“悟空”“墨子”“慧眼”……中國科學(xué)衛(wèi)星閃耀蒼穹

科技日報記者 李大慶

2015年12月17日，一顆名為“悟空”號的衛(wèi)星，從我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空?！拔蚩铡憋w往天際，不是鬧天宮，而是肩負(fù)著中國科學(xué)家的重大使命：探測宇宙高能粒子。到2019年6月，“悟空”已完成全天區(qū)掃描7遍，探測并處理了66.5億高能粒子。

從“悟空”飛天開始，兩年半內(nèi)，又有“實踐十號”“墨子”號“慧眼”號相繼升空。4顆衛(wèi)星先后成就了中國科學(xué)衛(wèi)星發(fā)展的多個第一。

“悟空”是一顆暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星，我國第一顆天文衛(wèi)星。它具有觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的特點。相較于以前的空間實驗結(jié)果，“悟空”可測量的電子最高能量達(dá)到近5TeV，超過了國際空間站阿爾法磁譜儀的1TeV和費米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡的2TeV，開辟了宇宙觀測的新窗口。

2016年4月6日成功發(fā)射并于12天后成功回收的“實踐十號”衛(wèi)星，是我國第一顆微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)實驗衛(wèi)星，也是迄今為止一次性開展空間科學(xué)實驗項目最多的衛(wèi)星。衛(wèi)星搭載了19個科學(xué)裝置，其中15個在國際上首次開展相關(guān)實驗。比如首次實現(xiàn)哺乳動物胚胎在太空發(fā)育；首次開展了空間微重力環(huán)境影響人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向骨細(xì)胞定向分化潛能及其分子機制的研究；在微重力環(huán)境下，完整建立了熱厚材料火焰?zhèn)鞑D譜和火焰熄滅極限邊界，揭示了火焰?zhèn)鞑サ目刂茩C理等。

“墨子”號在“實踐十號”升空4個月零10天后也飛向太空。這是全球第一顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星，圓滿完成了千公里級的星地雙向量子糾纏分發(fā)、星地量子密鑰分發(fā)、地星量子隱形傳態(tài)三大科學(xué)目標(biāo)，并完成基于糾纏的星地量子密鑰分發(fā)、洲際量子密鑰分發(fā)與視頻通話演示，實現(xiàn)了我國量子科技領(lǐng)域從并跑向領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變。

2017年6月15日發(fā)射的“慧眼”號是一顆硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星。這是我國第一臺空間X射線天文望遠(yuǎn)鏡。截至今年6月30日，“慧眼”對銀道面掃描1000多次，監(jiān)測并公布了600多個X射線源的長期流量變化；對60多個各類X射線天體進(jìn)行了定點觀測，在中子星磁場測量、黑洞吸積準(zhǔn)周期振蕩和中子星熱核暴等方面的硬X射線觀測研究中取得了重要進(jìn)展；探測到170多個伽馬暴；脈沖星導(dǎo)航定軌精度達(dá)到國際最好水平。

4顆在中國或在世界上被稱為第一顆的衛(wèi)星承載著中國科技界的厚望，這是中國空間科學(xué)奮起直追的起點。

中科院院士顧逸東在一次院士會上曾說，2014年，全球在軌衛(wèi)星共937顆，其中科學(xué)衛(wèi)星92顆，而中國竟沒有一顆科學(xué)衛(wèi)星。這與中國空間大國的地位不相稱，“我國空間科學(xué)尚無被國際同行公認(rèn)的重大成就”。

1957年10月，人類發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星之后，空間科學(xué)成為一門獨立的、交叉性很強的前沿學(xué)科。自此，空間科學(xué)以前所未有的嶄新手段和強大能力開展研究，取得了重大成就，革命性的發(fā)現(xiàn)源源不斷，超過了以往數(shù)千年的總和。眾多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)已向人類提示出全新的宇宙景象，深刻改變了人類對自然和自身的認(rèn)識。中國科學(xué)家期望，中國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。

2010年3月的最后一天，國務(wù)院常務(wù)會議審議通過了中科院“創(chuàng)新2020”規(guī)劃，決定組織實施戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項。次年1月，中科院批準(zhǔn)實施空間科學(xué)戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項。于是4顆科學(xué)衛(wèi)星相繼研制、升空，并獲得成功。

4顆科學(xué)衛(wèi)星的發(fā)射僅僅是中國邁向空間科學(xué)強國的第一步。2018年5月31日，中科院又正式批復(fù)空間科學(xué)先導(dǎo)專項二期立項?？臻g科學(xué)先導(dǎo)專項（二期）負(fù)責(zé)人、中科院國家空間科學(xué)中心主任王赤說，目前，二期立項的太陽風(fēng)—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（SMILE）、愛因斯坦探針（EP）、先進(jìn)天基太陽天文臺（ASO-S）、引力波暴高能電磁對應(yīng)體全天監(jiān)測器（GECAM）4顆科學(xué)衛(wèi)星已全部進(jìn)入工程研制階段，進(jìn)展順利。其中，SMILE衛(wèi)星任務(wù)為中國首次與歐洲空間局進(jìn)行深度合作的空間科學(xué)探測任務(wù)?！斑@4顆衛(wèi)星將在2020—2023年期間陸續(xù)發(fā)射，將在太陽爆發(fā)活動、太陽風(fēng)與磁層相互作用、時域天文學(xué)以及引力波電磁對應(yīng)體探測等方面取得原創(chuàng)性成果。”王赤對科學(xué)衛(wèi)星的前景充滿信心。

來源：科技日報 文中圖片來自網(wǎng)絡(luò)