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天格计划:引力波电磁对应体探测微小卫星星座(24颗),2018年KZ-11发射首颗技术验证星

2017.10

清华大学工程物理系及天体物理中心冯骅教授表示,“天格计划”组建的空间分布式引力波暴电磁对应体探测网,是利用24颗分布在500~600公里轨道的纳卫星(立方星)搭载的γ射线暴探测器组成,首次实现引力波暴电磁对应体的全天区、全时段监测和定位。目前已经有十来个高校加入了这一项目。这次中子星并合探测事件,必将引起新一轮引力波探测热潮,在未来的几年,关于引力波电磁对应体的新发现很可能呈现爆发式增长,而“天格计划”正是紧随当前国际天文探测热点前沿领域而制定的一项非常有意义的探测计划。

清华大学天体物理中心团队作为科学载荷的研制方利用GAGG晶体和SiPM光电器件搭建了测试系统,进行了基本的性能测试,确认了探测器可以达到既定的性能指标,并根据科学需求设计了飞行样机的探测器和电子学。与此同时,团队开展了模拟研究,获得了探测器的探测效率和空间环境本底,根据这些结果估计了仪器的灵敏度。学生团队还对天格计划的科学目标进行了量化分析,获得了系统对伽马暴、磁星、地球伽马射线闪等高能暴发事件的探测事例率。目前,综合科学论证、仪器设计和初步测试结果,已确定最终技术方案,清华大学组建的科学载荷团队正在通力合作开展载荷技术研制,研制进展顺利。团队中的学生正在合力书写“天格计划”的第一篇科学论文,预计近期完成撰写和付梓。

天仪研究院作为天格计划工程组织方,经过与科学团队的通力合作与研究,首发实验卫星的总体技术方案已经确定。卫星综合电子系统已经完成系统配套,正在进行平台系统集成测试;卫星综合控制软件已完成概要设计,正在进行详细设计,预期近期完成V0.1版本测试。卫星结构与热控已经完成详细设计,卫星载荷IDS确定后进行投产;发射适配器11月完成研制。目前卫星平台设计与研制技术状态良好,产品研制按计划稳步推进,近期正在开展卫星平台系统内部系统联合调试。“天格计划”首颗实验卫星计划在2018年中择机发射。


沈阳自动化所空间机构技术将助力“天格计划”

2017-09-22 

中国科学院沈阳自动化研究所空间自动化技术研究室将承担微小卫星平台中新型展开机构和释放机构核心部件的研制工作,科研人员攻克了多项关键技术,首批产品已经顺利交付天仪研究院。


2017.09.21

“天格计划”是由清华大学发起,主要负责科学载荷的研制;天仪研究院担任工程任务总体,主要负责微小卫星平台的研制与发射运维服务。“天格计划”预计在约600公里的不同轨道发射24颗微小卫星组成星座实现空间分布式引力波暴电磁对应体探测网,亦伽马射线暴探测网。

计划在2018~2023年内发射24颗空间伽马射线暴探测微小卫星。

天仪研究院为工程任务总体,清华大学为科学任务总体,为伽马射线暴探测的技术核心,联合国内外高校相关院系共同研制、开发伽马射线暴探测微小卫星;天仪研究院将为高校研制、开发标准6U立方星平台,协调运载发射,提供卫星后期的测控、数据接收等,卫星发射后,参与单位、机构将共享探测数据、资源。

“天格计划”首颗技术验证星将于2017年底完成研制工作;计划在2018年年中,搭载快舟十一火箭,完成卫星发射入轨。


2017.04

“天格计划”学生团队由来自物理系、工物系、航院和外文系等多个院系的30余名同学组成。工物系2013级本科生温家星任队长。物理系2013级本科生马司政、航院2014级本科生杨昊光和工物系2014级本科生杨东锌任小组组长,分别负责科学模拟论证、卫星平台和有效载荷等方面的工作。物理系毛淑德教授和天体中心冯骅教授是指导教师团队的成员。

