“天罗地网”探宇宙(3)

　　“天极”望远镜的大名是中欧合作“伽马暴偏振仪（POLAR）”，由中国科学院高能物理研究所牵头，瑞士日内瓦大学、瑞士保罗谢尔研究所、波兰核物理研究所等单位共同研制。它是天宫二号唯一搭载的天文载荷，于2016年9月15日发射升空，其偏振探测器安装于天宫二号空间实验室的舱外，背对地球指向天空，可以有效地捕捉到伽马暴爆发过程中产生的伽马光子，并测量它们的偏振性质。

　　“天极”是目前国际上最灵敏的伽马射线暴偏振探测仪器，在轨运行期间，共探测到55个伽马暴，相关结果发表在国际学术期刊《自然·天文学》上，这些数据将有助于人类理解黑洞和中子星合并、太阳极端爆发等天体现象，从而了解宇宙如何演变，检验爱因斯坦的广义相对论。

　　不仅如此，在轨实验过程中，“天极”还拓展了脉冲星和太阳耀斑等的探测任务。其中，脉冲星探测与星际导航息息相关，是实现星际旅行的关键步骤。“天极”是国内首次在轨观测到脉冲星，且成功实现利用脉冲星信号进行导航技术验证的实验项目。后续的POLAR-2也已经成功入选中国空间站首批科学实验，预期2024年左右发射运行，其科学能力将有大幅度提高，有望为最终解决黑洞的形成和极端相对论喷流产生的重大科学问题作出关键贡献。

　　探索极端宇宙：计划中的“国际大事情”

　　我国高能物理学家和天文学家正在谋划领衔开展一项国际大计划——探索极端宇宙国际大科学计划。

　　这一计划由中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心提出，将利用中国载人空间站和大型卫星平台的应用资源和机遇，在2025年前后将相关科学设备发射入轨。研究将致力于探索当前空间天文领域国际普遍关注的，与暗物质、粒子加速、超大质量黑洞、强引力场、强磁场和极高密度相关的6个重要科学问题，即：极端起源、极端能量、极端天体、极端引力、极端磁场和极端密度。

　　以上每一个问题的解决都可能带来人们对物质世界基本规律的突破性认识，也将人类对宇宙的演化和极端天体及其活动的认识推进到一个新高度。

　　这一计划由两个具体任务组成：将放置于中国空间站的高能宇宙辐射探测设施（HERD）项目，和前文提到的“慧眼”二代——基于大型卫星平台的增强型X射线时变与偏振（eXTP）空间天文台项目。

　　HERD将以前所未有的灵敏度搜寻暗物质，揭示宇宙线起源的世纪之谜，以前所未有的视场开展高能伽马射线全天巡天和监视，并探索脉冲星导航的新体制。HERD建造完成后，计划放置于中国空间站舱外的大型挂点，并开展10年连续观测。其探索极端宇宙的核心科学能力将长时间保持大幅度国际领先，从运行到结束每个阶段预期都有重大科学成果。

　　这两个项目自从2007年提出后，预研超过10年，已吸引了国际知名科学家和重要研究团队的积极参加，与意大利、德国、西班牙、瑞士、英国、荷兰、法国等多个国家和地区的科研机构和科学家进行了研讨，在较大范围内达成了一致的合作意向，联合开展了科学目标的深化研究和关键技术攻关的工作，正在进入项目的方案设计阶段。

　　茫茫宇宙，探索永无止境。在这样的探索中，中国科学家理应作出更大的贡献，展示出一个负责任大国的国际形象。