3月3日,中国传统节日元宵节恰逢难得一见的月全食。当晚,天关卫星(爱因斯坦探针卫星EP)对本次月全食进行了全程精准观测。
此前,该卫星已于2025年3月14日和9月7日对两次月全食完成全程观测,至此成为全球首个实现月全食X射线观测“三连发”的设备。
“风行天”(后随X射线望远镜FXT)综合性能为此次观测提供了坚实保障。本次观测中,风行天累计开展5轨观测,剔除地球遮挡时段后,有效观测时长约15000秒。
天关卫星风行天望远镜月全食观测,X射线图像能段为0.3-2.3 keV。科研团队供图
风行天主任设计师、中国科学院高能物理研究所研究员陈勇表示:“风行天具有视场大、本底低、灵敏度高的优势,这使其在月全食观测中游刃有余,能够从嘈杂的宇宙背景中捕捉到更微弱的X射线信号。”
与观测遥远的恒星不同,对月观测本身也是一场高难度的“太空追逐战”。月球在天空中始终处于缓慢移动的状态,为了让天关的视线牢牢锁定这个目标,卫星必须实时调整姿态。
月全食作为可精确预报的天象,其发生时刻、持续时长、卫星过境窗口均可提前计算。天关卫星科学中心、国家天文台执行天关卫星观测计划编排的胡静维博士介绍:“天关科学中心基于月球运行规律,在密集的在轨观测计划中,专门为本次月全食观测预留了窗口期。”
据了解,月全食是观测磁尾等离子体片与月球相互作用的最佳时机,具有重大科学意义。但是,月全食出现的机会并不大,每次月球在地球本影区内停留的时间仅有数十分钟,进行多次月全食观测,不但可以积累更多的数据,也有助研究不同地磁活动条件下的月球X射线辐射。这次“三连发”月全食,恰逢天关卫星的“青壮期”,仪器性能良好,为破解地月能量交换谜题提供了天赐良机。为此,天关卫星三次都进行了全程系统观测。
风行天此前已多次对月球开展观测,成功获取高质量的完整满月面X射线图像,还捕捉到月表氧、铁、镁、铝和硅等元素的分布特征,为月球研究奠定了坚实基础。
“天关卫星不但在X射线暂现源研究方面领先世界,我们更希望它在月球等太阳系内天体的观测中发挥独特优势,取得更多突破性科学成果。”天关卫星首席科学家、中国科学院国家天文台研究员袁为民表示。
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