伦琴卫星（外文名：Röntgensatellite，简称ROSAT）又名伦琴X射线天文卫星，它是由德国与美英合作研制的X射线卫星，其灵敏度是先前巡天卫星的1000倍。伦琴卫星的主要目的是进行软X射线波段的巡天观测，这也是人类第一次使用X射线望远镜进行全天巡天。
伦琴卫星的概念最早由德国（二十世纪的联邦德国）在1975年提出，并以第一届诺贝尔物理学奖获得者威廉·伦琴（Wilhelm Conrad Röntgen）的名字命名。伦琴卫星上搭载了一架小型的极紫外望远镜（Wide Field Camera）。所以，它还需要完成极紫外波段的探测任务。伦琴卫星原定于在八十年代末，由美国的航天飞机来执行发射任务，但挑战者号航天飞机失事后，伦琴卫星的发射任务延期并改由火箭来投送，后于1990年6月1日在佛罗里达的卡纳维拉尔角，搭乘德尔塔II（DeltaII）火箭送入太空。直到1999年2月12日，该卫星才停止工作。2011年10月23日，德国航空航天中心早晨宣布，德国报废科研卫星“伦琴”已经进入地球大气层，但暂时无法确定是否有卫星碎片到达地表。美国飞行现在时网站2011年10月25日报道德国“伦琴”卫星在孟加拉湾上空坠落。
伦琴卫星长4米、重2.4吨，由于X射线能量高、探测工具也和一般光学望远镜不同，主要搭载X射线望远镜，探测器，紫外线照相机等等。其工作原理是掠射技术以及X射线探测技术。即科学家们利用掠射技术，使能量在一定范围内掠入X射线，并在特殊材料的帮助下“聚焦”于一系列的探测设备的镜面上，并利用方位灵敏正比计数器等探测器记录X射线成像。与爱因斯坦X射线天文台相比，伦琴卫星的灵敏度和分辨率约分别提高5倍和3倍。伦琴卫星的观测成果丰富，例如该卫星在任务期间的观测汇总成了一份包含超过15万个X射线天体的全天X射线源表、观测了来自彗星的X射线辐射等，这些成果推进了X射线天文学的发展。
伦琴卫星是德国、美国和英国合作的X射线天体物理学项目。该卫星搭载了德国制造的成像X射线望远镜（XRT）和美国提供的高分辨率成像器（HRI），以及英国提供的极紫外（XUV）望远镜。其具有高空间分辨率、低背景和适用于研究低表面亮度特征的结构的软X射线成像等优势。卫星采用三轴稳定设计，可进行指向性观测、在目标之间切换和执行扫描观测。ROSAT任务分为两个阶段，包括巡天和指向性观测。该卫星设计寿命为18个月，但预计将超过正常寿命运行。
X射线的发现是早在1895年的事情，距今已有110多年的历史。但人类对于天体X射线的观测和研究，却是近几十年的事情。因天体发出的X射线辐射被地球大气吸收，人类要想观测和研究天体的X射线，就必须把科学仪器送到距地面100多千米甚至几百千米的高空。因此，X射线天文学开始发展。1948年，美国天文学家利用高空火箭接收到了太阳的X射线辐射，这是人类首次接收到天体的X射线辐射。1962年6月，美国麻省理工学院以卡尔多·贾科尼（Riccardo Giacconi）为首的天文学家小组利用高空火箭探测太阳辐射产生的月面荧光X射线辐射。后又经历70年代末期以高能天文台1号（HEAO-1）、2号（HEAO-2，又称爱因斯坦天文台）两颗卫星的成功发射为标志的观测活动高潮，而后伦琴卫星和其它几个项目也陆续投入使用。
伦琴卫星计划由德国马普地外物理研究所的科学家首先提出。该计划在1983年成为德国、美国和英国的合作项目。德国负责卫星平台的建造和运行，提供X射线望远镜的镜身及两个X射线探测器PSPC。美国负责卫星的发射并提供另一个X射线探测器HRI。英国负责建造工作于紫外波段的宽视场照相机（WFC）。
