在浩瀚無垠的宇宙中，最神秘莫測、天文學家最熱衷研究探索的莫過于黑洞。事實上，這個試圖用引力把自己遮蓋得嚴嚴實實的家伙，不僅頻繁出沒于科幻故事之中，而且時常會出鏡于新聞媒體。
據國家航空航天局（NASA）網站報道，當地時間6月13日上午9時（北京時間14日凌晨1點）從太平洋地區的馬紹爾群島成功發射的“核光譜望遠鏡陣列”（NuSTAR），更是耀亮了人們的眼球，因為它會像獵手一樣去捕捉宇宙中黑洞的信息，以及詳細觀測超高密度中子星和超新星殘骸等。
探測路徑
根據現代廣義相對論的預言，黑洞是在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體，是由質量足夠大的恒星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡后，發生引力坍縮而形成。黑洞的質量如此之大，所產生的引力場如此之強，以至于任何物質和輻射都無法逃逸，就連光也是如此。由于其類似于熱力學上完全不反射光線的黑體，故名為黑洞。
那么，黑洞是怎么把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。我們知道，光是沿直線傳播的。可是根據廣義相對論，空間會在引力場作用下彎曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經不是直線，而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。在地球上，由于引力場作用很小，空間的彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍，空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發出的光，雖然有一部分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間繞過黑洞而到達地球，使人類能夠觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣，這就是黑洞的隱身術。
由于黑洞中的光無法逃逸，所以無法直接觀測到黑洞。然而，可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。比如說，恒星在被吸入黑洞時會在黑洞周圍形成吸積氣盤，盤中氣體劇烈摩擦，強烈發熱，而發出X射線。借由對這類X射線的觀測，可以間接發現黑洞并對其進行研究。
2004年2月18日，NASA宣稱，歐美一些科學家通過分析牛頓X射線望遠鏡和錢德拉X射線望遠鏡的一些探測數據，找到了黑洞撕裂恒星的第一個證據。在距地球7億光年的RXJ1242-11星系中，一顆太陽大小的恒星，在經過星系中心的1億倍太陽質量的巨型黑洞時，被部分撕裂。
而此次發射的“核光譜望遠鏡陣列”X射線空間望遠鏡，可以有效地作為前兩種只能在較低能量的波段觀測X射線閃光的空間望遠鏡的補充。當然，X射線空間望遠鏡的圖像不可能和哈勃望遠鏡拍攝的圖像媲美，畢竟哈勃是以可見光波段為主。
一波三折
盡管NASA于6月7日聲稱，一個關于黑洞的探測項目——重力與極磁場小型探測器（GEMS）因預算超支而下馬，但緊接著提上日程的是，13日采用低成本方式發射的NuSTAR高能X射線望遠鏡將繼續對黑洞的探索。
殊不知，NuSTAR也曾差點被取消。2003年，NASA在征尋太空探測方案時，接到小探測工程計劃的36個方案，其中就包括NuSTAR計劃。經過兩三年反復的選擇衡量，NASA選定NuSTAR進行一年的可行性研究。2006年2月，這個計劃因為下一年度的科學預算被縮減而取消。所幸的是，2007年9月2日，NuSTAR計劃被重新啟動，并預期在2011年8月發射，但因為一些原因而延期。
直到最近，NASA和軌道科學公司的合約確認要以該公司的飛馬座XL于2012年發射NuSTAR。發射時間一再更改之后，終于確定為6月13日，發射地點選在瓜加林環礁。
此次發射采取的是空中發射方式，這樣比地面發射要大大節省燃料成本。NuSTAR探測器的觀測之旅開始于由美國軌道科學公司運營的L-1011“觀星者”運載機。它由一枚“飛馬座 XL”空射火箭搭載，火箭本身被懸掛在運載機的機腹下方。在發射前一小時，運載機從位于太平洋中部的瓜加林環礁機場起飛，太平洋時間13日上午9時，空射火箭脫離運載機，自由落體5秒后自動點火，第一級火箭發動機啟動，隨后將NuSTAR推入軌道。
本領超強
NuSTAR項目由美國加州理工學院和NASA噴氣推進實驗室合作開展。最初是加州理工學院發起，由NASA噴氣推進實驗室(JPL)負責管理。探測器本身由美國軌道科學公司制造，而其搭載的各種設備由加州理工、NASA噴氣推進實驗室、加州大學伯克利分校、哥倫比亞大學、NASA戈達德空間飛行中心、勞倫斯利佛莫爾國家實驗室以及丹麥技術大學等機構提供。
這顆探測器造價約1.7億美元，是美國低成本“小型探測器項目”的一部分，是NASA小探測工程計劃中的第11顆衛星（SMEX-11）。任務時長2年，軌道高度550公里。
其前身是使用氣球搭載的高能聚焦望遠鏡，使用的儀器技術相當類似。望遠鏡類型近似錐形沃爾特一型望遠鏡（掠射望遠鏡）。觀測的波段是來自天體的5keV到80keV（千電子伏）之間的高能X射線，尤其是核光譜。它是能量超過錢德拉X射線天文望遠鏡和XMM-牛頓衛星所觀測波段的第一顆直接攝影的太空X射線望遠鏡。
項目首席科學家、加州理工學院教授菲奧娜·哈里森說，NuSTAR是第一顆專注于高能X射線的望遠鏡，其影像清晰度比觀測同光譜區的任何其他望遠鏡都要高至少10倍，敏感度則提高至少100倍。
NuSTAR采用的獨特技術包括一個33英尺（約合10米）長的桅桿，在發射時它呈折疊狀態安放。在大約7天時間內，工程師們將指令這一桅桿逐漸展開，從而幫助探測器準確定焦。其在軌道上會展開太陽能帆板給電池充電，23天后即可開始科學探測工作。
鎖定黑洞
NuSTAR主要的科學目標是深度探索質量超過太陽10億倍的黑洞，并了解粒子在活動星系核如何被加速到光速的百分之幾，以及研究超新星殘骸以了解重元素如何在超新星中形成。探測器將使用獨特的技術對宇宙中最高能級的X射線輻射展開觀察。它的探測裝置能穿透塵埃氣體云，發現我們銀河系核心隱匿著的黑洞，以及隱藏在其他遙遠星系核心的黑洞。
哈里森說：“通過這個全新的高能X射線望遠鏡，我們將看到（宇宙中）最熱、最密和最具能量的物質，以幫助我們找到那些最難以捉摸、最活躍的黑洞目標，來理解宇宙的結構。”
NASA天體物理部門主管保羅·赫茲說：“借助這顆衛星所具備的前所未有的高空間和光譜分辨率，我們將大大加深對電磁波的X射線波段的了解。這一項目也將對現有的大型空間觀測望遠鏡，如費米、錢德拉、哈勃和斯皮策望遠鏡的數據提供重要補充。”
除了黑洞和其他強大的噴流現象，NuSTAR還將對宇宙中其他許多高能天體展開觀測，包括超新星遺跡、致密恒星體(如白矮星、中子星)以及星系群。它將和NASA的其他大型空間望遠鏡協調進行，包括同樣工作于X射線波段的錢德拉望遠鏡，后者的工作波段主要集中在低能X射線領域。這樣的強強聯合將幫助回答有關宇宙的一些最基本問題。NuSTAR還將對太陽大氣開展觀測，嘗試解答太陽的大氣加熱模式問題。
加利福尼亞大學的理論家史蒂夫·吉丁斯曾說：“可能探測黑洞的信息將導致一場革命，意義和量子力學的出現一樣深遠。通過破譯黑洞的信息，人類可能會發現宇宙的另一邊是怎樣的。”
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