核光譜望遠鏡陣列

核光譜望遠鏡陣列，簡稱“核星”，是一個沃爾特型X射線太空望遠鏡。觀測的波段是來自天體的5到80keV之間的高能X射線，尤其是核光譜。“核星”造價約1.7億美元，是美國低成本小型探測器項目的一部分，主要用於觀測黑洞等宇宙天體。

基本介紹

• 中文名：核光譜望遠鏡陣列
• 外文名：Nuclear Spectroscopic Telescope Array，NuSTAR
• 簡稱：核星
• 造價：約1.7億美元

儀器簡介

核光譜望遠鏡陣列，簡稱“核星”（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，NuSTAR），是一個沃爾特型X射線太空望遠鏡。觀測的波段是來自天體的5到80keV之間的高能X射線，尤其是核光譜。主要用於觀測黑洞等宇宙天體。

核光譜望遠鏡陣列

“核星”造價約1.7億美元，是美國低成本小型探測器項目的一部分，是 NASA 小探測工程計畫中的第十一顆衛星（SMEX-11），並且它是能量超過錢德拉X射線天文台和XMM-牛頓衛星所觀測波段中第一顆直接攝影的太空X射線望遠鏡。

核光譜望遠鏡陣列的主要科學目標是深度探索質量超過太陽十億倍的黑洞，並了解粒子在活動星系核如何被加速到光速的百分之幾，以及研究超新星殘骸以了解重元素如何在超新星中形成。

除黑洞外，“核星”也能夠觀測中子星、日冕等其他X射線源。“核星”首席科學家、加州理工學院教授菲奧娜·哈里森說，“核星”是第一顆專注於高能X射線的望遠鏡，其影像清晰度比觀測同光譜區的其他任何望遠鏡都要高至少10倍，敏感度則提高至少100倍。

NuSTAR的計畫主持人是加州理工學院的菲奧娜·哈里遜（Fiona Harrison）。其他參與單位有噴氣推進實驗室、柏克萊加州大學、丹麥技術大學、哥倫比亞大學、戈達德太空飛行中心、史丹佛大學、聖塔克魯茲加利福尼亞大學、索諾馬州立大學、勞倫斯利福摩爾國家實驗室和義大利航天局。衛星本體和儀器製造商則是軌道科學公司和ATK太空系統-高勒塔。

光學系統

NuSTAR 使用兩套掠射式聚焦光學系統，每一套有133個同心錐體。光學系統由丹麥技術大學和哥倫比亞大學尼維斯實驗室開發。

歷史進程

NuSTAR 的前身是使用氣球搭載的高能聚焦望遠鏡（High Energy Focusing Telescope），使用的儀器技術相當類似。

2003年2月，NASA 徵求太空探測的方案，NuSTAR 計畫於同年5月送交 NASA，是小探測工程計畫36個方案中排第十和第十一的。

2003年11月，NASA 選擇 NuSTAR 和其他四個計畫進行五個月的可行性研究決定是否執行。

2005年1月，NASA 選定 NuSTAR 進行一年的可行性研究。

2006年2月，這個計畫因為 NASA 2007年的科學預算被縮減而取消。

2007年9月2日，NuSTAR 計畫被重新啟動，並預期在2011年8月發射，後來延期到2012年。

2012年6月13日，美國航天局從太平洋地區的馬紹爾群島發射了一顆“核星”。美國東部時間11時(台北時間23時)，“核星”及其運載火箭由一架飛機運載至空中，約一小時後，二者被拋下飛機，自由落體運行數秒後，火箭開始點火，隨後將“核星”推入軌道。空中發射方式比地面發射節省燃料成本。

重大發現

產生黑洞發出巨大能量脈衝這種現象的原因一直以來都是個謎。加拿大聖瑪麗大學天文學家藉助美國宇航局斯威夫特天文台和核光譜望遠鏡陣列，首次觀測到一個來自超大質量黑洞的耀斑，這個超大質量黑洞距離地球約3．24億光年。光冕是黑洞周圍一個神秘的高能粒子源，能夠產生X射線。超大質量黑洞本身並不發光，但它周圍常常有發光的熱吸積盤環繞，這是因為黑洞的引力將環繞的氣體吞噬，從而加熱氣體並導致其發出不同的光，此外，黑洞附近的另一輻射源則由高能粒子組成的光冕，光冕能產生X射線光。

美國宇航局所屬“核光譜望遠鏡陣列”（NuSTAR），於美國太平洋時問2012年13日上午9時，從太平洋中部的夸賈林環礁由觀星者運輸機搭載“飛馬座”空射火箭發射進入軌道。該項目將對宇宙中的黑洞以及其他天體進行詳細觀測。美國宇航局天體物理部門主管保羅·赫茲說：“藉助這顆衛星所具備的前所未有的高空間和光譜解析度，我們將大大加深對電磁波的X射線波段的了解。並且這一項目也將對現有的大型空間觀測望遠鏡，如費米，錢德拉，哈勃和斯皮策望遠鏡的數據提供重要補充。”

美國宇航局的核光譜望遠鏡陣列(簡稱NuSTAR)首次將目光對準太陽並捕捉下令人震撼的X射線爆發瞬間。NuSTAR是宇航局最強大的望遠鏡之一,靈敏度極高的核光譜望遠鏡陣列尤善於觀測高能X射線。在設計上,這個望遠鏡陣列的首要任務是觀測黑洞以及太陽系外的其他天體。