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XMM-牛頓衛(wèi)星（1999年歐洲航天局發(fā)射的衛(wèi)星）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-16

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XMM-牛頓衛(wèi)星

1999年歐洲航天局發(fā)射的衛(wèi)星

XMM-牛頓衛(wèi)星（原名多鏡片X射線觀測衛(wèi)星）于1999年12月發(fā)射升空，是歐洲航天局的第二顆作為奠基石的任務。它的名字源于X射線多鏡面設計和紀念英國著名物理學家牛頓。具有極高的譜分辨本領。這顆衛(wèi)星裝備了三部X射線望遠鏡，因其奇異的飛行軌道而著稱，這種飛行軌道可令其長時間、不間斷觀測深空情況。XMM-牛頓衛(wèi)星讓歐洲天文學界獲得了諸多突破，如觀測到迄今在遙遠宇宙看到的最大星系團。這個龐大的星系團(上圖右側)證明了一種稱為暗能量的神秘力量的存在。據(jù)說，暗能量加速了宇宙的膨脹速度?？茖W家表示，如此巨大的星系團可能是在宇宙初期形成的。

XMM-牛頓衛(wèi)星是迄今為止最靈敏的X射線望遠鏡，使用了170多了薄片圓柱體鏡面來收集和聚焦X射線。嵌套鏡面的總面積超過120平方米。三個X射線望遠鏡艙中的兩個裝有反射式測光儀（RGS），可用于X射線能量最詳細的分析。XMM-牛頓衛(wèi)星讓歐洲天文學界獲得了諸多突破，如觀測到迄今在遙遠宇宙看到的最大星系團。

基本信息

中文名	XMM-牛頓衛(wèi)星
載體	阿里安-5型火箭
軌道形狀	橢圓形
發(fā)射地點	法屬圭亞那的庫魯發(fā)射場
發(fā)射日期	1999年12月10日

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衛(wèi)星簡介

XMM-牛頓衛(wèi)星

XMM-牛頓衛(wèi)星是歐洲航天局1999年發(fā)射的一顆X射線天文衛(wèi)星，具有極高的譜分辨本領。XMM-牛頓計劃始于1984年，1997年3月開始建造，原名為“高通量X射線分光任務”（The High-Throughput X-ray Spectroscopy Mission），為紀念英國著名物理學家牛頓而命名XMM-牛頓衛(wèi)星，其中XMM是X-ray Multi-Mirror Mission（X射線多鏡面任務）的縮寫。1999年12月10日，XMM-牛頓衛(wèi)星在法屬圭亞那的庫魯發(fā)射場用歐洲功率最大的火箭阿里安-5型火箭發(fā)射升空。XMM-牛頓衛(wèi)星的軌道是橢圓形，近地點7,000公里，遠地點114,000公里，軌道傾角為40度，周期48小時。XMM-牛頓衛(wèi)星原計劃壽命為兩年，但是將延期至最早2010年。

1999年12月，多鏡片X射線觀測衛(wèi)星(現(xiàn)稱XMM-牛頓)發(fā)射升空，歐洲天文學家從此擁有了他們自己的X射線觀測臺。這顆衛(wèi)星裝備了三部X射線望遠鏡，因其奇異的飛行軌道而著稱，這種飛行軌道可令其長時間、不間斷觀測深空。XMM-牛頓讓歐洲天文學界獲得了諸多突破，如觀測到迄今在遙遠宇宙看到的最大星系團。這個龐大的星系團(上圖右側)證明了一種稱為暗能量的神秘力量的存在。據(jù)說，暗能量加速了宇宙的膨脹速度。科學家表示，如此巨大的星系團可能是在宇宙初期形成的。

發(fā)展歷史

XMM-牛頓計劃始于1984年，1997年3月開始建造，原名為“高通量X射線分光任務”（），為紀念英國著名物理學家牛頓而命名XMM-牛頓衛(wèi)星，其中是（X射線多鏡面任務）的縮寫。1999年12月10日，XMM-牛頓衛(wèi)星在法屬圭亞那的庫魯發(fā)射場用-{zh-cn:阿里亞娜5型火箭;zh-tw:亞利安五號火箭}-發(fā)射升空。它的軌道是橢圓形，近地點7,000公里，遠地點114,000公里，軌道傾角40度，周期48小時。XMM-牛頓衛(wèi)星原計劃壽命為兩年，但是將延期至最早2010年。

結構模塊

XMM-牛頓衛(wèi)星的設計緊緊圍繞著X射線望遠鏡系統(tǒng)展開。它采用模塊化結構，由四大部件組成：

·焦平面組件（FPA）。它由攜帶焦平面觀測儀器的焦平面平臺（FPP）、歐洲光子攝像機（EPIC）、反射光柵光譜計（RGS）以及相機的數(shù)據(jù)處理和電源分配單元組成。EIPC和RGS儀器還裝有散熱器，這些散熱器借助冷凝管冷卻CCD探測器。

·望遠鏡鏡筒（TT），它用于保持FPA和MSP的相對位置。由于其長度達6.8m，望遠鏡鏡筒在物理結構上由上、下兩個板塊組成。上半鏡筒中裝有兩個可逆通風和出氣門（VOD），并起著支撐出氣檔板（OGB）的作用。

·反射鏡支撐平臺（MSP），它由平臺自身組成，平臺上裝有3個反射鏡組件（反射鏡模塊+進、出口檔板+門+2個RGS光柵箱）、1個光學監(jiān)測器（OM）和2個星跟蹤器。

·服務艙（SVM），其中裝有衛(wèi)星的各個分系統(tǒng)和為衛(wèi)星提供必備資源的相關單元。此外，在SVM上還安裝有2塊太陽陣翼、1個望遠鏡遮陽罩（TSS）和2個安裝在伸縮桿上的S波段天線。

XMM-牛頓衛(wèi)星結構

搭載儀器

XMM-牛頓衛(wèi)星重3.8噸，長10米，太陽能電池帆板展開后寬16米。衛(wèi)星上搭載的主要科學儀器有：

3臺掠射式X射線望遠鏡，每個望遠鏡由58個套筒組成，采用沃爾特Ⅰ型構造，最大的一層直徑為70厘米，焦距為7.5米，總接收面積達到4,300平方厘米，是由意大利科學家制造的。

三臺歐洲光子成像照相機（），工作能段為0.2-12keV，位于X射線望遠鏡的焦平面上，用于X射線成像、X射線測光和中等分辨率分光。其中兩臺為（金屬氧化半導體）照相機，由7塊不共面的芯片組成，另一臺為照相機，由12塊共面的芯片組成。

兩臺反射式光柵分光儀（），位于X射線望遠鏡的焦平面上，可以獲得高分辨率的X射線光譜。

光學監(jiān)視器（），是一個口徑30厘米的R-C式光學/紫外望遠鏡

設計目標

XMM-牛頓衛(wèi)星是一個功能強大的端一端太空觀測系統(tǒng)，它能使全世界的天文學家根據(jù)各自的觀測要求直接獲取經(jīng)過處理和標定后的科學結果。換言之，XMM-牛頓衛(wèi)星系統(tǒng)的設計目標如下：

·處理觀測請求、建議和機會目標

·考慮觀測的周期、軌道位置以及衛(wèi)星的控制和維護，以最優(yōu)的方式計劃并安排觀測順序

·使衛(wèi)星精確指向正確方向，履行觀測任務

·按終端用戶要求的格式收集、評估、處理和標定科學數(shù)據(jù)

·保存整個任務期間所用的所有任務產(chǎn)品的技術資料

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