硬X射线调制望远镜卫星

硬X射线调制望远镜卫星设计寿命4年，承载高能、中能、低能X射线望远镜和空间环境监测仪，通过巡天观测、定点观测和小天区扫描3种工作模式，能够实现宽波段、高灵敏度、高分辨率的X射线空间观测。卫星成功发射和正常运行后，将使我国在X射线空间观测方面具有国际先进的暗弱变源巡天能力、独特的多波段快速光观测能力等，推动我国高能天体物理研究进入世界先进行列。

2017年6月15日11时00分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功发射硬X射线调制望远镜卫星"慧眼"，这是我国首颗大型X射线天文卫星，同时此次发射还搭载了国内国外3颗小卫星。

2017年2月7日，从中国科学院国家空间科学中心获悉，2017年计划发射"硬X射线调制望远镜卫星"，可观测黑洞、中子星、超新星爆发等。

"硬X射线调制望远镜卫星"将实现宽波段大天区X射线巡天，具有独特的观测黑洞、中子星等高能天体多波段快速光变的能力，将加深对致密天体和黑洞强引力场中动力学和高能辐射过程的认识，使中国高能天体物理观测研究进入国际先进水平。

硬X射线调制望远镜卫星工程是由国防科工局和中国科学院联合组织实施的空间科学项目。卫星、运载火箭分别由中国航天科技集团公司中国空间技术研究院、上海航天技术研究院研制，地面测控系统由西安卫星测控中心负责，中科院国家空间科学中心、遥感与数字地球研究所和高能物理研究所分别负责地面应用系统建设及卫星数据接收、处理、分发和科学应用。

硬X射线调制望远镜(HXMT)完全建立在中国成熟的硬件技术、创新性的数据处理方法基础之上，中国已发展成熟的"资源二号"卫星平台基本能满足HXMT的需要。因此，HXMT将是一颗真正属于中国的、具有高度科学创新性和技术可靠性的科学卫星。

硬X射线调制望远镜(HXMT)实现中国空间天文卫星零的突破，是中国《"十一·五"空间科学发展规划》的目标之一.。HXMT 实现宽波段X射线 (1-250 keV) 巡天，其中在硬X射线波段具有世界最高灵敏度和空间分辨率，发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体，探测宇宙硬X射线背景辐射;HXMT还将通过对黑洞和其他高能天体宽波段X射线时变和能谱的观测，研究致密天体极端物理条件下的动力学和辐射过程。

HXMT建立在中国学者对硬X射线成像技术的原始性创新和成熟可靠的探测器技术基础之上。从2000年以来，HXMT的预研工作得到国家974项目、中科院知识创新工程重大方向性项目和清华大学985项目的联合支持，现已完成有效载荷系统地面样机研制，成功地进行了气球飞行检验。中国已发展成熟的"资源二号"卫星平台的主要性能完全满足HXMT卫星的要求，不存在需要攻克的关键技术问题。HXMT是一颗具有重大科学意义、高度创新性与技术可靠性的科学卫星，已经具备进行工程研制的条件。在"十一五"期间发射HXMT卫星，可以在基础科学的一个重要前沿为中国取得具有高显示度的重大成果。

首台太空望远镜将是世界上灵敏度和空间分辨本领最高的硬X射线望远镜，它将探测大批高能天体和天体高能辐射新现象，并对黑洞、中子星等重要天体进行高灵敏度定向观测，推进人类对极端条件下高能天体物理动力学的新认识。

HXMT是发现黑洞和研究致密天体强引力场中动力学与高能过程的强有力的实验装置。在"超越爱因斯坦"计划的下一代黑洞搜寻者(Black Hole Finder Prob)之前，HXMT能够以最高灵敏度和分辨率发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和其他未知类型高能天体，并研究宇宙硬X射线背景的性质。HXMT卫星的低能(1-15 keV)中能(5-30 keV)和高能(20-250 keV)三个望远镜都是准直型探测器，直接解调扫描数据可以实现高分辨和高灵敏度成像以及对弥散源的成像;而大面积准直探测器又能获得特定天体目标的高统计和高信噪比数据，使HXMT既能实现大天区成像，又能通过宽波段时变和能谱观测研究天体高能过程，有机会为实现"超越爱因斯坦"的目标作出独到的贡献。由于在硬X波段具有前所未有的灵敏度和成像能力，HXMT卫星将对空间天文的发展做出重要贡献。

硬X射线成像比X射线成像困难得多，上世纪70年代开始发展了编码孔径成像技术, 它是用探测器阵列与编码孔板构成的编码孔径望远镜，记录不同方向入射的光子编码板投影的叠加,然后再借助于解调或者反演的数学方法求出影像，上世纪90年代，欧洲和美国先后开始研制编码孔径成像的硬X射线卫星。

与欧美的编码孔径成像技术不同，硬X射线调制望远镜是采用直接解调方法反演成像。自高斯发明最小二乘法以来，人们喜欢借助一些简化的最优条件(例如最小二乘条件、最大熵条件、最大似然条件等)或线性数学变换(例如傅里叶变换)，实现由观测数据到真实对象的反演;直接解调方法则用非线性数学手段，直接解原始的测量方程，实现反演成像。由于更充分地利用了测量对象和测量仪器的信息，同样的数据经过直接解调可以得到比用传统方法更好的成像效果。与复杂昂贵的编码孔径成像系统相比，用简单的准直探测器扫描数据直接解调成像，分辨率高，同时噪音干扰被有效抑制，背景异常干净，从而用简单成熟的硬件技术就可以实现高分辨、高灵敏度的硬X射线巡天。

HXMT卫星望远镜组件，和光学望远镜不同的是，它其实为一组工作在不同波段上的X射线探测器，左边突出的是低能X射线探测器;中间圆形的是高能X射线探测器;右边是中能X射线探测器。