天格计划
Gamma Ray Integrated Detectors, GRID
“天格计划”,全称“空间分布式伽马射线暴探测网”(Gamma Ray Integrated Detectors, GRID),是一项专门用于探测短伽马射线暴的天文探测项目。该项目由清华大学发起,天仪研究院为工程任务总体,还将联合国内外高校相关院系共同研制、开发短伽马射线暴探测微小卫星。

“天格计划”是一个以本科生学生团队为主体的空间科学项目,其主要科学目标为寻找与引力波、快速射电暴成协的伽马暴以及其它高能天体物理瞬变源。 不同于其他项目,天格计划的重要目标之一是学生培养,项目团队强调“理工结合”的人才培养理念、多学科知识技能的交叉、学生自我科研管理的领导力和团队能力,力争培养未来大科学工程的领军人才。目前“天格计划”合作组已有清华大学、南京大学、四川大学、北京师范大学、中科院高能所、中科院空间科学中心等20余所高校和研究所共同参与合作。
清华大学天格团队(左:2016年,右:2018年)
“天格计划”在2021年12月发布了首批科学成果。GRID-02卫星载荷观测到的首个宇宙伽马射线暴事例GRB 210121A,由南京大学天格团队与清华大学天格团队的同学合作完成了观测数据的处理和物理分析,科学成果发表在美国《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)。这是“天格计划”首个正式发表的伽马暴科学观测结果,也是国际上同类纳卫星伽马暴探测项目中首例取得科学发现和论文发表的伽马暴事例。
“天格计划”利用立方星(分米级别的小卫星模块)平台,搭建由多个小卫星组成的全天伽马射线暴监视网络,用以探测和定位伽马射线暴等天体瞬变源。相比于综合型、高功率的大型卫星,如美国航空航天局(NASA)将于2021年底发射的质量高达6.2吨、成本已逾数百亿美元的詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST),立方星具有模块化、低成本、短周期的特点,能够实现大卫星无法实现的快速发射、多颗组网、全天覆盖,还可以降低风险与成本。天格计划预计利用10-24颗立方星在500-600公里的近地轨道进行组网。这一方案能够实现对短伽马射线暴真正的全天覆盖探测,并可通过时间延迟和流强调制的方式实现有效定位,可保证不错过任何一次与引力波暴发成协的短伽马射线暴,有着重要的科学意义。
GRID-02卫星载荷
“天格计划”首颗实验卫星的探测器载荷采用了新型闪烁晶体与半导体光电倍增器件实现对于空间伽马射线的探测。系统核心采用32位微控制器设计实现,载荷重量780克,能量范围10 keV-2 MeV,实验卫星国际空间飞行器编号43663。
GRID-03B卫星载荷
GRID-04卫星载荷
2023年1月15日11时14分,清华大学发起的“天格计划”合作组4所高校学生自研的4颗卫星载荷成功发射。包括:清华大学的GRID-05B(搭载于长光卫星MF02A07星)、南京大学和四川大学共同研制的GRID-06B(搭载长光卫星MF02A04星)、GRID-08B(搭载天仪研究院TY-28号星)、北京师范大学的GRID-07(搭载天仪研究院TY-28号星)。