刚刚!南京大学成功发射“龙虾眼X射线探测卫星”!

据南京大学报道:刚刚,2020年7月25日,由南京大学自主研发的“龙虾眼X射线探测卫星”搭载长征四号乙运载火箭,在太原卫星发射中心成功发射入轨。
“龙虾眼X射线探测卫星”由南京大学天文与空间科学学院领衔联合香港大学太空研究实验室、中国航天集团有限公司五院508所、八院805所下属埃依斯航天科技有限公司等我国空间科学与空间探测领域的优秀团队,历时五年研制成功。

该卫星配备了自主研发的龙虾眼聚焦X射线探测器与高精度小型载荷平台,长期在轨工作期间将验证X射线能段的大视场聚焦成像技术,并完成若干重要的空间X射线探测实验,特别是在X射线能段开展深度探测暗物质信号的研究。

刚刚!南京大学成功发射“龙虾眼X射线探测卫星”!

基于龙虾眼聚焦光线原理的X射线成像技术于上世纪70年代提出,具有大视场、体积小、重量轻、易于集成等适合空间载荷应用的优点。“龙虾眼X射线探测卫星”将成为国际上首颗在轨工作的应用了龙虾眼聚焦X射线技术的空间探测卫星,其核心载荷由南京大学提供技术引导,508所与中国建筑材料科学研究总院有限公司联合攻关研制。南京大学天文与空间科学学院李志远教授与香港大学太空研究实验室苏萌教授为该项目的联合发起人。

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南大天空院师生和合作单位老师在发射现场合影

在此卫星以及后续系列型号卫星的合作基础上,各参研单位将协同创新,在基础研究与工程应用等方面开展全链条、系统性的工作,为提升我国在空间天文、深空探测、航天遥感等领域的自主创新能力,突破空间载荷关键技术,推动先进科技成果向新型仪器设备转化作出贡献。

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《刚刚!南京大学成功发射“龙虾眼X射线探测卫星”!》上的一个想法

  1. 美国国土安全部通过资助光学物理公司正在研发的一种新扫描仪,研究人员努力将 “龙虾眼”原理应用于X射线扫描仪。一旦研究成功,在这套名为 “龙虾眼成像设备 (LEXID)”的新扫描仪探测下,即使是铜墙铁壁,也会通透如纸。 龙虾的感光系统在设备中得到了完美再现。该成像设备包括一台低能X射线发生器和一套感光系统,后者由千万枚抛光度极高的金属片组成。X射线通过时,金属片将其反射、校准,再投向受测物体。经过金属片校准的光线角度固定,系统可以将其调整为平行光波,同一时间集中覆盖较小范围。这样,X射线的穿透性得以大幅提高。
    ——摘自百度百科

    龙虾视觉系统
    龙虾靠反射视物,而非折射。这种动物的眼睛长在触角根部,里面有成千上万块方形晶体,可以将光线反射回去。这些晶体是龙虾的感光系统,全部由平面与直角构成,和人类弯曲的视网膜与圆锥细胞截然不同。这使得龙虾的眼睛可以将一定角度的小入射角光线(或称小掠角光线)加以反射。龙虾捕捉某一物体(如海床上的猎物)发出的反光时,所有入射光线的反射角度保持一致,便可以聚集在焦点上。
    龙虾神奇的视觉系统可以帮助它们在混浊水体中看清东西
    龙虾眼成像设备接收的,是物体反射回设备的X射线,而不是穿透物体的射线。感光系统收集这些反射射线,聚拢到焦点上,继而聚焦成像。这样的设备省去了收集各方位散射光线的麻烦。它能将所有反射光集中在一定区域内,因而提高了感应精确度,效率非凡。
    龙虾眼成像设备可以轻松“看透”水泥,木材和7.5厘米厚的钢板——当然,解析度仍不算理想。图像分辨率不高,不过用来探测货箱中的物品还是足够了。另外,由于感光系统聚焦X射线时更加高效,达成同等成像水平能耗更小。这说明,比起现用系统,新设备用于探测人体时安全性更高,放射伤害更小。

    龙虾眼X射线技术虽说刚刚出现,不过仿制龙虾视觉系统倒也并非新事:过去三十年中,天文学家一直在研发以龙虾眼为原理的光学系统,最新研究产品是一台名为“龙虾ISS(Lobster-ISS)”的天文望远镜。这台望远镜可以将光投在暗物质上,同时极大地拓宽了银河系外探索范围。多谢美味的硬壳生物伸出援助之手,加上人类恰到好处的奇思妙想,不久的将来,我们就可以亲眼观察超新星和黑洞,探测银河系内外的外星人了。

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