“發(fā)射一顆衛(wèi)星，就像向宇宙中放一架風箏。中法天文衛(wèi)星（SVOM）是中法團隊向宇宙中釋放的一架‘混血風箏’，我們都是放風箏的人?！盨VOM總指揮、中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（以下簡稱衛(wèi)星創(chuàng)新院）副院長張永合曾這樣描述SVOM。

　　2024年6月22日，這架特殊的“風箏”搭乘長征二號丙運載火箭進入太空。在軌飛行10個月以來，SVOM順利完成了衛(wèi)星平臺和科學儀器的在軌測試任務，同時探測到超100例伽馬暴（GRB），包括多例特殊類型伽馬射線暴，不斷刷新人們對天文學研究的認知。

　　今年1月，在SVOM在軌測試總結(jié)和科學管理計劃評審會上，評審組高度認可項目團隊的工作，認為“SVOM的所有儀器和系統(tǒng)性能均展現(xiàn)出優(yōu)異的水準”，建議進入常規(guī)運行階段。

　　4月23日，SVOM交付使用儀式在上海舉行。衛(wèi)星創(chuàng)新院將SVOM正式交付給中國科學院國家天文臺，并投入使用。

　　伽馬暴首次發(fā)現(xiàn)于20世紀60年代，是宇宙中最劇烈的恒星爆發(fā)現(xiàn)象。其持續(xù)時間從毫秒到數(shù)分鐘不等，短時間內(nèi)瞬時輻射能量可超過太陽一生釋放能量的總和。

　　在天體物理學研究中，伽馬暴與恒星、星系甚至宇宙演變息息相關。它還是研究宇宙學距離不可缺少的探針，與很多物理學的前沿問題有關。對伽馬暴進行深入觀測和研究，有助于人類解決基礎科學中的若干重大問題。

　　要發(fā)現(xiàn)伽馬暴，必須借助先進的天文觀測利器。2004年，美國雨燕（SWIFT）衛(wèi)星發(fā)射，開啟了宇宙伽馬暴探測的新時代。

　　當時，中國和法國已經(jīng)開始著手布局與伽馬暴探測相關的科學儀器。2005年，SVOM項目啟動論證，雙方同意把中方科學家提出的SVOM天文衛(wèi)星項目與法國科學家提出的ECLAIRs天文衛(wèi)星項目合并。合并后的任務名稱縮寫還是SVOM，科學目標是伽馬暴探測及余輝觀測。2006年10月，中法兩國簽署了《中國國家航天局與法國國家空間研究中心關于合作實施中法天文衛(wèi)星的諒解備忘錄》，確定了中法天文衛(wèi)星任務的科學目標、研究內(nèi)容、合作方式、雙方的權利和義務、時間進度等。

　　SVOM項目是兩個航天大國之間的高層級合作，是貫穿科學應用、衛(wèi)星工程、衛(wèi)星運行的深層次合作，合作程度之深、范圍之廣、歷程之久前所未有。但要開展這樣一項跨國合作，并非易事，文化差異、語言障礙、技術分歧……處處都在考驗著雙方團隊。

　　從啟動論證到衛(wèi)星發(fā)射，SVOM項目經(jīng)歷了長達20年的漫長歲月，幾經(jīng)起伏，一度停滯。但中法雙方始終抱著共同的科學目標，多次協(xié)商，不斷調(diào)整、優(yōu)化合作模式。其間，雙方團隊不僅結(jié)下了深厚的友誼，一批一線科研、技術人才也逐漸成長起來。

　　“過去多年間，SVOM團隊始終秉持著共同目標攜手并進，逐漸形成了高度信任與彼此尊重的科研文化，如今已變成一個親密的科學大家庭。”SVOM項目法國首席科學家貝爾特朗科爾迪耶表示。

