XMM-牛顿卫星

欧洲航天局1999年发射的X射线天文卫星

XMM-牛顿卫星（原名多镜片X射线观测卫星）于1999年12月发射升空，是欧洲航天局的第二颗作为奠基石的任务。它的名字源于X射线多镜面设计和纪念英国著名物理学家牛顿。这颗卫星装备了三部X射线望远镜，因其奇异的飞行轨道而著称，这种飞行轨道可令其长时间、不间断观测深空。它是迄今为止最灵敏的X射线望远镜，使用了170多了薄片圆柱体镜面来收集和聚焦X射线。嵌套镜面的总面积超过120平方米。三个X射线望远镜舱中的两个装有反射式测光仪（RGS），可用于X射线能量最详细的分析。XMM-牛顿卫星让欧洲天文学界获得了诸多突破，如观测到迄今在遥远宇宙看到的最大星系团。

简介

XMM-牛顿卫星是欧洲航天局1999年发射的一颗X射线天文卫星，具有极高的谱分辨本领。XMM-牛顿计划始于1984年，1997年3月开始建造，原名为“高通量X射线分光任务”（The High-Throughput X-ray Spectroscopy Mission），为纪念英国著名物理学家牛顿而命名XMM-牛顿卫星，其中XMM是X-ray Multi-Mirror Mission（X射线多镜面任务）的缩写。1999年12月10日，XMM-牛顿卫星在法属圭亚那的库鲁发射场用欧洲功率最大的火箭阿里安-5型火箭发射升空。它的轨道是椭圆形，近地点7,000公里，远地点114,000公里，轨道倾角40度，周期48小时。XMM-牛顿卫星原计划寿命为两年，但是将延期至最早2010年。

结构模块

XMM-牛顿卫星的设计紧紧围绕着X射线望远镜系统展开。它采用模块化结构，由四大部件组成：

·焦平面组件（FPA）。它由携带焦平面观测仪器的焦平面平台（FPP）、欧洲光子摄像机（EPIC）、反射光栅光谱计（RGS）以及相机的数据处理和电源分配单元组成。EIPC和RGS仪器还装有散热器，这些散热器借助冷凝管冷却CCD探测器。

·望远镜镜筒（TT），它用于保持FPA和MSP的相对位置。由于其长度达6.8m，望远镜镜筒在物理结构上由上、下两个半块组成。上半镜筒中装有两个可逆通风和出气门（VOD），并起着支撑出气档板（OGB）的作用。

·反射镜支撑平台（MSP），它由平台自身组成，平台上装有3个反射镜组件（反射镜模块+进、出口档板+门+2个RGS光栅箱）、1个光学监测器（OM）和2个星跟踪器。

·服务舱（SVM），其中装有卫星的各个分系统和为卫星提供必备资源的相关单元。此外，在SVM上还安装有2块太阳阵翼、1个望远镜遮阳罩（TSS）和2个安装在伸缩杆上的S波段天线。

搭载仪器

XMM-牛顿卫星重3.8吨，长10米，太阳能电池帆板展开后宽16米。卫星上搭载的主要科学仪器有：

·3台掠射式X射线望远镜，每个望远镜由58个套筒组成，采用沃尔特Ⅰ型构造，最大的一层直径为70厘米，焦距为7.5米，总接收面积达到4,300平方厘米，由意大利科学家制造。

·3台欧洲光子成像照相机EPIC，工作能段为0.2-12keV，位于X射线望远镜的焦平面上，用于X射线成像、X射线测光和中等分辨率分光。其中两台为MOS（金属氧化半导体）照相机，由7块不共面的CCD芯片组成，另一台为PN照相机，由12块共面的CCD芯片组成。

·2台反射式光栅分光仪（RGS），位于X射线望远镜的焦平面上，可以获得高分辨率的X射线光谱。

·1台光学监视器（OM），是一个口径30厘米的R-C式光学/紫外望远镜。