天文史上的今天 | 洞察不可见的宇宙：钱德拉塞卡X射线空间望远镜|163

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1999年7月23日，旗舰级X射线天文台：NASA的钱德拉X射线空间望远镜发射升空。

在地球轨道上运行的“钱德拉塞卡”X射线空间望远镜

钱德拉X射线空间望远镜，我们观察黑洞，类星体，超新星等高能天体的太空利器。它所观察的宇宙，是我们肉眼无法观察到的。

1999年7月23日，以美籍印度物理学家钱德拉塞卡的名字命名的这台“旗舰级”空间望远镜发射升空。它每64个小时围绕地球运行一圈，迄今已经在太空正常运行接近20年。钱德拉塞卡空间望远镜（X射线）与哈勃空间望远镜（可见光，近红外），斯皮策空间望远镜（红外）以及康普顿空间望远镜（γ射线）一起，并称为NASA的“四大空间天文台”。

世界上第一张X射线图像，1895年12月22日，由德国物理学家伦琴拍摄，这是他妻子的手。天体也会发出X射线。

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X射线天文学充满挑战，因为地球大气会阻挡这种有害的射线抵达地面，因此，要想研究宇宙X射线，你得离开地球大气层，到外太空去。这方面最早的尝试是透过探空火箭进行的，观测的时间长度只能持续几分钟，利用探空气球也只能维持几小时。

1962年，美籍意大利天文学家里卡尔多·贾科尼（Riccardo Giacconi）和他的研究组发射了一枚搭载X射线探测器的探空火箭，并发现了首个宇宙X射线源。

里卡尔多·贾科尼（Riccardo Giacconi，1931~）

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基于贾科尼的设计，NASA进行了跟进，于1970年发射了世界上第一个X射线空间望远镜：“自由”号（Uhuru，“呜呼噜”~）。这颗卫星在太空运行超过两年时间，首次发现了黑洞可能存在的迹象。贾科尼研究组的另一个方向是“爱因斯坦天文台”（Einstein Observatory），这台空间设备于1978年~1981年间在轨运行。这是世界首个能够进行成像的X射线空间望远镜。

通过这一系列的项目，贾科尼成为X射线天文学领域的权威人物，但他还想更进一步，他很快与哈佛大学史密松天文台的哈维·塔南巴姆（Harvey Tananbaum）合作，想要设计一台更加强大的空间设备，并将其命名为“先进X射线天体物理学设备”，其目标是“对宇宙X射线源进行高分辨率成像与光谱获取”。

世界上第一个X射线空间望远镜：“自由”号（Uhuru，“呜呼噜”~），这是斯瓦西里语，意思是“自由”

来源：NASA

爱因斯坦空间望远镜，第一颗具备成像功能的X射线卫星

来源：NASA

这台望远镜最初设计于1976年提出，项目在整个1980年代持续推进，到1992年，由于预算限制，设计被进行大幅简化以节约预算，并为使用航天飞机发射进行适配性更改。很快，这台望远镜建造完毕，等待发射，它被重新命名为“钱德拉塞卡”，以向1983年度诺贝尔物理学奖获得者，美籍印度天体物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡致敬。

1999年7月23日，钱德拉X射线望远镜由哥伦比亚号航天飞机搭载，发射升空。这在当时是航天飞机搭载的最大型载荷。升空8小时后，望远镜从航天飞机货舱内释放，并使用助推段发动机调整轨道，数天后，望远镜部署到位。

美籍印度天体物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar，1910~1995）

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1999年7月23日，STS-93次任务，哥伦比亚号航天飞机搭载钱德拉塞卡X射线望远镜升空

来源：NASA

最终，钱德拉塞卡X射线空间望远镜运行在一个围绕地球的大椭圆轨道上，近地点1.6万公里，远地点13.3万公里。在其运行到轨道远地点时，其距离几乎相当于地月距离的1/3，这种轨道使其能够对某个天体目标持续观测超过52小时。

至于贾科尼，他功成名就，在2002年由于在X射线天文学领域的杰出贡献而被授予诺贝尔物理学奖。他的老搭档塔南巴姆在1991年成了“钱德拉塞卡X射线中心”的主任，至今。

1999年8月中旬，钱德拉塞卡望远镜“开光”，也就是进行首次观测，拍摄了仙后座A的图像，这是1572年第谷·布拉赫观测到的超新星爆发留下的遗迹。

哈佛大学史密松天文台的哈维·塔南巴姆（Harvey Tananbaum）

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STS-93任务的宇航员们与钱德拉塞卡X射线空间望远镜的模型

来源：NASA