2015年12月17日8時12分，一顆被命名為“悟空”的暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空。暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院紫金山天文臺研究員常進日前向科技日報記者透露：“目前，‘悟空’已獲得了6億多高能粒子，分析這些粒子的能譜或者空間分布，可以深入研究暗物質(zhì)粒子和宇宙射線相關(guān)科學(xué)問題。”
“悟空”升空，不僅使“暗物質(zhì)”一詞成了媒體熱詞，而且也開啟了中國空間科學(xué)探索的新時代。所謂暗物質(zhì)，是一種不發(fā)光、不發(fā)出電磁波、也無法用任何光學(xué)或電磁觀測設(shè)備直接“看”到的物質(zhì)。美國科學(xué)家在一份報告中曾列出了21世紀要解答的11個科學(xué)問題，其中“什么是暗物質(zhì)”被排在第一位�？茖W(xué)家估算，宇宙中包含了5%的普通物質(zhì)，它們組成了包括地球在內(nèi)的星系、恒星、行星等發(fā)光和反光物質(zhì)，而其余的95%則是看不見的暗物質(zhì)和暗能量。
“悟空”是一顆令中國科學(xué)界興奮并寄予厚望的衛(wèi)星。常進說，“悟空”在天的工作軌道為高約500千米的晨昏太陽同步軌道，每天平均觀測500萬個高能粒子，每天回傳的數(shù)據(jù)量約16G，相當于一部高清電影的數(shù)據(jù)量。地面上100多人的科學(xué)家團隊在對數(shù)據(jù)開展分析研究。“悟空”是目前世界上觀測能段范圍最寬、空間和能量分辨率世界領(lǐng)先的高能粒子探測器。它的能段是國際“阿爾法磁譜儀”實驗的10倍，探測器能量分辨比國際同類探測器高3倍以上。
今年3月17日，“悟空”圓滿完成了3個月的在軌測試任務(wù)，順利交付用戶單位。在軌測試期間，衛(wèi)星完成了所有既定測試項目，各項技術(shù)指標達到或超過了預(yù)期，被專家們打了滿分。
今年4月6日，實踐十號微重力科學(xué)衛(wèi)星又從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心飛向太空。這顆返回式衛(wèi)星搭載了19項實驗，主要研究微重力和空間輻射條件下的物質(zhì)運動及生命運動規(guī)律。在它返回地球前，就從中科院傳來了振奮人心的消息：中國科學(xué)家通過實踐十號，首次在太空中實現(xiàn)了小鼠的胚胎發(fā)育，并在全球第一次于地面上看到了小鼠胚胎在太空發(fā)育的清晰照片。此外，中科院力學(xué)所的科研人員也成功地在衛(wèi)星上開展了非金屬材料的燃燒實驗，為未來中國載人航天器的防火安全提供科學(xué)依據(jù)。
在太空遨游12天之后，實踐十號回收艙順利降落在內(nèi)蒙古四子王旗草原上。
半年之內(nèi)成功發(fā)射了兩顆科學(xué)衛(wèi)星，這只是中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項實施內(nèi)容的一部分。另兩顆星——量子科學(xué)實驗衛(wèi)星和硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星將于今年下半年相繼發(fā)射。
“在‘十二五’末和‘十三五’初能夠接連不斷地發(fā)射中科院研制的4顆科學(xué)衛(wèi)星，是中科院提前布局、長期研發(fā)的結(jié)果。”中科院國家空間科學(xué)中心主任吳季說，2011年，中科院啟動先導(dǎo)專項時，空間科學(xué)第一批入選。中科院確定的原則是要以科學(xué)為牽引，圍繞國家需求要有產(chǎn)出，要把眼光放長遠些。經(jīng)過近5年的準備、研發(fā)、實驗，兩顆科學(xué)衛(wèi)星才能在去年末及今年上半年順利升空。“空間科學(xué)要想獲得重大突破，就必須提前布好局。”吳季對此深有感觸。
科學(xué)衛(wèi)星的研制為中國航天事業(yè)帶來一股創(chuàng)新之風(fēng)。“暗物質(zhì)衛(wèi)星是以載荷為中心的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計。”中國科技大學(xué)教授、暗物質(zhì)衛(wèi)星副總設(shè)計師安琦說，以往衛(wèi)星都是設(shè)計一個平臺，相當于一個容器，然后把有效載荷置于其中，這時的有效載荷只能委曲地適應(yīng)容器。而暗物質(zhì)衛(wèi)星的設(shè)計是以載荷（探測器）為中心，先把有效載荷集中安置好，再把衛(wèi)星的其他部分見縫插針地“鑲嵌”在有效載荷周邊。這種設(shè)計使得有效載荷達到1410公斤，平臺僅為440公斤，二者達到了3.2∶1。這種載荷比在世界上都是極高的。
從1970年東方紅一號衛(wèi)星遨游太空至今，我國已發(fā)射了100多顆衛(wèi)星。“但這些衛(wèi)星多是遙感、通訊和導(dǎo)航等應(yīng)用衛(wèi)星，而真正用于支撐基礎(chǔ)科學(xué)前沿探索的衛(wèi)星還很少�，F(xiàn)在我國的空間科學(xué)領(lǐng)域，特別需要‘悟空’這樣的基礎(chǔ)科學(xué)衛(wèi)星。”中科院重大任務(wù)局局長王越超如是說。對此，吳季主任認為：“我們不能只作為空間知識的使用者，也應(yīng)成為空間知識的創(chuàng)造者。中國要成為一個有責(zé)任有擔當?shù)拇髧獙θ祟愄剿魑粗澜缱鞒龈嗟呢暙I。”
自2010年以來，國際空間科學(xué)領(lǐng)域取得了一系列重大成就。美國的太陽動力學(xué)天文臺衛(wèi)星，實現(xiàn)了迄今對太陽最高分辨率的日冕和磁場觀測；歐空局的羅塞塔衛(wèi)星搭載的菲萊著陸器實現(xiàn)了人類首次登陸彗星；日本的隼鳥號衛(wèi)星實現(xiàn)了人類探測器首次在月球之外的小行星著陸并采樣返回地球。為了彌補我國航天事業(yè)在空間科學(xué)和探索領(lǐng)域的“短板”，“十二五”期間，中科院在先導(dǎo)專項中將空間科學(xué)衛(wèi)星計劃作為最大的項目予以支持，不僅研制了4顆科學(xué)衛(wèi)星，而且自下而上征集遴選了面向“十三五”及更遠的空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)，對其完成了國際化論證，在研究的基礎(chǔ)上編制了我國空間科學(xué)衛(wèi)星“十三五”規(guī)劃——《2016—2030空間科學(xué)規(guī)劃研究報告》（以下簡稱《報告》）。
《報告》提出的戰(zhàn)略目標是：至2030年，我國要在宇宙的形成和演化、系外行星和地外生命的探索、太陽系的形成和演化、太陽活動及其對地球空間環(huán)境的影響等熱點科學(xué)領(lǐng)域，通過系列科學(xué)衛(wèi)星計劃與任務(wù)以及“載人航天工程”相關(guān)科學(xué)計劃，取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新突破，推動航天和相關(guān)高技術(shù)的跨越式發(fā)展。為了實現(xiàn)這一目標，《報告》提出了23個空間科學(xué)計劃，包括“黑洞探針”計劃、“天體號脈”計劃、“鏈鎖”計劃、和“火星探測”計劃等，至2030年預(yù)期要發(fā)射總計20顆左右的科學(xué)衛(wèi)星。
藍圖已經(jīng)描好，未來正等待著我們?nèi)ホ`行。
（科技日報北京5月4日電）
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