中国自主研制“龙虾眼”　率先将美国学者设想变现实

“天关”卫星自2024年1月9日发射以来，探测到多种类型的暂现天体，并捕捉到几例可能的新类型暂现源。其卓越的X射线探测能力得益于核心载荷——宽视场X射线望远镜（WXT，中文名为万星瞳），也被称为“龙虾眼”。近日，“天关”卫星首批科学成果正式发布，科研团队表示，“国际上至今没有能与‘龙虾眼’媲美的载荷甚至样机，我们在技术上一步跨越近30年！”

据《中国科学报》报道，2000年以来，“时域天文学”逐渐成为国际天文学界的前沿领域，采用“龙虾眼”结构设计观察X射线的望远镜是推动这一领域的先进工具。这项技术最初的想法源自美国天文学家Roger Angel1979年发表的一篇论文。

2010年，刚从清华大学完成博士后工作的张臣即将入职国家天文台，担任起刚刚提出的空间站X射线全天监视器技术负责人。当时还没有“龙虾眼”在空间项目中成功应用的先例。

而镜片是“龙虾眼”望远镜的关键部件之一，当时仅有一间法国公司有能力生产这样的镜片。经过反复沟通，中国团队决定先尝试购买20片镜片，每片卖20万元人民币。结果，收到产品后仅有10片可用，“对一个空间望远镜项目而言，这是一个致命问题。”

虽然希望渺茫，但团队没有放弃。2015年，在“天关”卫星背景型号研究后期，内地一间生产相近产品的企业——北方夜视公司主动请缨，承担“龙虾眼”光学器件的自主研制任务。

其后，北方夜视公司不计成本，分批生产了2万多片“龙虾眼”镜片，并进行批量化筛覆核，最终实现所有正样镜片参数零错误。对于代表分辨率的指标“角分”，这一指标最终4至5角分，最佳达到3角分，处于国际领先水平。

2022年7月，“龙虾眼X射线成像仪”（LEIA）在轨试验取得成功。但在工作了一段时间后，在轨试验的CMOS出现了异常条纹。通过缜密的实验，团队基本得出结论，“这是一个由局部缺陷引发的个别案例，而非批量生产的问题。项目按计划继续向前推进。”

在“龙虾眼”的研制中，国家天文台、北方夜视公司、上海技物所3间单位的科研团队发挥各自优势，通力合作，共同攻克了一个又一个技术难题，成功完成全部国产化的自主研制。