作為SpaceX公司第30 次商業補給服務任務的一部分，NASA的鞋盒大小的衛星BurstCube 被發射到國際太空站，以研究強大的宇宙爆炸並為多信使天文學做出貢獻。美國國家航空暨太空總署（NASA）的”爆裂立方”（BurstCube）是一顆鞋盒大小的衛星，旨在研究宇宙中最強大的爆炸，它已被送往國際太空站。

藝術家概念圖中的BurstCube將環繞地球運行，尋找短伽瑪射線暴。圖片來源：美國太空總署戈達德太空飛行中心概念圖像實驗室

美國東部時間3月21日星期四下午4點55分，該太空船搭乘SpaceX公司第30次商業補給服務（Commercial Resupply Services）任務，從佛羅裡達州卡納維拉爾角太空站的40號發射場升空。到達太空站後，BurstCube 將打開包裝，隨後被釋放到軌道上，在那裡它將探測、定位和研究短伽瑪射線暴–高能量光的短暫閃爍。

位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國太空總署戈達德太空飛行中心的BurstCube首席研究員傑里米-珀金斯（Jeremy Perkins）說：”BurstCube可能很小，但除了研究這些極端事件外，它還在測試新技術，並為早期職業天文學家和航空航天工程師提供重要的經驗。”

藝術家概念圖中的BurstCube將環繞地球運行，尋找短伽瑪射線暴。圖片來源：美國太空總署戈達德太空飛行中心概念圖像實驗室

短伽馬射線暴通常發生在中子星碰撞之後，中子星是在超新星中爆炸的大質量恆星的超密集殘餘物。中子星在旋轉時也會發出重力波，即時空結構中的漣漪。

天文學家對同時使用光波和重力波來研究伽馬射線暴很感興趣，因為每種方法都能讓他們了解事件的不同面向。這種方法是了解宇宙的新方法的一部分，被稱為多信使天文學。產生短伽馬射線暴的碰撞也會產生金和碘等重元素，這是我們所知的生命的基本成分。

目前，唯一一次重力波和來自同一事件的光的聯合觀測是在2017年，名為GW170817。這是多信使天文學的一個分水嶺，此後科學界一直希望並準備有更多的同時發現。

這張照片拍攝於2023年的戈達德立方體衛星實驗室，照片中的BurstCube衛星處於飛行狀態。圖片來源：NASA/Sophia Roberts

馬裡蘭大學學院帕克分校和戈達德的研究科學家兼BurstCube團隊成員Israel Martinez說：”BurstCube的探測器是傾斜的，這樣我們就能在廣闊的天空中探測和定位事件。我們目前的伽馬射線任務在任何時刻都只能看到約70% 的天空，因為地球擋住了它們的視線。利用像BurstCube這樣的衛星擴大我們的覆蓋範圍，可以提高我們捕捉到更多與重力波探測相吻合的爆發的幾率”。

BurstCube的主要儀器可以偵測到能量在50000到100萬電子伏特之間的伽馬射線。(相較之下，可見光的能量範圍在2 到3 電子伏特之間）。

當伽馬射線進入BurstCube 的四個探測器之一時，會遇到一個被稱為閃爍體的碘化銫層，它將伽馬射線轉換成可見光。然後，光線進入另一層，即由116 個矽光電倍增管組成的陣列，將其轉換為電子脈衝，這就是爆立方所測量的。對於每條伽馬射線，研究團隊都能在儀器讀數中看到一個脈衝，提供精確的到達時間和能量。有角度的探測器會告訴研究小組事件的大致方向。

工程師在測試前將爆破立方體安裝到戈達德熱真空室的平台上。資料來源：美國國家航空暨太空總署/索菲亞-羅伯茨

BurstCube屬於被稱為立方體衛星的一類太空船。這些小型衛星有一系列標準尺寸，以直徑10 公分（3.9 英吋）的立方體為基礎。立方體衛星為進入太空提供了具有成本效益的途徑，以促進突破性科學、測試新技術，並幫助教育下一代科學家和工程師進行任務開發、建造和測試。

戈達德的BurstCube機械工程師朱莉-考克斯（Julie Cox）說：”我們能夠訂購BurstCube的許多部件，如太陽能電池板和其他現成部件，這些部件正在成為立方體衛星的標準化部件。這讓我們能夠專注於任務的新穎之處，例如自製組件和儀器，這將展示新一代小型化伽馬射線探測器如何在太空中工作。”

BurstCube由位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國太空總署戈達德太空飛行中心領導。它由美國太空總署總部的科學任務局天文物理學處資助。爆裂立方的合作單位包括：位於亨茨維爾的阿拉巴馬大學、馬裡蘭大學學院帕克分校、維爾京群島大學、華盛頓的大學空間研究協會、華盛頓的海軍研究實驗室以及位於亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心。

編譯自: ScitechDaily