新華社甘肅酒泉6月15日電（記者全曉書　喻菲　屈婷）中國首顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”于15日成功升空入軌,。衛(wèi)星發(fā)射上天,，科學(xué)研究才真正開始。

“慧眼”,，全稱硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱HXMT）衛(wèi)星,，將致力于揭開黑洞、中子星等致密天體的神秘面紗,。為此,，衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)的科學(xué)家們不僅為“慧眼”制定了縝密的觀測(cè)計(jì)劃,，還要對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的加工處理,，這些都直接關(guān)系到這顆衛(wèi)星的科學(xué)成果。

觀測(cè)時(shí)巡天,、定點(diǎn)兩不誤

作為一個(gè)小型空間天文臺(tái),，HXMT衛(wèi)星向中國的天文學(xué)家全面開放。

“2016年,，我們面向全國征集了第一輪核心科學(xué)觀測(cè)提案,，得到了積極響應(yīng)，共征集到90份觀測(cè)提案,，提出的總觀測(cè)時(shí)間近7年,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于衛(wèi)星4年的設(shè)計(jì)壽命?！盚XMT衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師屈進(jìn)祿說,。

在科學(xué)評(píng)估和遴選的基礎(chǔ)上,，衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)已編制完成了第一年觀測(cè)計(jì)劃。觀測(cè)計(jì)劃決定了“慧眼”在天上的觀測(cè)目標(biāo)和時(shí)間分配,。

據(jù)屈進(jìn)祿介紹,，第一年，衛(wèi)星將用30%－40%的時(shí)間進(jìn)行巡天觀測(cè),，剩下的時(shí)間則進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè),。

“我們把銀道面分成了19個(gè)天區(qū)，望遠(yuǎn)鏡掃描一個(gè)天區(qū)需要2個(gè)多小時(shí),，如果不考慮對(duì)太陽規(guī)避,，兩天就可以完成對(duì)銀道面的一次掃描?！鼻M(jìn)祿說,。

而定點(diǎn)觀測(cè)，就是盯著一個(gè)目標(biāo)源進(jìn)行觀測(cè),。屈進(jìn)祿說,，定點(diǎn)觀測(cè)的目標(biāo)分為兩大類，一類是已知源,，包括被采納的科學(xué)提案中提到的觀測(cè)目標(biāo),；另一類是暫現(xiàn)源，暫現(xiàn)源既有可能是曾經(jīng)爆發(fā)過的已知源,，也有可能是新發(fā)現(xiàn)的天體源,。

“對(duì)于已知源，我們已經(jīng)安排好了觀測(cè)計(jì)劃,；對(duì)于新出現(xiàn)的源,，我們會(huì)馬上組織評(píng)估，如果從科學(xué)意義上認(rèn)為值得去觀測(cè)的話,，經(jīng)過首席科學(xué)家的批準(zhǔn),，我們會(huì)對(duì)觀測(cè)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，對(duì)新源展開定點(diǎn)觀測(cè),?！鼻M(jìn)祿說。

數(shù)據(jù)服務(wù)向國際看齊

“慧眼”發(fā)射入軌后第2天將陸續(xù)對(duì)科學(xué)儀器加電,，開始為期10天的整體功能測(cè)試,，然后進(jìn)行為期140天的儀器性能測(cè)試,、在軌標(biāo)定觀測(cè)和試觀測(cè)，計(jì)劃于今年11月進(jìn)入常規(guī)科學(xué)觀測(cè)。

據(jù)衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師宋黎明介紹,，HXMT衛(wèi)星在軌觀測(cè)提案的提出者和為HXMT衛(wèi)星項(xiàng)目作出貢獻(xiàn)的國內(nèi)外專家共同組成了科學(xué)觀測(cè)研究團(tuán)隊(duì)，是衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的優(yōu)先用戶，按照國際慣例將享有觀測(cè)數(shù)據(jù)專有權(quán)一年；之后,，數(shù)據(jù)將向所有人開放。

“一方面,，我們要把和儀器相關(guān)的參數(shù)寫進(jìn)分析軟件,，告訴用戶探測(cè)器的能區(qū)、面積,、性能,、工作狀態(tài)等等；另一方面,，我們還要把標(biāo)定結(jié)果做成一個(gè)標(biāo)定數(shù)據(jù)庫,，供用戶使用，以便他們?cè)诖嘶A(chǔ)上開展后續(xù)的數(shù)據(jù)分析工作,?！彼卫杳髡f。

