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130亿年前宇宙“婴儿”是何模样？中法天文卫星首批成果揭示
中新网上海4月24日电 (记者 孙自法)2025年4月24日是第十个中国航天日。作为高水平深度国际航天合作典范的中法天文卫星(空间多波段变源监视器，英文缩写SVOM)，当天在中国航天日主场活动主办地上海正式发布首批科学成果，“捕获130亿年前伽马暴信号”等一批突破性科学发现备受关注。
窥见宇宙“婴儿”模样
中法天文卫星2024年6月下旬从中国西昌成功发射，在轨飞行10个月来，已顺利完成卫星平台、科学仪器的在轨测试任务，迄今已探测到超过100例伽马暴，包括发现多例特殊类型伽马射线暴，刷新短时标伽马暴的最远观测纪录，并通过星地联合观测，成功获取到22例伽马暴光谱红移。
中国科学院微小卫星创新研究院展示的中法天文卫星结构件及其在轨运行艺术想像图。中新网记者 孙自法 摄
在这些伽马暴中，一例来自130亿年前的伽马暴GRB250314A最引人瞩目，其红移高达7.3，表明来自宇宙诞生仅7亿年的极早期，其光线在宇宙中传播了约130亿年才被中法天文卫星捕获。据科学家分析，它可能源自宇宙最早期恒星塌缩形成黑洞或中子星，让人类得以窥见宇宙“婴儿”时期的模样。
中法天文卫星项目中方首席科学家、中国科学院国家天文台魏建彦研究员表示，如果和人类作比较，中法天文卫星发现的宇宙“婴儿”时期，大约相当于3岁的孩子。同时，该卫星还见证了宇宙第一代恒星的死亡过程，对理解宇宙演化具有重要意义。
他说，在轨10个月就发现逾百例伽马暴，不仅验证了中法天文卫星的卓越性能，更重要的是为研究宇宙早期恒星形成、黑洞诞生、致密天体并合等前沿课题提供了全新视角。
此外，在轨测试阶段，中法天文卫星与中国天关卫星开展多次联合观测，并凭借其光学望远镜卓越的观测性能，对天关卫星发现的20个X射线暂现源进行快速后随观测，确认14例对应体。这些观测结果及时向国际科学界共享，充分验证中法天文卫星的快速响应能力和光学对应体探测优势，也为未来与其他空间探测器的深度协同观测奠定重要基础。
展现四大核心能力
中法天文卫星搭载有中方的伽马射线监视器和光学望远镜，法方的硬X射线相机、软X射线望远镜，具备大视场伽马暴探测和高精度X射线、可见光后随观测能力。卫星系统在轨运行10个月来表现优异，展现出多波段覆盖、自主快速响应、精准高稳观测、全球天地协同四大核心能力。
中国科学院微小卫星创新研究院，专家介绍中法天文卫星合作研制等相关情况。中新网记者 孙自法 摄
多波段覆盖方面，可获得伽马暴从伽马射线到X射线、可见光及红外的宽波段信号。观测系统不仅包含星载科学载荷的多波段探测能力，还包含地面宽视场相机阵列，快速跟踪望远镜等观测设备的多波段能力，中法天文卫星观测系统由此成为迄今全球对伽马暴开展多波段综合观测能力最强的卫星系统。
自主快速响应方面，卫星载荷发现伽马暴后，星上自主响应、快速姿态机动，立即开展更高精度的后随观测；卫星也可根据快速上注的目标自主机动，执行一系列观测流程。由于伽马暴、天文机遇目标是随时随地发生的，这种自主快速响应能力就显得尤为重要。
精准高稳观测方面，星上载荷相互触发、配合，逐级提升伽马暴在天球上的位置精度，为地面大望远镜提供及时、可靠的观测引导。借助星载光学望远镜对姿态抖动的高精度测量和卫星先进控制方法，可将伽马暴像点的观测抖动长期维持在6角秒范围内，有利于探测更远更暗的伽马暴。
全球天地协同方面，通过法国的甚高频网络和中国的北斗短报文系统实现伽马暴警报近实时下传，快速触发全球地面、空间天文观测系统。还可以通过北斗短报文系统快速跟随其它重要天文事件的观测，任务响应延迟在10分钟以内。
“我们的目标不仅仅是研制一颗高性能伽马暴观测卫星，而是构建一套复杂、快速而便捷的伽马暴观测系统，让科学家在喝一杯咖啡的功夫，就能向中法天文卫星传送一次观测指令，获得观测结果，这样才能不错失任何一个可能蕴含科学发现的机会。”中法天文卫星系统总指挥、中国科学院微小卫星创新研究院副院长张永合说。
国际航天合作典范
第十个中国航天日前夕，中国国家航天局、中国科学院4月23日在上海举行中法天文卫星在轨交付仪式，中国科学院微小卫星创新研究院将中法天文卫星正式交付中国科学院国家天文台投入使用。
交付仪式上，中国科学院国家天文台、中国卫星发射测控系统部、中国西安卫星测控中心、中国科学院国家空间科学中心、中国科学院微小卫星创新研究院等签署《中法天文卫星在轨投入使用证书》《中法天文卫星长期运行管理协议》。
中法天文卫星在轨交付仪式举行，并签署卫星使用、管理等相关协议。中新网记者 孙自法 摄
随后，中法天文卫星第11次联合指导委员会举行，听取科学研究进展报告，审议在轨测试验收评审结论。
专家表示，作为中法两国政府间重要航天合作项目，中法天文卫星项目自2005年联合启动论证至这次在轨交付和发布首批成果，前后历时20年，不仅开创中法天文卫星项目的里程碑，更树立两个航天大国高水平深度国际航天合作的独特典范。
中法天文卫星预计将在轨工作至少3年，继续搜寻宇宙中的高能爆发现象。科学家们期待通过中法天文卫星的观测，能够揭示第一代恒星的形成与死亡过程、研究黑洞诞生机制、发现引力波事件的电磁对应体、完善宇宙早期演化理论。
中法天文卫星项目法方首席科学家伯特兰·科迪尔(Bertrand CORDIER)认为，“SVOM卫星对富X射线伽马射线暴特别敏感，这些富X射线伽马射线暴在以前的任务中很少被探测和研究，其中一些爆发可能发生在非常遥远的星系中”。
据了解，伽马暴是宇宙中最剧烈的恒星爆发现象，持续时间从毫秒到数分钟不等，其短时间内瞬时辐射能量可超过太阳一生释放能量的总和。中法天文卫星的首批成果及今后持续观测，将帮助科学家理解这类极端天体物理现象的起源和本质，推动全球时域天文学观测研究、全球高能天体物理学研究进入新阶段。(完)
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