到了400多个新的γ射线源。但是γ射线喷发的原因至今仍是一个谜。

　　美国的“天文观测”计划是当今最引人注目的天文卫星计划，其核心就是发射4个从红外线 观测至γ射线观测的大型空间望远镜，它们可探测到宇宙中大部分电磁波谱，使天文学家以 全新的方式观察宇宙，揭示其奥秘。

　　目前，已发射“哈勃”空间望远镜、“康普顿”γ射线空间望远镜和“钱德拉”X射线空间 望远镜，红外空间望远镜定于近年升空。遗憾的是“唐普顿”没能等到红外空间望远镜发射 就坠落太平洋了，使这四大天王没能在太空聚首。

　　这个世界上最大的卫星“跳海”是“他杀”，该星上的1个姿按星位陀螺仪于1999年底坏了 ，而且等不及用航天飞机去更换它，因而很容易失控落入人口稠密区。为此，美国航宇局于 不得不忍痛割爱对“康普顿”实施人工坠毁。

　　不过，γ射线的探测任务还要继续下去，在今后几年中，将至少有4颗γ射线天文卫星升空 去接替“康普顿”未竟的任务。

　　其实，“康普顿”早已老态龙钟了。它采用的碘化钠晶体探头灵敏度不理想，探测波段受限 制，难以排除背景辐射对星体γ射线的干扰，使信息采集能力大打折扣。所以，美国现正研 制采用液氙作传感器的新型γ射线天文卫星。其传感器是在1个长方形金属容器内盛5000升 冷 却到-66℃的惰性氙和液氮，有关专家对它寄予厚望，因为它不仅有可能展现出人类闻所未 闻的宇宙奇观，而且通过对超新星和巨型分子云所释放出来的高能γ射线的研究，还能了解 宇宙中的各种化学元素是怎样产生的。

　　总而言之，γ射线天文卫星在太空大有作为。它可以观察天空中偶然出现的强烈的γ射线短 脉冲现象，从而了解这种奇特现象的起因；它能用于观察γ射线的辐射线，获取超新星合成 过程的详细数据，并利用所采集的数据检验目前关于宇宙射线是超新星产生，并由振动波加 速的理论；用它可深入了解中子星、脉冲星、活动星系和黑洞等。其前景十分远大。

摘自北京科技报