1990年6月1日，美国当地时间的下午17点48分，在佛罗里达的卡纳维拉尔角，伦琴卫星搭乘德尔塔II（DeltaII）火箭送入太空。卫星入轨时的轨道是椭率较小的近地轨道，轨道高度580千米，倾角53度，绕地球一周耗时96分12秒。
伦琴卫星主要任务之一是巡天。在伦琴卫星运行的前半年中，首先用一个PSPC[a]和WFC[b]进行了全天巡天观测，共发现了约80000个X射线源和约500个紫外源。在余下的7年多时间内，伦琴卫星完成了来自26个国家的650位科学家提出的9000多次定点观测，获取了大量的、远远超出预期的科学数据。在定点和巡天观测中，伦琴卫星共发现了15万多个X射线源，是它之前所发现X射线源数目的20倍。在巡天任务结束后，伦琴卫星转向对个别天体的重点观测上。在几年的时间里，其观测了众多的天文目标，包括了从太阳系到遥远的星系际空间的许多方面。
伦琴卫星的预期工作寿命是5年，但实际工作时间几乎是设计寿命的两倍，一直到1999年12月12日，该卫星才停止工作，并最终于2011年10月23日在孟加拉湾上空坠落，结束了它长达二十一年的太空之行。
伦琴卫星长4米、重2.4吨，由于X射线能量高、探测工具也和一般光学望远镜不同，主要搭载X射线望远镜，探测器，紫外线照相机等等。
伦琴卫星上装置的X射线望远镜是由多层轴对称的镀金镜面套装组成，当X射线进入望远镜时，在镜面上反射成像。其主组件是德国制造的成像X射线望远镜（XRT），X射线镜组件是一个嵌套式类Wolter-I型掠入射X射线望远镜，具有84cm的孔径和240cm焦距。在半能宽度的角分辨率小于5角秒。XRT组件对0.1到2keV之间的X射线敏感。
伦琴卫星用于记录X射线成像的探测器有三个，其中两个是方位灵敏正比计数器（PSPC），每个方位灵敏正比计数器（PSPC）都是一个薄窗气体计数器。每个入射X射线光子都会产生一个电子云，其位置和电荷使用两个线栅检测。光子位置的确定精度约为120微米。该组件是由德国马克斯·普朗克地外物理研究所研制，两者的制作几乎完全相同，每个计数器具有角直径2度的视场和大约30角秒的角分辨率及较好的光子能量分辨率（在0.1到2千电子伏的软X射线能区，大致有5个独立的能量带）。第三个探测器是一台高分辨成像仪（HRI），由美国史密松天体物理中心提供，其视场较小（约0.5度），但角分辨率则高达3角秒，可与一般光学望远镜的角分辨率媲美。
整个成像和记录系统，在设计原理上，与爱因斯坦X射线天文台相似，但在制作工艺上，有很大改进。伦琴卫星望远镜的镜面质量甚佳，具有极强的锐聚焦成像功能。方位灵敏正比计数器能接近百分之百地辨别由宇宙线（高能带电粒子）激发的事件，是研究弥漫X射线源及背景的一个有效工具。
伦琴卫星装有一架由英国莱斯特大学研制的极紫外（XUV）望远镜，即宽视场照相机（WFC），其与XRT同轴对齐，覆盖300到60埃（0.042到0.21keV）之间的波段。该照相机可用于在X射线观测的同时，收集较低能射线（40~200电子伏）的信息。美国提供的高分辨率成像仪（HRI）使用交叉网格探测器，位置精度为25微米。1998年9月20日该仪器因太阳照射而损坏。
X射线是由电磁能量构成的能量包（光子），它不能被玻璃镜面或透镜折射或反射。虽然可见光的光子可以聚焦在传统的光学望远镜的镜面上。但是，如果X射线与表面几乎平行，也就是说，X射线将以掠射的方式到达，那么能量很高的光子可以通过一种有用的方式发生反射。
