北斗衛星導航系統再立新功! “極目”衛星準實時下傳伽馬暴觀測警報

北斗衛星導航系統再立新功!1月27日，記者從中國科學院高能物理研究所獲悉，引力波暴高能電磁對應體全天監測器(GECAM)衛星(“極目”衛星)首次通過北斗三號衛星導航系統，準實時將伽馬射線暴觀測警報下傳至GECAM科學運行中心，標志著“極目”衛星成為我國首個具有即時下行觀測數據能力的空間天文望遠鏡，揭開了將北斗三號導航系統的短報文服務應用于空間科學與宇宙探測的序幕。

“極目”衛星的使命是全天候監測引力波伽馬暴，尋找引力波之光。它的主要觀測目標包括雙致密星并合引力波產生的高能輻射、伽馬暴、磁星爆發及快速射電暴等宇宙中的劇烈爆發現象，推動破解黑洞、中子星等致密天體的形成和演化，以及雙致密星并合之謎。

除了對引力波伽馬暴等高能天文爆發現象開展科學觀測之外，“極目”衛星還擔任著“哨兵”的角色：衛星一旦發現爆發天體，需要立即將爆發信息下傳到地面，引導地面和其他空間天文觀測設備迅速開展后隨觀測。

由于衛星通常只能在飛過地面接收站時下傳科學數據，具有較長的時間延遲，有時可達數小時，甚至超過10小時，無法實現快速響應。“為了滿足科學觀測需求，‘極目’衛星創新性地使用北斗三號導航系統的全球短報文通信鏈路，將天體爆發的觀測警報等關鍵科學數據準實時下傳至地面，從而實現快速引導其他設備進行后隨觀測。”“極目”衛星項目首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員熊少林說。

本次“極目”衛星發現的爆發天體是一個伽馬射線暴(編號GRB 210120A)，其發生于2021年1月20日15時10分48.550秒。“極目”衛星通過星上在軌觸發定位軟件實時捕捉到該爆發事件，并將星上觸發定位結果以及光變曲線等觀測警報信息通過北斗三號系統的短報文功能下傳至地面。

星上在軌觸發定位軟件實時捕捉到該爆發事件后約60秒，“極目”衛星科學運行中心收到第一條北斗短報文，其后10分鐘內收到所有短報文信息。短報文傳輸功能正常，性能指標均符合設計。作為“極目”衛星首個在軌觸發定位以及通過短報文準實時下行觀測警報的伽馬暴，“極目”衛星團隊通過國際伽馬暴協調網絡(GCN)發布了觀測通告。

熊少林表示，“極目”衛星是北斗三號導航系統全球短報文服務的首個衛星試驗用戶。本次試驗的成功表明北斗短報文服務在空間科學中具有廣闊的應用前景。

據悉，我國正在研制的愛因斯坦探針(EP)衛星、增強型X射線時變與偏振(eXTP)空間天文臺等也計劃利用北斗三號系統的短報文功能，以便快速向國內外天文學家發布有關宇宙天體爆發活動的關鍵信息，引導其他設備開展后隨觀測。(陸成寬)