中国科学院(CAS)爱因斯坦探测器航天器已准备好于2024年1月发射。该任务配备了新一代高灵敏度、大视野X射线仪器，将勘测天空并寻找强大的爆炸冲击波。来自中子星和黑洞等神秘天体的X射线。

创新型X射线龙虾眼任务即将启动

爱因斯坦探测器是由CAS与欧洲航天局(ESA)和德国马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)合作开展的项目。

作为对这项任务的发展及其科学目标的定义做出贡献的回报，欧空局将获得爱因斯坦探测器观测产生的10%的数据。

“凭借其创新设计，爱因斯坦探测器可以一目了然地监测大片天空。通过这种方式，我们可以发现许多新的来源，同时研究来自已知天体的X射线的行为。很长一段时间，”欧空局爱因斯坦探测器项目科学家埃里克·库尔克斯(ErikKu​​ulkers)说。

“宇宙是我们唯一研究最具能量过程的实验室。像爱因斯坦探测器这样的任务对于增进我们对这些过程的理解以及更多地了解高能物理的基本方面至关重要。”

密切关注X射线天空

与夜间点缀天空并可靠地标记星座的星星不同，大多数在X射线中发光的宇宙物体都是高度可变的。它们不断变亮和变暗，在许多情况下，它们会短暂出现，然后长时间消失(然后称为瞬态消失)或永久消失。

在动荡的宇宙事件的推动下，来自天文来源的X射线非常难以预测。然而，它携带了有关我们宇宙中一些最神秘的物体和现象的基本信息。X射线与中子星之间的碰撞、超新星爆炸、落入黑洞或高密度恒星的物质，或者从围绕这些奇异而神秘的物体的炽热物质盘中喷出的高能粒子有关。

爱因斯坦探测器将通过发现新的来源并监测天空中X射线照射物体的变化来提高我们对这些宇宙事件的理解。

定期发现新X射线源的能力对于增进我们对引力波起源的理解至关重要。当两个高密度大质量物体(例如两颗中子星或黑洞)相撞时，它们会在时空结构中产生波，这些波跨越宇宙距离到达我们。

多个地球探测器现在可以记录该信号，但通常无法定位源。如果涉及中子星，这种“宇宙碰撞”会伴随着整个光谱(尤其是X射线)的巨大能量爆发。通过使科学家能够及时研究这些短暂的事件，爱因斯坦探测器将帮助我们确定地球上观测到的许多引力波脉冲的起源。

太空中的龙虾眼

为了实现其所有科学目标，爱因斯坦探测器航天器配备了具有高灵敏度和能够观测大面积天空的新一代仪器：广视场X射线望远镜(WXT)和后续望远镜X射线望远镜(FXT)。

WXT具有模仿龙虾眼睛的光学模块化设计，并采用创新的微孔光学技术。这使得该仪器能够一次观测3600平方度(接近天球的十分之一)。得益于这种独特的能力，爱因斯坦探测器可以在绕地球运行的三个轨道上(每个轨道需要96分钟)监视几乎整个夜空。

然后，WXT发现新的X射线源或其他有趣的事件，然后使用更灵敏的FXT对其进行定位和详细研究。至关重要的是，航天器还将向地面发送警报信号，以触发地球上和太空中以其他波长(从无线电到伽马射线)运行的其他望远镜。他们将迅速找到新的来源来收集宝贵的多波长数据，从而能够对这一事件进行更彻底的研究。

欧洲贡献

欧空局在开发爱因斯坦探测器科学仪器方面发挥了重要作用。它为测试和校准WXT的X射线探测器和光学器件提供支持。ESA与MPE和MediaLario(意大利)合作开发了FXT两台望远镜之一的反射镜组件。

FXT反射镜组件基于ESA的XMM-Newton任务和eROSITAX射线望远镜的设计和技术。MPE为FXT的另一台望远镜提供了反射镜组件，并为FXT的两台望远镜开发了探测器模块。欧空局还提供了将不需要的电子偏转远离探测器的系统(电子转向器)。

在整个任务过程中，欧空局的地面站将用于帮助从航天器下载数据。

欧空局的高能任务舰队

欧空局在推进高能天文学方面有着悠久的历史。二十多年来，XMM-Newton和Integral一直在用X射线和伽马射线研究宇宙，在这一领域取得了巨大进展。ESA还参与了由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)与NASA合作领导的X射线成像和光谱任务(XRISM)，该任务于2023年夏季启动。

埃里克评论道：“爱因斯坦探测器的能力与其他任务对单个宇宙源的深入研究具有高度互补性。”“这个X射线测量仪也是欧空局NewAthena任务的理想先驱，该任务目前正在研究中，并将成为有史以来最大的X射线天文台。”