掠入的X射线被特殊表面反射的方式，取决于物质的原子结构和X射线的波长范围（能量等级）。科学家们利用掠射技术，可以使（能量在一定范围内的）掠入X射线，并在特殊材料的帮助下“聚焦”于一系列的探测设备的镜面上。
伦琴卫星用于记录X射线成像的探测器有三个，其中两个是方位灵敏正比计数器，它们的基本原理是由一个充气的圆筒形金属套管（作阴极）和一根与圆筒同轴的细金属丝（作阳极）所构成。在圆筒的一端盖有一层对X射线具有高度透明的窗口材料（云母或铍片）。若在它的阳极和阴极间维持200伏左右稳定的电位差，当有X射线自窗口射入时，将有一部分能量通过；而大部分被气体吸收，其结果使圆筒中的气体产生电离。在电场的作用下，电子向阳极丝运动，而带正电的离子则向阴极圆筒运动。若把这种装置的电压提高到600~900伏左右时，就可以起正比计数器的作用，在圆筒中发生多次电离或气体放大作用的新现象。因为这时电场强度很高，可使原来电离时所产生的电子在向阳极丝运行的过程中得到加速，并且离阳极丝愈近，电场强度愈高，电子的加速度也就愈来愈大。
当这些电子再与气体分子碰撞时，将引起进一步的电离，如此反复不已。这样，吸收一个X射线光子所能电离的原子数要比电离室多10³~10³倍。这种现象称为气体放大作用，其结果即产生所谓“雪崩效应”。每个X射线光子进入计数管产生一次电子雪崩，于是就有大量的电子涌到阳极丝，从而在外电路中产生一个易于探测的电流脉冲。这种脉冲的电荷瞬时地加到电容器C上，经过联接在电容器上的脉冲速率计或定标器的探测后，再通过一个大电阻R漏掉。正比计数器本质上是一种非常迅速的计数器，它能分辨输入速率高达106/秒的分离脉冲。
伦琴卫星作为一颗三轴稳定的卫星，可用于指向观测、在目标之间切换以及在垂直于黄道平面的大圆上进行扫描观测。其独特优势是高空间分辨率、软X射线成像等，适用于研究低表面亮度特征的结构以及低分辨率光谱学。且伦琴卫星能够快速旋转（在15分钟内旋转180度），这使得其在每个轨道上观察两个位于相反半球的目标成为可能。其指向精度为1弧分，稳定性小于5弧秒，抖动半径为10弧秒。
伦琴卫星与爱因斯坦X射线天文台相比，一些关键性的技术指标及观测效率有相当大的提高。它的灵敏度和分辨率约分别提高5倍和3倍。并且伦琴卫星具有较大的视场和极低的仪器噪声，成为第一颗具有探测弥漫辐射优势的X射线卫星。它的两台方位灵敏正比计数器（Position Sensitive Proportional Counter，简称PSPC）在软X射线波段（0.1~2.0keV）中进行巡天观测.由于伦琴卫星望远镜的镜面质量很高，所以其大面积成像的灵敏度比爱因斯坦天文台高近两个数量级，定点观测的灵敏度则可高近3倍。
伦琴卫星所携带的X射线探测器具有较高的灵敏度和成像面积。伦琴卫星上天之后的第一项重大任务就是进行全天巡天观测，并在为时半年的巡天观测中共发现了大约8万个X射线源和约500个紫外源，并扫描了97%的天区。在以后的七年多时间内，伦琴卫星完成了来自26个国家650位科学家提出的9000多次定点观测，获取了大量的科学数据。在定点观测中，伦琴卫星又发现了7万多X射线源，使它的发现数目达到了此前X射线源总数的20倍。