该项目的背景,源于LIGO首次探测到引力波。引力波探测未来会成为人类观测宇宙的新窗口,开启引力波天文的新时代。通过引力波,人们可以测量某些传统天文很难达到的精度和灵敏度,比如致密天体的质量、自旋等。但引力波天文必须和电磁波天文相结合,才能最大限度地提高人们对天体物理过程的认知。如何探测引力波暴的电磁对应体,成为目前天文学中的前沿课题。根据理论预言,中子星并和事件既可以产生引力波暴,又可以产生电磁波暴,两者的共同探测,会对短伽马射线暴的物理机制做出严格的限制。针对这一科学目标,“天格计划”应运而生。

针对近邻宇宙中子星并和事件(短伽马射线暴)在伽马射线波段明亮且稀有的特点,该团队提出利用立方星平台搭载先进闪烁体探测器,通过卫星组网实现全天覆盖和有效定位的方案,即“天格计划”。该项目已完成了完整的科学论证设计报告,成功研制卫星原型系统,所得成果得到了相关领域专家的认可。团队将在目前的基础上争取后续支持,进一步推动项目发展


学生科创作品“空间分布式引力波暴电磁对应体(短γ射线暴)探测网” 获清华大学第35届“挑战杯”特等奖

在2017年清华大学第35届“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛(以下简称“挑战杯”竞赛)日前揭晓结果,经过激烈角逐,工物系2013级本科生温家星带领的 “天格计划”学生团队,凭借项目“空间分布式引力波暴电磁对应体探测网” (短γ射线暴探测),从86个作品中脱颖而出,夺得本届挑战杯特等奖。该项目学生团队由来自工物、物理、航院等院系的本科同学组成,项目指导教师为工物系教师冯骅、曾鸣等。

    该项目紧密结合了γ辐射探测的工物系本科专业知识和引力波电磁对应体探测的前沿科学目标,很好地践行了“理工结合”的交叉创新。

本届“挑战杯”竞赛,从2016年11月份开始,共收到来自31个院系的381件作品,共计1000余人次参与比赛。其中28件交叉学科专场作品以及20件团体作者专场作品。经过院系一审、校级二审和校级终审,共有6件作品获得本届“挑战杯”竞赛特等奖。“天格计划”是团体作者专场和基础科学分类中唯一获得特奖的项目。

   “天格计划”学生团队由来自工物系、物理系、航院和外文系等多个院系的30余名同学组成。工物系2013级本科生温家星任队长。物理系2013级本科生马司政、航院2014级本科生杨昊光和工物系2014级本科生杨东锌任小组组长,分别负责科学模拟论证、卫星平台和有效载荷等方面的工作。

    该项目的背景,源于LIGO首次探测到引力波。引力波探测未来会成为人类观测宇宙的新窗口,开启引力波天文的新时代。通过引力波,人们可以测量某些传统天文很难达到的精度和灵敏度,比如致密天体的质量、自旋等。但引力波天文必须和电磁波天文相结合,才能最大限度地提高人们对天体物理过程的认知。如何探测引力波暴的电磁对应体,成为目前天文学中的前沿课题。根据理论预言,中子星并和事件既可以产生引力波暴,又可以产生电磁波暴,两者的共同探测,会对短伽马射线暴的物理机制做出严格的限制。针对这一科学目标,“天格计划”应运而生。

    针对近邻宇宙中子星并和事件(短伽马射线暴)在伽马射线波段明亮且稀有的特点,该团队提出利用立方星平台搭载先进闪烁体探测器,通过卫星组网实现全天覆盖和有效定位的方案,即“天格计划“。该项目已完成了完整的科学论证设计报告,成功研制卫星原型系统,所得成果得到了相关领域专家的认可。团队将在目前的基础上争取后续支持,进一步推动项目发展。


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