天基多波段空间变源监视器
Space Variable Objects Monitor(SVOM)
SVOM(天基多波段空间变源监视器)是由中国国家航天局与法国国家空间研究中心联合研制的天文卫星,2024年6月22日搭载长征二号丙运载火箭从西昌卫星发射中心升空。该卫星核心科学目标为探测伽马射线暴现象,配置伽马射线监视器(GRM)、光学望远镜(VT)、硬X射线相机(ECLAIRs)和软X射线望远镜(MXT)四台科学载荷,其中中法分别承担GRM/VT与ECLAIRs/MXT的研制。
卫星采用中法联合研发模式,中方负责卫星平台建造,法方参与载荷研制及地面系统开发。其X射线聚焦光学镜片采用仿龙虾眼结构设计,由英国莱斯特大学研制。SVOM具备大视场探测与快速响应能力,可触发警报网络,并与地面望远镜形成天地协同观测体系。

SVOM卫星的主要科学目标包括:
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1)发现和快速定位各种伽玛暴
- a)能探测到所有已知类型的伽玛暴,并特别关注高红移伽玛暴;
- b)快速提供可靠的伽玛暴位置。
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2)全面测量和研究伽玛暴的电磁辐射性质
- a)测量瞬时辐射的宽波段光谱能量分布(从可见光到MeV);
- b)在宽能谱范围上,测量瞬时辐射的时变性质(从可见光到MeV);
- c)快速证认探测到的伽玛暴的余辉,包括高红移的(z>6)伽玛暴;
- d)为大口径光学/近红外望远镜快速观测提供亚角秒级位置信息。
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3)利用伽玛暴研究暗能量和宇宙的演化
- a)利用高红移伽玛暴研究宇宙中的第一代恒星;
- b)利用高红移伽玛暴研究宇宙再电离和化学元素的丰度增加过程;
- c)作为可能的宇宙“标准烛光化”研究暗能量等宇宙学基本参数。
SVOM卫星搭载对等数量的中国和法国天文仪器,包括伽玛射线监视器(GRM)、硬X射线相机(ECLAIRs)、软X射线望远镜(MXT)、光学望远镜(VT)四个有效载荷。
硬X射线相机(ECLAIRs)的观测谱段是4-250keV、视场约8000平方度,作用是确定伽玛暴的位置、强度和持续时间。因为其带有编码板,可以给出伽玛暴的初步方位,定位精度约10角分。
伽玛射线监视器(GRM)的观测谱段是50keV-5MeV、视场约8000平方度,主要作用是测量伽玛暴的高能能谱特征。
软X射线望远镜(MXT)的谱段是0。3-6keV、视场约65×65平方角分,作用是测量伽玛暴的X射线余辉(余辉是指伽玛暴的后续辐射),并给出精度~20角秒的定位。有了这样的定位精度,地面大部分的望远镜可以进行后随测光观测。
光学望远镜(VT)的谱段是400-950nm、视场约26×26平方角分,作用是测量伽玛暴的光学余辉,并给出精度~1角秒的定位。有了这样的定位精度,地面大口径望远镜可以进行后随光谱观测。
SVOM卫星采取星地联合观测伽玛暴的策略,星上发现、定位伽玛暴,星上载荷与地面望远镜均对伽玛暴实施后随观测与定位。
SVOM 总任务可以分成三个具有不同科学目标
(1)核心目标(CP),由一个伽玛暴自动触发观测系统组成,这些触发是不可预测的,观测优先于其他各种类型的观测 核心任务的科学目标是对各种已知类型的伽玛暴开展探测,获得快速可靠的位置信息,对瞬时辐射开展从可见光到X射线的能谱形状测量,同时测量其时变特性。
(2)机遇目标(ToO)。对应特定并紧急的观测需求,例如,SVOM提供有用的信息帮助引力波探测器完成探测实验,通过搜索和短伽玛暴在时空上重合的引力波信号帮助引力波探测器(升级的VIRGO 和LIGO)提高剔除噪声的能力。
(3)常规目标(GP)。利用窄视场载荷(MXT 和VT)对一些之前被证认的已知目标以及目标的顺序观测 在观测的重要天体物理源中,活动星系核、BLAZARS 天体、极亮X射线源和激变变星是首选的目标,这些宽波段的观测将对极端天体辐射过程的物理研究提供独特信息,目标的观测安排主要基于每年一次对下一年的观测征集申请方案的数据库。
此外,SVOM 还将在任务期间对仪器进行定期定标,在任务期间,任何偶然发生的事件和紧急观测申请都可以打断正在进行的观测任务,SVOM卫星的目标重新调整策略能最大程度满足核心目标、机遇目标和常规目标的观测。
根据中法两国签订的合作协议,中国国家航天局与法国国家空间研究中心将在工程研制及在轨运控方面开展合作,双方分工合作如下,
(1)工程由中方负责,部分研发由法方负责。
(2)双方在系统层面开展平等合作(如系统定义、实施与测试)。
(3)中方负责卫星总体及研制平台,中法双方分别提供载荷。
(4)中方负责运载与发射场,在西昌卫星发射中心采用LM-2C火箭发射 SVOM。
(5)中方负责在轨运控,地面段由双方联合设计、分别建设,中方地面段由任务中心、控制中心、科学网络、中心组成,法方地面段由载荷操作中心、VHF 科学中心组成。
检索下载:https://svom.ac.cn/