“龙虾眼”光学系统在国家天文台实验室进行装调。中国科学院上海技术物理研究所供图
“试试就试试”
恒星爆炸、中子星合并、黑洞吞噬恒星……一系列天文事件总在瞬间发生，大量X射线光子向四面八方奔腾而去。想要了解这些天文事件，用一台能看到极其广阔宇宙空间的望远镜去捕捉、观察X射线不失为一个好办法。
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罗杰·安吉尔1979年发表的一篇论文。
2010年夏天，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，他接到中国科学院高能物理研究所研究员张双南的电话。
“‘龙虾眼’可能是个突破点，要不你来试试？”张双南开门见山。“试试就试试！”张臣毫不迟疑地答应了。
宽视场X射线望远镜子模块装调
没有先例的超前决定
团队遇到的另一个挑战是光子探测器研制。经过大量实验验证后，团队创新性地将背照式互补金属氧化物半导体（CMOS）应用于探测X射线光子。尽管CMOS早已广泛应用于数码相机、手机摄像头，但这是国际上首次将CMOS探测器应用于空间X射线天文探测。
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。
国家空间科学中心组织几家单位共同分析，在尽可能短的时间里，把能想到的实验都做了。那段时间里，整个团队神经紧绷，许多人的眼睛都是红的，铆足了劲在干。
所幸，通过缜密的实验，他们基本得出结论：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。
互补，但不越位
在“龙虾眼”的研制中，3家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。
其中，国家天文台负责设备的科学性，提供光学设计、镜片参数的X射线测试、镜片质量改进路线的科学建议，以及“龙虾眼”聚焦镜组件的自动化装调、测试和标定；北方夜视公司负责镜片实际加工和工艺改进；上海技物所则负责工程实现，组装整个载荷仪器，逐一攻克了结构热控、横向阵列、CMOS探测器复杂结构、精密热控及电子学等关键技术。国家天文台和上海技物所还负责完成了完整的“龙虾眼”望远镜模块地面X射线标定。
这次合作就像一支足球队踢了一场好球，每个人都有明确的位置，队员们互相配合、互补，并且没有越位。
“遇到问题时互相帮忙，共同努力解决问题，团结协作的精神是确保项目成功的关键。”张臣说。
中国科学报（记者：甘晓），综合解放日报·上观新闻