標(biāo)定數(shù)據(jù)分別來自地面標(biāo)定和在軌標(biāo)定,?！盎垩邸鄙咸熘埃茖W(xué)家們已經(jīng)用了大約三年時(shí)間進(jìn)行地面標(biāo)定,，通過使用標(biāo)準(zhǔn)X射線光源對(duì)探測(cè)器進(jìn)行測(cè)試,，得到探測(cè)器的性能指標(biāo)；而在軌標(biāo)定則是讓衛(wèi)星觀測(cè)天上已知的X射線源,，比如十分著名的蟹狀星云脈沖星,，來確定探測(cè)器在空間時(shí)的性能參數(shù)。這些標(biāo)定數(shù)據(jù)就像“標(biāo)尺”,，科學(xué)家們將來可以據(jù)此修正觀測(cè)數(shù)據(jù),、提高觀測(cè)精度。

此外,，衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)還將提供300多種符合國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品,。“國際上已經(jīng)有了一整套的天文數(shù)據(jù)分析流程和分析軟件,，這就要求我們向國際看齊,，把觀測(cè)數(shù)據(jù)加工處理成具有通用格式的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。至于從這些數(shù)據(jù)產(chǎn)品中提取能譜,、光變曲線等信息，繼續(xù)進(jìn)一步的分析,，那就是科學(xué)家們要做的事情了,。”宋黎明說。

他指出,，數(shù)據(jù)開放,，對(duì)于推動(dòng)更多的人參與空間科學(xué)的探索將發(fā)揮重要的作用?！拔覀儧]有任何保留,，把所有的數(shù)據(jù)都提供給大家。任何人,，包括中學(xué)生,，都可以來下載我們的數(shù)據(jù)?！?/p>

據(jù)悉,，中國國家航天局即將發(fā)布HXMT衛(wèi)星的數(shù)據(jù)管理辦法，以遵循公開共享的原則,，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用,，促進(jìn)數(shù)據(jù)應(yīng)用和科學(xué)產(chǎn)出最大化。同時(shí),，將組建國際科學(xué)委員會(huì),，有效利用國際智力和技術(shù)資源，發(fā)展空間科學(xué)領(lǐng)域,，擴(kuò)大中國空間高能物理研究領(lǐng)域的國際影響力,。

作為HXMT衛(wèi)星首席科學(xué)家，張雙南已經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)組建了一個(gè)100多人的科研團(tuán)隊(duì),，將從科學(xué)目標(biāo),、空間環(huán)境和本底研究等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

從使用者轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)者

在負(fù)責(zé)地面應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)之前,，宋黎明研究的是脈沖星高能輻射,。他認(rèn)為，最難的是觀念上的轉(zhuǎn)變,，“從一個(gè)使用者到一個(gè)設(shè)計(jì)者的轉(zhuǎn)變”,。

以前，國內(nèi)科研人員用的都是國外衛(wèi)星的數(shù)據(jù),，大家的身份都是用戶,，只有數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗(yàn)，從來沒有關(guān)注過前面那一套系統(tǒng)是怎么建立起來的,?；叵氲谝淮稳狻叭〗?jīng)”的情景，宋黎明坦承自己提了很多“傻問題”,；對(duì)方如果也提問,，自己又“一問三不知”,。

“中國確實(shí)做了很多空間探測(cè)的項(xiàng)目，但是,，這是中國第一個(gè)X射線天文衛(wèi)星的地面應(yīng)用系統(tǒng),。一開始，大家都沒經(jīng)驗(yàn),，怎樣對(duì)用戶開放,，要提供什么產(chǎn)品，里面有什么關(guān)鍵問題,，都是靠慢慢摸索出來的,。比如，國外衛(wèi)星的數(shù)據(jù)產(chǎn)品包括本底數(shù)據(jù)（噪音數(shù)據(jù)）,，可本底究竟是怎么做出來的,，我們完全不了解，就要把本底數(shù)據(jù)的來龍去脈搞清楚,?！彼卫杳髡f。

他認(rèn)為,，掌握了這套系統(tǒng)的整體流程框架,，是地面團(tuán)隊(duì)最大的收獲，以后再有新的衛(wèi)星項(xiàng)目,，基本上就沒有問題了,。“對(duì)于不同項(xiàng)目的特殊之處,，該如何去處理,，我們心里也有底了?！?/p>

在研制過程中,，這位科學(xué)家感受到了巨大的復(fù)雜性，這比自己研究脈沖星時(shí)所做過的最復(fù)雜的運(yùn)算推演和程序設(shè)計(jì)都還要復(fù)雜,?！霸瓉碜鰯?shù)據(jù)分析，自己一個(gè)人就能處理,，頂多再找?guī)讉€(gè)學(xué)生協(xié)助一下,。但是，建設(shè)地面應(yīng)用系統(tǒng),，我們要提供300多種數(shù)據(jù)產(chǎn)品,，分得那么細(xì)，還要保證它們有用,，能夠得出正確的結(jié)果,，可以想一想,，支撐這些的程序庫得有多大,！”

“這套系統(tǒng)關(guān)乎到衛(wèi)星的性能,、運(yùn)行和壽命，以及隨后的科學(xué)產(chǎn)出,，我們對(duì)它很有信心,！”宋黎明說。