另外，伦琴卫星还发现月球也有微弱的X射线辐射，成为除地球之外已知的最弱的X射线源。它还发现了百武彗星、海尔-波普彗星等五颗彗星的X射线辐射，使彗星也成为X射线天体家族的新成员。同时，伦琴卫星还发现了分子云发出的弥散X射线辐射阴影、苏梅克-列维9号彗星与木星碰撞发出的X射线等。此外，伦琴卫星第一次探测到来自高能辐射源杰敏卡的脉冲，敲定了其作为脉冲星的身份。伦琴卫星对脉冲星的观测使得具有X射线辐射的脉冲星数目由原来已知的9颗提高到27颗，而且发现所有脉冲星的X射线光度和脉冲星自转能损失率之间有强烈的、几乎成线性的正相关，这说明X射线辐射的主要来源是脉冲星的自转能。从最近的月球到最远的类星体，从微小的中子星到最大的星系团，它给天体领域带来了新的发现。该卫星对超新星、超新星遗迹和河外星系的观测和研究，都发挥了一定的作用。
在1993年5月30日，北京天文台赵永恒、钟建霞、胡景耀和李启斌等用2.16m天文望远镜观测到了伦琴卫星所发现的X射线源RXJ1057+4316。此后，北京天文台的胡景耀、魏建彦小组利用伦琴卫星发现的X射线源，并根据它们的X射线光度和光学光度之比，挑选出一批活动星系核的候选体。云南天文台的谢光中小组则利用伦琴卫星的资料和射电资料综合结果，选出一批BL Lac天体的候选体，并成功地成批认证出BL Lac天体。1996年，伦琴卫星巡天的X射线源表发布，记载了18000余个X射线源。
1990年，伦琴卫星运行到高度为580公里、倾角为53°的轨道上。由于大气阻力，该卫星缓慢下降。1998年4月25日，ROSAT X射线望远镜上的主恒星跟踪器发生故障，导致指向错误，进而导致太阳过热。而后以利用连接到广角相机的备用恒星跟踪器。ROSAT很快再次投入运行，但其跟踪的有效性和控制受到一些限制。1998年9月20日，当航天器姿态测量和控制系统中的一个反应轮达到其最大转速时，它遭到严重损坏，失去对回转的控制，导致高分辨率成像仪因暴露在阳光下而损坏。这种故障最初归因于在超出其初始设计参数的这些困难情况下控制卫星的困难。1999年2月12日，伦琴卫星在关闭前完成了最后一次观测。2011年10月23日，ROSAT重新进入地球大气层，地点在印度东部的孟加拉湾上空，没有确认是否有碎片到达地球表面。2019年，该卫星的继任者eROSITA搭载俄德Spektr-RG空间天文台发射升空。eROSITA是一架灵敏的X射线望远镜，能够在能量范围约为0.2-8keV的天空区域提供深入、清晰的图像。
在20世纪70年代之后，各国发射的一系列X射线天文望远镜中，有“四大巨人”较为引人注目，这“四大巨人”之一就是伦琴X射线天文台。其余的卫星分别是爱因斯坦X射线天文台、钱德拉X射线天文台、多镜面X射线观测卫星。[c]
1978年11月，美国国家航空航天局发射了HEAO-2，也称为“爱因斯坦号”天文台。这颗重量为3130千克的卫星搭载了一台掠射X射线望远镜，使人类首次获得太空X射线的全方位图像。HEAO-2提供了各种天体的X射线图像，包括超新星残余、星系、星团和银河系核心。重要发现之一是所有恒星都会放射出X射线。通过HEAO-2和欧洲X射线天文台的观测，人类了解了成千上万的宇宙X射线源。
钱德拉X射线天文台（CXO）是美国国家航空航天局的4大运行天文台之一，于1999年7月23日成功发射，由“哥伦比亚号”航天飞机的宇航员在STS-93航天任务中完成部署。原称“高级X射线天体物理学探测设备”，后来以印度裔美籍天体物理学家和诺贝尔奖获得者苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（钱德拉）的名字命名。钱德拉X射线天文台是一颗绕地运行的天文观测设备，研究宇宙中一些最有趣的X射线源，如活跃星系核、爆炸中的恒星以及黑洞周围的物质。它主要由飞船系统、望远镜系统和科学实验设备组成，具有至少5年的设计使用寿命。钱德拉X射线天文台的主要任务是确定从普通恒星到类星体的各种天体的本质，研究发生在天体内部或天体之间的物理过程的本质，帮助科学家们研究宇宙的历史和演变进程。除此之外，这个航天器还被特别用来观测产生于宇宙的高能区域的宇宙X射线，例如，超新星残余物、X射线脉冲星、黑洞、中子星和炙热的银河星团。
