今天凌晨“怀柔一号”成功发射，将全天监测引力波伽马暴

北京时间2020年12月10日4时14分，我国在西昌卫星发射中心成功发射引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星。这是北京怀柔综合性国家科学中心空间科学实验室挂牌后的首个科学卫星发射任务，该卫星也被命名为“怀柔一号”。

长十一火箭点火升空

据悉，“怀柔一号”科学卫星将全天监测引力波伽马暴、快速射电暴高能辐射等高能天体爆发现象，推动破解黑洞、中子星等致密天体的形成、演化奥秘。

GECAM卫星效果图

引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星（简称GECAM卫星）由中国科学院空间科学二期先导专项部署研制。该专项是中科院“率先行动”计划的重要组成部分。

此前的一期专项已经成功发射了“悟空”、“墨子”、“慧眼”、“实践十号”等科学卫星，有力推动了我国空间科学、空间技术、空间应用的发展。2019年8月31日，二期专项首颗技术验证卫星——微重力技术实验卫星“太极一号”成功发射，迈出我国空间引力波探测奠基性的第一步。

GECAM卫星艺术图

此次发射的卫星由2颗小卫星组成。它们采用共轭轨道的星座布局，将全天监测引力波伽马暴、快速射电暴高能辐射，特殊伽马暴和磁星爆发等高能天体爆发现象，推动破解黑洞、中子星等致密天体的形成和演化，以及双致密星并合之谜。此外，卫星还将探测太阳耀斑、地球伽马闪和地球电子束等日地空间高能辐射现象，为进一步研究其物理机制提供科学观测数据。

作为北京怀柔综合性国家科学中心空间科学实验室挂牌后发射的首个科学卫星任务，中国科学院与北京市人民政府共同将GECAM卫星命名为“怀柔一号”。“怀柔一号”卫星还有一个萌萌的昵称——“极目”，两颗小卫星“小极”和“小目”分布于地球两侧，形成两“极”之势，犹如二“目”，将对黑洞、中子星等极端天体的剧烈爆发现象进行观测，快速下传并发布观测警报，引导国内外科学家利用各类望远镜进行后随观测。

GECAM卡通图

据介绍，GECAM卫星工程任务由中国科学院负责组织实施，国家空间科学中心负责工程大总体和地面支撑系统的研制建设，微小卫星创新研究院负责卫星系统研制。用于这次发射任务的长征十一号遥九固体火箭由中国航天科技集团有限公司第一研究院研制，此次任务是长征十一号固体运载火箭的第11次飞行任务。

“怀柔一号”如何传递引力波“情报”？

我国自主研制并建立了星地信息传递链路，能够把卫星上探测到的重要事件信息通过“短信”方式准实时发送到地面，启动快速处理。

郑世界说，“怀柔一号”GECAM卫星的信息传递流程是这样的：宇宙中的天文现象 (例如伴随引力波发生后的伽马射线暴、磁星爆发等) 发生后，产生的高能辐射扫过地球，其高能的光子将被一颗或两颗GECAM卫星探测到。当这些高能光子流量超过设定的触发阈值后，卫星会自动开展分析计算，得到具体信息，包括发生的时间、方位、强度等，并立即将这些信息以及关键数据发送给星间链接系统，并最快在2分钟内下传到地面。地面自动处理这些信息后，即可生成暴发事件报告，通过全球伽马暴坐标网络对外发布，以便引导其他卫星、地面观测设备开展观测。

之后，更详细的科学观测数据会通过地面站的接收天线下传到地面，经过解包、预处理、标定等一系列处理后，生成标准的科学数据产品，以便科学家进行更详细的科学分析。

此外，“怀柔一号”GECAM的两颗卫星上天后会逐渐分开，分处于地球的两端，相隔距离超过1.3万公里，它们相互之间没有直接通讯。这样，即使两颗卫星看到了同一个引力波伽马暴、快速射电暴等，也只能向地面报告自己的结果。地面上的科学家可以清晰掌握两颗卫星的观测情况，如果两颗卫星探测到了同一个爆发，有了更多的探测数据，就可以得到显著性更高的结果。

北京日报客户端记者 张航

图片来源：中国科学院高能物理所、中国航天科技集团、中国科学院国家空间科学中心

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监制：苏越

编辑：简易

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