今年早些时候，日本航天局遭受重大打击，其新的X射线天文卫星Hitomi在发射一个月后在太空中解体。但在太空船面临过早的死亡之前，它能够挤进一点有价值的科学。通过观察来自2.5亿光年外星系团的X射线发射，Hitomi测量了星系团中星际气体在星系间移动的速度。

气体并不像研究人员预期的那样湍急

这些测量结果出乎一些科学家的意料：根据今天发表在《自然》杂志上的一项新研究，气体的移动速度约为每秒102英里（164公里）。这并不像研究人员预期的那样混乱，因为星系团中的星系以每秒数千英里的速度移动得更快。

这是一个有趣的发现，但也许这项研究最有价值的方面是，它暗示了宇宙飞船可以做的所有科学。Hitomi的损失对天文学界来说是痛苦的，因为它本应该通过观察动荡的星系团和高能黑洞来告诉我们更多关于宇宙结构的信息。”这项研究的作者、剑桥大学天文学研究所所长安德鲁·法比安对《边缘报》说：“获得这项科学成果是非常令人兴奋的，但失去航天器却是毁灭性的。”感觉就像一扇门被打开了，我们能看穿它，然后立刻把门砰地关上。”

但今天的研究可以作为一个很好的广告，发射另一个类似Hitomi的航天器来填补卫星留下的空白。

hitomi之死

2月17日，从日本种子岛航天中心发射升空的Hitomi，翻译为“眼睛的瞳孔”。这颗卫星是由日本宇宙航空研究开发机构的一枚H-IIA火箭送入轨道的，但这艘宇宙飞船的运行时间不长。

问题始于一个小故障

问题始于一个小故障。Hitomi有两种方法来确定它在太空中的位置：一种是测量恒星位置的星体跟踪器，另一种是测量航天器惯性的传感器。出于某种原因，后一种传感器，称为惯性参考单元（IRU），检测到Hitomi已经开始缓慢滚动，尽管事实并非如此。它根本没有旋转。通常情况下，如果星体跟踪器和IRU的数据不匹配，航天器应该默认为星体跟踪器所说的任何东西。但此时，星体跟踪器已经关闭，无法捕捉任何数据。

一个艺术渲染的日月宇宙飞船(日本宇宙航空研究开发机构）

根据IRU的数据，Hitomi试图通过反向旋转来抵消这种不存在的自旋。这实际上引发了一个旋转，这是不应该发生的。随着自转变得更糟，卫星试图进入一种安全模式，即使用火箭推进器稳定自身，并将太阳能电池板对准太阳。推进器的发射方式取决于航天器重心的位置。但是Hitomi的一个仪器被扩展，改变了航天器的整体形状，移动了它的重心。飞行控制人员没有更新航天器对这种新形状的了解，所以推进器朝着错误的方向发射。这使得宇宙飞船旋转得更快。

“这导致了一个积极的反馈情况，它不断恶化，火箭发动机不断开火，直到基本上整个航天器每5秒钟旋转一次，”费边说。最终导致卫星解体；它的太阳能电池板被拆掉，切断了Hitomi的电源。3月27日，日本宇宙航空研究开发机构宣布，它失去了通信，无法恢复。”“那真是一场悲剧，”乔纳森·麦克道尔说，他是哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家，没有参与这项研究而且真的，真的很不幸，我担心这是非常人为的错误。他们对可能的故障模式没有充分的计划。”

观察英仙座

在失败之前，Hitomi一直在研究英仙座星团的X射线发射，特别是来自星团星系之间的热气体的X射线。宇宙中的大部分气体是在星系之间发现的，但星系团中的气体特别热。星团被认为含有大量暗物质——一种神秘的物质，不反射或发射光，但有引力。”[“暗物质]导致星系间气体的压缩和气体的加热，最终达到5000万开尔文的温度，”费边说。团簇中的气体密度也特别高，导致不断的碰撞，产生X射线。

这场运动被认为特别混乱。星系团的中心是一个超大质量黑洞，它释放出一吨的能量，与星系团中的气体相互作用。这种相互作用被称为黑洞反馈，通过搅动气体使其保持高温。最初，人们认为这是一个非常动荡的过程，但今天的研究表明，混沌比预期的要少一些。”事实上，我们看到一个相对安静或低速告诉我们，这是多么暴力的反馈过程是说：“费边。

日宫所看到的英仙座星团的一部分(Hitomi Collaboration/JAXA、NASA、ESA、SRON、CSA）

今天的研究也显示了Hitomi的软X射线光谱仪的惊人的精确性，它测量了X射线的发射。研究人员认为，他们对气体速度的测量可能每秒变化6英里（10公里）。这使得他们的测量非常准确。”“这证明了这种仪器的潜力，”费边说它真的可以在太空中进行精确的测量。”

法比安希望，这样的精确测量将激励科学家们早日用软X射线光谱仪**出另一个Hitomi。欧洲航天局计划在2028年用雅典娜飞船发射一个更大的分光计。而其他卫星，如钱德拉和XMM牛顿望远镜，可以进行高分辨率的X射线测绘，但它们无法获得Hitomi能够捕捉到的那种星系团的精确测量。

法比安说：“目前还没有一种仪器的精度接近于Hitomi的20到50倍。”。

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