伽马 从引力波到伽马暴探测——记在GECAM卫星发射之时( 三 )
得益于对“眼睛”的优化设计，它覆盖了很宽的能量范围，能够把从软X射线到数兆电子伏的伽马射线尽收眼底。每颗卫星上安装有25个这样的“眼睛”，朝向四面八方。
文章插图
闪烁晶体受高能辐射照射发出荧光（左）；极光（右）
两颗卫星与地球三点一线，背对背地以圆轨道在轨飞行，解决了地球遮挡的问题，使得它们拥有了全天视场，能够随时捕捉任何方向上的伽马射线暴。同时，卫星上还设计了8个用于鉴别空间荷电粒子暴的荷电粒子探测器，这种探测器因其灵敏材料只对荷电粒子敏感，而对X射线和伽马射线不敏感，利用其这一性质可以十分有效地排除荷电粒子的干扰。
除了让任何方向上来的伽马射线暴都无所遁形的锐利眼睛，卫星有效载荷还被赋予了非常聪明的“大脑”。利用这个大脑，在看到和识别出伽马射线暴后，立刻就能计算出伽马射线暴的强度和发生的方位。而且，卫星工程团队敢做第一个吃螃蟹的人，打通了天地准实时通讯链路，这就好比习武者打通了任督二脉，通过这个天地准实时通讯链路，可以让两颗卫星捕捉到的伽马射线暴信息很快就下传到地面，从而把伽马暴信息及时发布出去，让世界上更多的探测器和望远镜能够进行后随观测，对引力波伽马暴事件做多波段观测，获取更多的信息。
单纯从探测引力波伽马暴的能力来说，GECAM卫星具有能量探测范围宽（尤其是能量下阈低，可测物理信息十分丰富的软X射线能段）、灵敏度高、定位精度好，能够进行全时全天探测，可以将暴发信息准实时下传，并引导后随观测等特点。
此外，GECAM卫星的能力远不止探测引力波伽马射线暴。它们还能探测磁星爆发、快速射电暴的高能辐射等来自宇宙深处的高能天体暴发现象，还能探测太阳X射线耀斑、地磁暴、地球伽马闪等地球附近的高能辐射过程。
后记：
【 伽马|从引力波到伽马暴探测——记在GECAM卫星发射之时】从古至今，人类探索宇宙的脚步和对宇宙的本初、人类的本源等问题的思考从未停歇，但可以肯定的是：引力波和伽马暴是客观存在的。
面向引力波天文学研究前沿和前所未有的机遇，GECAM卫星作为我国自主提出和研制的天文卫星，立项和研制周期加起来只有四年多时间，虽然研制时间短，又赶上新冠疫情，但在卫星研制团队的努力下，按期按质按量地完成了研制工作，卫星的各方面指标全面好于设计指标要求。我相信这两颗卫星一定能够在人类认识宇宙的道路上闪耀出属于自己的光辉。
不论怎样，我们可以利用天文卫星去领略这宏伟绚丽的焰火是值得庆幸的一件事。以我们有限的知识，有限的观测手段，去观测、探索并尝试认识宇宙深处的壮美事件，用诗歌去咏颂它、赞美它，这样或许就足够了——这或许就是人类存在的真谛。
审校：刘晓静
来源：中国科学院高能物理研究所、中国科学院国家空间科学中心
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来源:中科院之声
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