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引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)卫星成功发射,国家高能物理科学数据中心参与科学应用系统研制

文章来源:国家高能物理科学数据中心

更新时间:2020-12-10 09:54

       2020年12月10日凌晨4点14分,引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)卫星从西昌卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。GECAM是专门针对近年来新出现的引力波研究重大机遇而提出的“短平快”项目,也是中国科学院空间先导专项实施以来首个机遇型项目。

      引力波是弯曲时空中的涟漪,是现代物理理论基石之一的广义相对论的预言,是检验自然规律、洞察宇宙的重要手段。近年来,引力波相关研究取得了一系列突破性进展。2015年激光干涉引力波天文台(LIGO)首次发现引力波。2017年LIGO和Virgo(室女座引力波天文台)以及全球几十台望远镜首次发现引力波及其电磁对应体。这两次发现是人类观测和认识宇宙的革命,标志着人类进入了“多信使引力波天文学”的新时代。

      宇宙中存在两个致密星并合产生引力波的过程中的高能辐射、各种不同类型的伽马暴、磁星的爆发以及快速射电暴等剧烈的爆发现象。这些爆发现象在宇宙空间随机随时出现,且持续的时间非常短,通常是分钟、秒乃至毫秒量级内出现。为了捕捉宇宙中这些稍纵即逝的光,GECAM进行了专门的设计,由两颗微小卫星以180 度相位绕着地球运行,以确保卫星的观测不会被地球遮挡,可以实现对宇宙中爆发现象“全天无死角”的监测。GECAM是为抓住当前引力波天文研究的重要机遇而提出的、专门探测引力波暴高能电磁对应体的的小型空间高能望远镜项目。GECAM将是未来几年国际上对伽马暴、磁星的爆发、快速射电暴、地球伽马闪等爆发事件综合探测能力最强的卫星。
 

GECAM卫星艺术图

       国家高能物理科学数据中心参与了GECAM卫星科学应用系统的开发建设。数据中心主任担任科学应用系统总指挥,多名技术骨干参与科学应用系统的框架设计、系统开发等工作。科学应用系统是实现卫星科学目标的重要保证。科学应用系统将完成有效载荷的性能监测和工作参数优化调整等工作,确保仪器的稳定运行。科学应用系统完成科学数据的标定、生产、存储、发布及快速处理等工作,并开发相应的数据分析软件,满足科学用户针对各种科学目标的数据分析需求。科学应用系统还建立了适宜于科学产出最大化原则的数据发布政策。

      国家高能物理科学数据中心为GECAM建立了地面数据传输、存储及科学计算平台,在卫星发生升空以后即可为科学数据的生产和科学研究提供服务。GECAM将发现最多最全的引力波伽马暴,并期待发现新型的引力波高能辐射现象(比如中子星-黑洞或黑洞-黑洞并合产生的高能辐射),取得突破性原创成果。GECAM也将在揭示快速射电暴的高能辐射、发现更多超长和超软的伽马暴、监测新的磁星的爆发以及探测地球伽马闪等方面取得重要成果。