JAXA和NASA的XRISM成像和能譜分析任務準備升空
一顆名為XRISM（X 射線成像和能譜分析任務）的強大衛星將為天文學家提供觀察X 射線天空的革命性視角。XRISM衛星是日本宇宙航空研究開發機構、美國國家航空航天局和歐空局的合作成果，旨在提供前所未有的X射線宇宙洞察力，探索恆星現象和黑洞活動。該衛星與日本宇宙航空研究開發機構的SLIM 衛星同時發射，其儀器”決心”號（Resolve）和”Xtend”（Xtend）有望進行先進的X 射線探測和分析。
XRISM由日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）牽頭，與美國國家航空航天局（NASA）合作，並得到了歐洲航天局（ESA）的協助，計劃於美國東部時間8月27日星期日晚上8:26 （日本時間8月28日星期一上午9:26）從日本種子島航天中心用H-IIA火箭發射升空。日本宇宙航空研究開發機構將在YouTube 上以英語和日語直播此次發射，直播從美國東部時間晚上7:55 開始。
觀看此視頻，了解更多有關XRISM（X 射線成像和光譜任務）的信息，該任務由日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）和美國國家航空航天局（NASA）合作完成。資料來源：NASA戈達德太空飛行中心
馬里蘭州格林貝爾特戈達德太空飛行中心的NASA XRISM首席研究員理查德-凱利（Richard Kelley）說：”我們希望用XRISM研究的一些東西包括恆星爆炸的後果和星系中心超大質量黑洞發射的近光速粒子噴流。當然，最令我們興奮的還是XRISM 在觀測宇宙時將發現的各種意想不到的現象。”
配套發射和XRISM 的能力
日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的SLIM（月球探測智能著陸器）也在此次發射之列，該著陸器旨在展示小型探測器”精確定位”月球著陸技術。美國國家航空航天局（NASA）為SLIM提供了一個激光反向反射器陣列，因為這兩個機構在進一步探索月球以及最終人類探索火星的國際努力中進行了合作。
XRISM探測的X射線能量範圍為400至12,000電子伏特。(相比之下，可見光的能量為2 至3 電子伏特）。這一範圍將為天體物理學家提供有關宇宙最熱區域、最大結構和引力最強天體的新信息。
照片中，XRISM 的Resolve CSI（量熱計分光計插件）準備於2019 年7 月在戈達德進行測試。CSI允許航天器前部X射線鏡聚焦的X射線光到達”決心”探測器。這裡的硬件包括敏感探測器組件以及冷卻系統，該系統與日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的干燥器一起，可以達到實現XRISM科學所需的低溫。資料來源：美國國家航空航天局
XRISM上搭載的儀器
這次任務有兩台儀器：”決心”和”Xtend”。Resolve是JAXA和NASA合作開發的微量熱計分光計。當X 射線擊中Resolve 的6×6 像素探測器時，其能量會導致溫度的微小上升。通過測量每條X 射線的能量，該儀器可以提供有關源的信息，例如其成分、運動和物理狀態。
為了探測這些微小的溫度變化，”決心”號必須在絕對零度以上幾分之一的溫度下運行。它在一個冰箱大小的液氦容器中經過多級機械冷卻過程後，在軌道上達到這一狀態。
美國宇航局戈達德XRISM項目經理Lillian Reichenthal說：”‘決心’號利用了為以前的X射線任務（如’鈴’號和’瞳’號）開發的技術。它是日本宇宙航空研究開發機構、美國國家航空航天局和全球其他合作夥伴多年合作的結晶。”
XRISM的第二台儀器Xtend由JAXA開發。它將為XRISM提供迄今為止所有X射線成像衛星中最大的視場之一，觀測區域比滿月的平均視面積大60%左右。它收集的圖像將補充”決心”號收集的數據。
XRISM X 射線反射鏡組件的四個像限。資料來源：Taylor Mickal/NASA
XRISM 獨特的X 射線成像
每台儀器都位於戈達德設計和開發的XMA（X 射線鏡組件）的焦點上。X 射線波長非常短，可以直接穿過用於捕捉可見光、紅外線和紫外線的碟形反射鏡的原子之間。相反，X 射線天文學家使用嵌套的弧形鏡面。X 射線就像石子穿過池塘一樣從表面跳過，進入探測器。XRISM 的每個XMA 都包含數百個同心的、形狀精確的鋁殼，這些鋁殼按象限建造，並組裝成一個圓。兩個鏡子組件中共有3,200 多個獨立的鏡片。
XRISM 團隊成員、馬里蘭大學學院帕克分校研究員楊松展示為JAXA/NASA 任務開發的X 射線反射鏡組件的已完成反射鏡元件。圖片來源：Taylor Mickal/NASA
發射後，XRISM 將開始長達數月的校準階段，在此期間，”決心”號將達到其工作溫度。
“XRISM開始收集數據後，科學家們將有機會提出任務要研究的來源，”巴爾的摩戈達德和約翰霍普金斯大學的天體物理學家Mihoko Yukita說，她在NASA的XRISM客座觀察員設施工作。”全世界的研究人員都將有機會接觸到XRISM 將開展的尖端工作”。
XRISM是日本宇宙航空研究開發機構和美國國家航空航天局的一項合作任務，歐空局也參與其中。美國國家航空航天局的貢獻包括加拿大航天局的科學參與。