長期以來，人類一直對隱藏在廣袤無垠的外層空間中的秘密感到著迷。17世紀光學望遠鏡的發明使人類能夠看到星星在夜空中僅以閃爍的點的形式出現。由于接下來四個世紀的科學創新，人類現在可以向太空發射望遠鏡，以更好地觀察天體，甚至在可見光譜以外的波長研究它們。美國宇航局（NASA）于2021年12月9日發射的X射線成像偏振探測器(IXPE)就是這樣一個進入宇宙的探險。
IXPE是一個與意大利航天局（ASI）合作開發的天基觀測站。它包含三個相同的望遠鏡，每個望遠鏡的焦點處都有一個對光偏振敏感的X射線成像探測器。有了這些裝備，IXPE可以探索我們宇宙中一些最明亮的宇宙X射線源，如脈沖星、黑洞和中子星。在爲期兩年的基線任務中，IXPE將在第一年開始研究幾十個X射線源，隨後將在第二年對所選目標進行更詳細的觀測。
這個多國項目構想于2017年，在2021年成爲現實，因爲有幾個空間機構參與其中，共同實現任務的不同方面。最近發表在《天文望遠鏡儀器和系統雜志》（JATIS）上的一篇文章，詳細描述了IXPE的光學和探測器以及任務的科學目標。
IXPE由可重複使用的獵鷹9號火箭從肯尼迪航天中心發射到高度爲600公裏的軌道上。選擇這個軌道是爲了減少帶電粒子背景，最大限度地延長探測器的壽命，並允許更容易地定期下載數據到主要和備用地面站（分別爲肯尼亞和新加坡）。觀測站使用一個由12個太陽傳感器組成的陣列、一個三軸磁力計和兩個星體跟蹤器來維持其在空間的路線。
IXPE觀測站中的每個望遠鏡都包括一個反射鏡模塊組件(MMA)。MMA將X射線聚焦到對偏振敏感的探測器單元（DU）。DU反過來通過提供時間信息和偏振敏感度數據來幫助確定能量和位置。DU收集的信息被轉發到探測器服務單元（DSU），該單元處理數據並將其傳輸到地面。在發射後，一個輕巧的、可盤繞的吊杆被展開，以確保正確的焦距，並將MMAs與DUs對齊。此外，機上還有一個尖端傾斜旋轉機制，它也可以用來對准鏡子和探測器。
在對准和校准的初始階段之後，IXPE開始執行其基線任務，提供各種來源的高質量偏振數據。第一批成像數據已于2月報告。IXPE團隊預計，最引人注目的早期圖像將可能來自殼型超新星的殘余物（一種超新星，其大部分輻射來自受激物質的殼層）。他們相信IXPE也將能夠對活躍的星系、銀河系的星系中心和 blazars（一種發射強大的電離物質和輻射噴流的星系）進行成像。這將提供一個機會，通過探索新的特別感興趣的源類型來獲得物理洞察力，從而進一步推動觀測的發展。
“天體物理學界一直在期待這種能力–IXPE通過提供比以前的空間X射線偏振儀高幾個數量級的靈敏度，爲X射線天空打開了一扇新的窗口，”JATIS的副編輯Megan Eckart說。
作爲科學和工程的一個奇迹，IXPE將爲許多天文來源提供關于X射線偏振的第一手資料。憑借其最先進的望遠鏡和探測器，IXPE有可能擴大我們對宇宙知識的視野。