多镜面X射线观测卫星，又称“XMM一牛顿”卫星，是欧洲空间局的科学卫星之一，于1999年12月10日发射。卫星重3800千克，主要载荷为一架口径为30厘米的光学望远镜，由3个相同的X射线反射镜组成，具有高光通量和灵敏度，其设计寿命为10年。卫星科学仪器包括三台掠式X射线望远镜、三台光子成像照相机、两台反射式光栅分光仪和一台口径30厘米的光学/紫外望远镜。焦距为7.5米，卫星体积约10.8米x4米x4米，重3.8吨，太阳能电池帆板展开后宽16米。该卫星是首个能够多波段同时成像的X射线观测卫星，取得了许多成就，例如探测到黑洞、类星体、活动星系和恒星等X射线源。
伦琴X射线天文卫星原计划由美国航天飞机来执行发射任务，但由于挑战者号事故，伦琴卫星的发射任务延期至1990年6月1日并改由火箭来投送，在佛罗里达的卡纳维拉尔角空军基地，搭乘德尔塔II（DeltaII）火箭送入太空。
德国航空航天中心2011年10月23日报道称，德国报废科研卫星“伦琴”已经进入大气层，但暂时无法确定是否有卫星碎片到达地表。德国航空航天官员曾估计卫星会分解产生30大块残骸，总重近1.9吨，这些较大残骸在进入大气层时并未燃尽，回坠地球表面。这些残骸主要包括卫星的抗热能力较高的反光镜和其他陶瓷碎片。后据美国飞行现在时网站2011年10月25日报道，该卫星是从位于印度洋东北部的孟加拉湾上空坠入大气层。
据报道，2008年，美国宇航局调查人员发现，ROSAT故障与戈达德太空飞行中心的一次网络入侵有关。这一指控的根源是托马斯·塔勒尔于1999年撰写的一份咨询报告，他是美国宇航局网络安全高级调查员。据报道，这份咨询报告描述了俄罗斯发起的系列攻击，这些攻击到达了戈达德的X射线天体物理学分部（即ROSAT）的计算机，并控制了用于控制卫星的计算机，而不仅仅是进行被动“窥探”攻击。咨询报告指出：“敌对活动损害了美国宇航局计算机系统，这些系统直接或间接地处理卫星命令和控制代码的设计、测试和传输。”
恒星在超大质量黑洞附近受到的潮汐力大于恒星的自引力时，恒星将被潮汐瓦解成碎片，并被黑洞所吸积，该过程即称为潮汐瓦解事件（TidalDisruption Event，简称TDE）。研究表明，大约有一半的瓦解物质会回落，并被黑洞吸积，产生紫外线或X射线波段明亮的耀发，一般持续数月或一年，因此TDE可以作为探测宁静星系中心黑洞的有力助手。
第一例TDE是伦琴卫星在宁静星系NGC5905中发现的，后续又从伦琴卫星的数据中发现了四例可能的TDE，结果发现这四例TDE候选体的光变曲线大体都随时间的负5/3次幂而衰减。借助更多先进X射线望远镜以及光学紫外波段的望远镜等巡天项目的数据，已经找到几十个TDE的候选体。
伦琴卫星是处于质子辐射带的低轨卫星，曾因为高能质子所引发的单粒子效应故障，即由单粒子翻转导致姿态控制单元CPU失控14小时。
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