　　終于，在2024年中法建交60周年之際，凝聚著兩國科學家和工程團隊心血與努力的SVOM飛向廣袤無垠的太空。

　　衛(wèi)星發(fā)射前一天，兩國項目主要人員在發(fā)射場進行了一場特殊的“團建”，他們兩兩配合放起了風箏，每個人臉上都洋溢著笑容。他們特地留下一架風箏，在其上留言紀念。張永合寫下了“科學無界友誼長存”8個字。

　　SVOM搭載了中方的伽馬射線監(jiān)視器（GRM）、光學望遠鏡（VT）和法方的硬X射線相機（Eclairs）、軟X射線望遠鏡（MXT），同時在地面上部署了3臺地基觀測系統(tǒng)，具備大視場伽馬暴探測和高精度X射線、可見光后隨觀測能力。

　　“SVOM觀測系統(tǒng)是迄今全球?qū)ゑR暴開展多波段綜合觀測能力最強的衛(wèi)星系統(tǒng)?！盨VOM項目中方首席科學家、中國科學院國家天文臺研究員魏建彥介紹，SVOM可獲得伽馬暴從伽馬射線到X射線、可見光及紅外的寬波段信號。這一觀測系統(tǒng)不僅具備星載科學載荷的多波段探測能力，還具備地面寬視場相機陣列、快速跟蹤望遠鏡等設備的多波段觀測能力。

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　　由于伽馬暴、天文機遇目標是隨時隨地發(fā)生的，衛(wèi)星自主快速響應能力十分重要。SVOM上的載荷發(fā)現(xiàn)伽馬暴后，星上自主響應、快速姿態(tài)機動，開展更高精度的后隨觀測；衛(wèi)星還可以根據(jù)快速上注的目標自主機動，執(zhí)行一系列觀測流程。

　　SVOM同時展現(xiàn)出精準、高穩(wěn)觀測能力?！敖柚禽d光學望遠鏡對姿態(tài)抖動的高精度測量，結(jié)合衛(wèi)星先進控制方法，SVOM可將伽馬暴像點的觀測抖動長期維持在0.6角秒范圍內(nèi)，有利于探測更遠、更暗的伽馬暴。”張永合說，“同時星上的載荷相互觸發(fā)、配合，可逐級提升伽馬暴在天球上的位置精度，為地面大望遠鏡提供及時、可靠的觀測引導?！?

　　全球天地協(xié)同能力則是SVOM的另一優(yōu)勢?；诜▏纳醺哳l網(wǎng)絡（VHF）和中國的北斗短報文系統(tǒng)，SVOM可實現(xiàn)伽馬暴警報近實時下傳，快速觸發(fā)全球地面、空間天文觀測系統(tǒng)。SVOM還可以通過北斗短報文系統(tǒng)快速跟隨其他重要天文事件的觀測，任務響應延遲在10分鐘以內(nèi)。

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　　“當?shù)孛嫱h鏡探測到重大天文現(xiàn)象時，最快能在5分鐘內(nèi)將指令上傳至衛(wèi)星，而在其他同類型衛(wèi)星上，最快需要20分鐘才能把指令傳上去。”魏建彥補充道。

　　由于性能優(yōu)異，在不到10個月的時間里，SVOM已探測到111例伽馬暴，刷新了短時標伽馬暴的最遠觀測紀錄。同時，通過星地聯(lián)合觀測，研究人員成功獲取了22例伽馬暴光譜紅移。

　　作為迄今全球?qū)ゑR暴開展多波段綜合觀測能力最強的衛(wèi)星系統(tǒng)，聯(lián)合團隊借助SVOM發(fā)現(xiàn)了一批現(xiàn)有模型難以解釋的特殊類型伽馬暴，新的天文學理論可能就蘊含在這些發(fā)現(xiàn)中。

　　在軟X射線秒的富X射線暴。中法團隊進一步利用SVOM、歐洲甚大望遠鏡（VLT）和美國詹姆斯韋布空間望遠鏡進行聯(lián)合觀測，探測并確認了其伴隨的超新星，由此發(fā)現(xiàn)了富X射線伽馬暴與超新星關聯(lián)的觀測證據(jù)，有助于揭示此類伽馬暴起源。

