美國宇航局宣布,其研制的StarBurst衛星已成功通過一系列極端環境測試,標志著這顆致力于探索宇宙極端爆炸現象的探測器進入工程制造關鍵階段。該衛星專門設計用于捕捉短伽馬射線暴的初始輻射信號,這類宇宙事件被視為解開重元素起源之謎的重要線索。
作為宇宙中最劇烈的能量釋放現象,伽馬射線暴的爆發強度遠超太陽百億年輻射總量。科學家認為這類現象主要源于兩種途徑:超大質量恒星死亡時的超新星爆發,或是兩顆中子星相互碰撞合并。特別是后者,其碰撞過程中產生的極端條件能夠合成金、鉑等重金屬元素,堪稱宇宙中的"煉金爐"。目前人類僅在2017年通過引力波與伽馬射線聯合觀測,首次確認了中子星合并事件的存在。
在馬歇爾航天飛行中心進行的18天連續測試中,工程團隊將衛星置于模擬太空環境的真空艙內,通過放射性熱源制造-150℃至120℃的極端溫差,驗證其探測器在冷熱交替環境中的穩定性。技術人員還實施了24小時的"烘烤"程序,利用高溫真空環境去除儀器內部可能存在的微量氣體,確保衛星在軌運行時不會因氣體揮發影響探測精度。這些測試數據將用于完善衛星的熱控制系統模型。
衛星隨后接受了模擬發射階段的振動考驗,工程師通過多軸振動臺模擬運載火箭的強烈震動,檢驗衛星結構在極端力學環境下的完整性。特別設計的12層鍍鋁聚酰亞胺隔熱組件,有效保護了衛星搭載的鍺晶體探測器免受太空高能粒子輻射和溫度劇變的影響。這些晶體探測器對伽馬射線具有超高靈敏度,能夠捕捉到爆炸發生后最初數秒的輻射信號。
根據項目規劃,StarBurst衛星將于2025年8月運抵多倫多大學航空航天研究所,在那里完成科學儀器與衛星平臺的最終集成。集成團隊需要在2026年6月前完成全部地面測試,使衛星達到發射就緒狀態。為配合激光干涉引力波天文臺(LIGO)的觀測周期,美國宇航局計劃最早于2027年用運載火箭將衛星送入預定軌道。
項目負責人表示,StarBurst投入運行后,預計每年可探測到多達10次中子星合并事件,這將使人類對重元素合成機制的理解提升到新高度。通過同時捕捉引力波信號與伽馬射線輻射,科學家有望首次構建這類宇宙事件的完整能量釋放圖譜,為驗證廣義相對論在極端條件下的適用性提供關鍵數據。











