一颗名为 XRISM（X 射线成像和能谱分析任务）的强大卫星将为天文学家提供观察 X 射线天空的革命性视角。XRISM卫星是日本宇宙航空研究开发机构、美国国家航空航天局和欧空局的合作成果，旨在提供前所未有的X射线宇宙洞察力，探索恒星现象和黑洞活动。该卫星与日本宇宙航空研究开发机构的 SLIM 卫星同时发射，其仪器"决心"号（Resolve）和"Xtend"（Xtend）有望进行先进的 X 射线探测和分析。

XRISM由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）牵头，与美国国家航空航天局（NASA）合作，并得到了欧洲航天局（ESA）的协助，计划于美国东部时间8月27日星期日晚上8:26（日本时间8月28日星期一上午9:26）从日本种子岛航天中心用H-IIA火箭发射升空。日本宇宙航空研究开发机构将在 YouTube 上以英语和日语直播此次发射，直播从美国东部时间晚上 7:55 开始。

观看此视频，了解更多有关 XRISM（X 射线成像和光谱任务）的信息，该任务由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和美国国家航空航天局（NASA）合作完成。资料来源：NASA戈达德太空飞行中心

马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心的NASA XRISM首席研究员理查德-凯利（Richard Kelley）说："我们希望用XRISM研究的一些东西包括恒星爆炸的后果和星系中心超大质量黑洞发射的近光速粒子喷流。当然，最令我们兴奋的还是 XRISM 在观测宇宙时将发现的各种意想不到的现象。"

配套发射和 XRISM 的能力

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的SLIM（月球探测智能着陆器）也在此次发射之列，该着陆器旨在展示小型探测器"精确定位"月球着陆技术。美国国家航空航天局（NASA）为SLIM提供了一个激光反向反射器阵列，因为这两个机构在进一步探索月球以及最终人类探索火星的国际努力中进行了合作。

XRISM探测的X射线能量范围为400至12,000电子伏特。(相比之下，可见光的能量为 2 至 3 电子伏特）。这一范围将为天体物理学家提供有关宇宙最热区域、最大结构和引力最强天体的新信息。

照片中，XRISM 的 Resolve CSI（量热计分光计插件）准备于 2019 年 7 月在戈达德进行测试。CSI允许航天器前部X射线镜聚焦的X射线光到达"决心"探测器。这里的硬件包括敏感探测器组件以及冷却系统，该系统与日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的干燥器一起，可以达到实现XRISM科学所需的低温。资料来源：美国国家航空航天局

XRISM上搭载的仪器

这次任务有两台仪器："决心"和"Xtend"。Resolve是JAXA和NASA合作开发的微量热计分光计。当 X 射线击中 Resolve 的 6×6 像素探测器时，其能量会导致温度的微小上升。通过测量每条 X 射线的能量，该仪器可以提供有关源的信息，例如其成分、运动和物理状态。

为了探测这些微小的温度变化，"决心"号必须在绝对零度以上几分之一的温度下运行。它在一个冰箱大小的液氦容器中经过多级机械冷却过程后，在轨道上达到这一状态。

美国宇航局戈达德XRISM项目经理Lillian Reichenthal说："'决心'号利用了为以前的X射线任务（如'铃'号和'瞳'号）开发的技术。它是日本宇宙航空研究开发机构、美国国家航空航天局和全球其他合作伙伴多年合作的结晶。"

XRISM的第二台仪器Xtend由JAXA开发。它将为XRISM提供迄今为止所有X射线成像卫星中最大的视场之一，观测区域比满月的平均视面积大60%左右。它收集的图像将补充"决心"号收集的数据。

XRISM X 射线反射镜组件的四个象限。资料来源：Taylor Mickal/NASA

XRISM 独特的 X 射线成像

每台仪器都位于戈达德设计和开发的 XMA（X 射线镜组件）的焦点上。X 射线波长非常短，可以直接穿过用于捕捉可见光、红外线和紫外线的碟形反射镜的原子之间。相反，X 射线天文学家使用嵌套的弧形镜面。X 射线就像石子穿过池塘一样从表面跳过，进入探测器。XRISM 的每个 XMA 都包含数百个同心的、形状精确的铝壳，这些铝壳按象限建造，并组装成一个圆。两个镜子组件中共有 3,200 多个独立的镜片。

XRISM 团队成员、马里兰大学学院帕克分校研究员杨松展示为 JAXA/NASA 任务开发的 X 射线反射镜组件的已完成反射镜元件。图片来源：Taylor Mickal/NASA

发射后，XRISM 将开始长达数月的校准阶段，在此期间，"决心"号将达到其工作温度。

"XRISM开始收集数据后，科学家们将有机会提出任务要研究的来源，"巴尔的摩戈达德和约翰霍普金斯大学的天体物理学家Mihoko Yukita说，她在NASA的XRISM客座观察员设施工作。"全世界的研究人员都将有机会接触到 XRISM 将开展的尖端工作"。

XRISM是日本宇宙航空研究开发机构和美国国家航空航天局的一项合作任务，欧空局也参与其中。美国国家航空航天局的贡献包括加拿大航天局的科学参与。