　　在可見光波段，SVOM的光學望遠鏡發(fā)現(xiàn)了一些新類型的具有光學變化行為的伽馬暴，如多次光學巨耀發(fā)伽馬暴、厚殼層噴流伽馬暴、延遲光學輻射的伽馬暴、光學余輝長時間緩慢衰減的伽馬暴。聯(lián)合團隊仍在對這些新類型伽馬暴進行討論驗證，深入探索其背后隱藏的科學機制。

　　在新發(fā)現(xiàn)中，最令人興奮的是來自宇宙“嬰兒時期”的伽馬暴。3月14日，ECLAIRs望遠鏡監(jiān)測到一次強度較弱的伽馬暴，SVOM任務機制隨即啟動。軟X射線望遠鏡和光學望遠鏡的聯(lián)合觀測顯示，此次爆發(fā)可能來自宇宙邊緣?；赟VOM提供的坐標指引，位于智利的VLT對目標源進行了光譜分析，顯示該爆發(fā)源存在7.3的紅移值，打破了保持近12年的國際紀錄。

　　這一發(fā)現(xiàn)意味著，這個宇宙事件發(fā)生于宇宙誕生僅7億年的極早期，其光線億年才被SVOM捕獲。隨著觀測和研究的不斷深入，科學家們有望揭開宇宙大爆炸早期發(fā)展歷程的神秘面紗，進一步拓展宇宙認知邊界。

　　SVOM目前的發(fā)現(xiàn)不僅驗證了衛(wèi)星的卓越性能，更為研究宇宙早期恒星形成、黑洞誕生、致密天體并合等前沿課題提供了全新視角。衛(wèi)星預計將在軌工作至少3年，繼續(xù)搜尋宇宙中的高能爆發(fā)現(xiàn)象。

　　伽馬暴探測就像一場接力賽，需要全球空間、地面觀測設備的參與，環(huán)環(huán)相扣，鏈路中的任何一個節(jié)點的信息延遲，都可能使后續(xù)觀測設備難以發(fā)揮作用?！癝VOM將向全球科學家開放，描繪宇宙早期階段的演化畫卷?！睆堄篮贤嘎丁?

　　魏建彥介紹，中法聯(lián)合團隊目前正優(yōu)化科學任務響應機制，確保其在重要任務中反應迅速。當前，對于已在前期建立信任的用戶，從任務申請到指令上行，最快20分鐘即可完成。

　　“我們的目標不僅僅是研制一顆高性能伽馬暴觀測衛(wèi)星，更要構(gòu)建一套復雜、快速而便捷的伽馬暴觀測系統(tǒng)，讓科學家用喝一杯咖啡的工夫，就能向SVOM傳送一次觀測指令，并獲得觀測結(jié)果，這樣才能不錯失任何一個可能蘊含科學發(fā)現(xiàn)的機會?！睆堄篮媳硎?。

　　而中法兩國在航天領域的合作，也將持續(xù)推進?！巴ㄟ^前期合作，我們已經(jīng)勾勒出下一代伽馬暴觀測系統(tǒng)的優(yōu)化路徑，也就是‘全變源追蹤獵人星座（CATCH）’計劃。CATCH項目計劃初期構(gòu)建由8至10顆衛(wèi)星組成的星座網(wǎng)絡，每顆衛(wèi)星都搭載獨立觀測設備，通過協(xié)同運作實現(xiàn)對瞬變天區(qū)的無間斷監(jiān)測。如果項目推進順利，首個衛(wèi)星星座有望在5年內(nèi)實現(xiàn)首次觀測?！笨茽柕弦f。

　?。ㄔ瓨祟}：歷時20年打造的中法天文衛(wèi)星正式交付使用——這架“混血風箏”發(fā)現(xiàn)宇宙“嬰兒時期”伽馬暴）