昨天大家都在為世界首張黑洞的照片狂歡，我看了大家發的文章，轉來轉去都差不多，大概意思就是黑洞肯定是拍不到的，光線都被吸收了，拍到的是吸積盤，間接為黑洞成像。不過我有點疑問，2017年6月發射的硬X射線望遠鏡不就是為了觀測黑洞的嗎？它的前身球載硬X射線望遠鏡早在1993年就獲得了對黑洞候選星座天鵝座X-1的觀測結果。下面讓我們來回顧一下我在2年前發的這篇文章。
2017年6月15日，中國首顆空間望遠鏡衛星——硬X射線調製望遠鏡衛星“慧眼”，搭乘長征四號乙運載火箭，在酒泉成功發射升空。它是世界上覆蓋能量範圍最廣的望遠鏡衛星之一，將肩負起高精度探測宇宙中黑洞和中子星的使命。昨天浮空君的朋友圈被硬X衛星的報道刷爆了，11年前，浮空君參加工作的第一年就去了中科院高能所客座項目合作，曾經與高能所粒子天體物理中心的硬X項目組並肩作戰，看到硬X衛星終於上天，真是百感交集，原來硬X射線調製望遠鏡與浮空器也有著一段不解之緣。
項目首席科學家張雙南揭秘，為了解決硬X射線調製望遠鏡衛星讀起來繞口這一問題，HXMT科學家團隊煞費苦心，在面向社會徵名的情況下，他們最終為其醞釀了一個美麗的名字叫做“慧眼”，英文名字叫“Insight”。
他透露，科學家團隊及衛星工程研製團隊曾為衛星醞釀了6個名字：鳳舞、天巡、星海、慧眼、仙女、天鏡，從中選擇了“慧眼”。 它也飽含著團隊對未來的期望：藉助這隻“慧眼”，穿過星際迷塵的遮擋，探尋深藏在宇宙深處，“寂靜”黑暗裡的秘密。
“這個名字也是向高能物理領域傑出的女科學家，中國天體物理學奠基人之一，何澤慧先生致敬。”張雙南說，希望期冀HXMT衛星慧眼如炬，如她的眼睛一樣，尋找高能天體的美麗風景。
何澤慧先生
值得一提的是，何澤慧先生還是中國高空科學氣球事業的奠基人，正是她在法國留學期間瞭解到法國人利用高空科學進行空間天文科學研究的方法，並將這種手段引進國內，力主建立了中國第一個高空科學氣球試驗系統。
HAPI-4項目：搭載硬X射線望遠鏡的高空科學氣球
事實上，“慧眼”原本是中國計劃中的第一顆天文衛星，也是計劃中世界上第一顆硬X射線望遠鏡衛星，卻因為長達20多年的論證和經費籌措過程，升空時間一再推遲，落在了“晚輩”暗物質衛星“悟空”的後面。
中科院高能物理研究所的李惕碚院士和同事在1992年就提出了一種新的成像技術——直接解調方法，即應用非線性的數學手段，直接解原始的測量方程實現反演成像。該方法可以使用便宜的儀器，得出更高的圖像分辨率。
中科院院士、高能天體物理學家李惕碚
1993年，基於這種“物美價廉”成像技術的非位置靈敏硬X射線探測器，通過高空氣球對黑洞候選體天鵝座X-1進行掃描觀測，獲得了比美國同行好得多的結果。
國際同行對當時硬X射線望遠鏡的工作評價很高
HAPI-4球載望遠鏡吊艙
當時觀測的成果得到了國際上的普遍關注，公認觀測效果遠超美國同行。上面這張圖只不過沒有著色，看起來具有吸積盤和噴流等黑洞的典型特徵。
當然僅僅一次實驗還不能夠令人信服，中科院高能所天體組在1992年，1993年1998年，1999年，2001年一共進行了5次球載硬X調製望遠鏡的飛行試驗，確認了這條技術路線的可行性。
其中，2001年這次，高空科學氣球體積400000立方，載重650公斤，飛行高度38.9公里，飛行時間6小時40分。
其實很多朋友問浮空君，為什麼天文觀測的的儀器要放到高空科學氣球上進行觀測？用中科院之聲的幾幅漫畫來解釋這個問題吧。
當然，發個衛星是很花錢的，你要說服國家給你投這麼多錢，首先要證明你這個事兒很靠譜，怎麼辦呢？先用高空科學氣球驗證一下。
可以看到高空科學氣球飛行高度在35km以上，恰好處於稠密大氣之上，可以觀測到大量的X射線和伽瑪暴等宇宙射線及天文現象，而高空科學氣球的成本對於衛星來說簡直可以忽略不計……所以NASA把高空科學氣球作為很多空間天文觀測儀器的首先驗證平臺，並且推出了flight opportunity的計劃，鼓勵科學家們使用一些廉價的平臺進行新技術的先期驗證。
該項目有各種平臺，包括探空火箭，可回收亞軌道火箭，高空氣球等，而且很多來自民營企業提供的系統服務。NASA這招可謂一箭三雕，既推動了商業航天的發展，又節省了大量的經費，還通過先期驗證，降低了大型探索項目實施的風險。
言歸正傳，基於高空科學氣球探測的驚人成果，幾經波折，10年之後，2011年，HXMT項目正式立項。如今的“慧眼”，重約2.5噸，載荷重量981公斤，其上同時安裝了高、中、低能三組X射線望遠鏡，實際上是一座小型空間天文臺。
據中科院高能物理研究所研究員、衛星有效載荷總設計師盧方軍介紹，這顆衛星首次實現了1－250keV的能區全覆蓋。
和應用衛星不同，空間探測衛星要做就要爭取做得最先進，才能佔據科學高點。當時間不斷流逝，科學家們（只能）選擇不斷增加籌碼，升級技術，力圖打造“最完美”的“慧眼”。畢竟，這是二十多年才爭取到的一次機會。
貴州“大鍋”FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）天上的“慧眼”終於“上崗”，攜手地上的“晚輩”們LAMOST（大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡）和貴州“大鍋”FAST（500米口徑球面射電望遠鏡），共同搭建起了中國空間探測的全新時代。
向高能所的同事致敬！
本文參考文獻：
長江日報：首席科學家揭秘給衛星取名：“慧眼”有中英文名還有暱稱!
澎湃新聞：中國首臺空間望遠鏡升空，曾因質疑和經費“難產”20多年；
中科院之聲： 圖解硬X射線調製望遠鏡衛星
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