观测天空中X射线的天文学家们不久将有一个新的轨道观测站,它在离开发射台之前就已被载入了吉尼斯大全。
这新的轨道观测站就是联邦德国的伦琴卫星,简称为ROSAT。为了纪念威 · 康 · 伦琴(W. K. Roentgen)——这位德国科学家在1895年发现了X射线——ROSAT装备着X射线望远镜,这种望远镜被誉为“世界上最平滑的镜子。” · 该望远镜平均表面粗糙度只有0.0000003毫米,约略一个原子的直径。
ROSAT除了在精确度方面创造了记录,同时又说明了在宇宙基础探索方面进行国际合作的益处。ROSAT小组里确实有美国天文物理学家参加,确实是美国国家宇航局计划于今年5月份在肯尼迪宇宙中心用德尔塔2号火箭发射HOSAT卫星。
1978年,美国发射的爱因斯坦卫星观测站率先使用能绘制宇宙X射线源图像的望远镜。1982年3月25日,该卫星在重返大气层时,消失在粒子燃烧的熊熊火光之中。其后继卫星观测站——国家宇航局先进的X射线天文设备——在今后10年当中不会被送入轨道。
根据遥远物体发射X射线来研究此物体的能力为天文学增加了重要的方面。产生X射线要消耗极其巨大能量,所以这种天文学对于研究在宇宙进行的一些极高能过程非常实际。“这是一种精密的科学。”ROSAT的用户组成员,哈佛史密森天文物理中心的弗 · 西沃德解释说:“从电磁波谱的不同部分来看,(波长远比光波要短)能够发现以前从未见过的东西。”
物质的能量提高到约一百万度时,就会放射出X射线。天文物理学家用电子伏特来衡量这种能量。—个电子伏特就是一个电子被一个伏特的电压差加速时,这个电子所获得的能量。根据物理学家速记,爱因斯坦卫星观测站适用于10,000 ~ 400,000电子伏特——从0.1 keV到4 keV。ROSAT将适用于低于上述范围的0.5到2 keV。
这种能量发射的X射线可反映大量的天文活动。
围绕着磁力线旋转的电子使得超新星爆炸的剩余碎片云闪出X射线的耀度,这样,天文学家们能够观察这些超新星残余物的动态。
一些双星系放射出明亮的X射线。天文学们认为,双星系中的每一颗单星都是高度凝聚体。其引力吸引着伴星上的物质。这些未落物质能够加热到几百万度——恰好是X射线的能程。由于X射线不能穿透地球大气层,天文学家们直到具备了宇宙时代的工具才能根据X射线来研究这些和许多其它的高能过程。60年代,由火运载的X射线扫描器在大气层外的短暂时间里最早标出了宇宙X射线源。70年代初,卫星上的扫描器粗略测绘了几百个X射线源的位置。
然而,要研究X射线源的任何细节,天文学家们就需要能绘制X射线图像的望远镜,正如光学望远镜根据光绘制图像。爱因斯坦卫星观测站最早携带了这种望远镜,紧接着欧洲宇宙局的EXOSAT卫星第二次携带了X射线望远镜。1986年4月,这颗卫星堕落,现在ROSAT将继续进行X射线监测。
质量2.5公吨,长约4.5米、宽4.5米,高2.5米的ROSAT是欧洲制造的最大卫星之一。卫星上的X射线望远镜除了装有最平滑的镜子,而且在已发射的望远镜中清晰度最高。爱因斯坦卫星观测站装备的仪器可以分析约4弧/秒的细节,而ROSAT卫星可以精确到2弧/秒。用户们直到ROSAT卫星进入轨道才能确实地知道图像清晰程度。
“飞行资料将会给予证实”弗 · 西沃德指出,然后说:“你们可能很有把握地说ROSAT卫星比爱因斯坦卫星大约好三倍。”
德尔塔火箭要把ROSET卫星输送到580千米(360里)高的轨道,与地球赤道倾斜成57度。最初六个月,ROSAT卫星就全天空的X射线源绘制成一个综合性的图像,而后用一年时间详尽研究特殊的X射线源,并为第二年的观测进行可能的选择。
国家宇航局的斯蒂芬 · 霍尔特说,他欢迎有机会对X射线源进行更详尽的观测。虽然全天空观测也是重要的。爱因斯坦卫星观测站仅仅测绘了百分之一的天空,包括约10,000光源,ROSAT应测5万 ~ 10万光源。西沃德博士补充说道:“对ROSAT卫星的发射和飞行,我们将会极为激动,很长时间我们没行获得任何资料。”
[The Christion Science Monitor,1990年1月25日]