中国科学院空间科学先导专项已研制并发射8个科学卫星任务,创下多项“中国第一”“世界首次”。在昨天举行的空间科学先导专项最新亮点成果发布会上,中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤表示,这些成果标志着我国空间科学实现从“跟跑”“并跑”到部分领域“领跑”的历史性跨越。展望“十五五”,我国还将陆续实施“鸿蒙计划”等多项太空探源科学卫星任务。
多点突破 多颗卫星刷新人类宇宙认知纪录
空间科学先导专项实施十余年来,我国空间科学卫星在宇宙暂现天体、宇宙线传播、太阳爆发等领域,取得了一系列重大科学突破,多颗卫星刷新了人类的宇宙认知纪录。
“该专项是我国首个系统性支持空间科学研究的计划,取得了斐然成绩。”王赤举例,专项在极宏观方面,绘制出国际首个X射线全天天图;极微观方面,获得了迄今为止世界上最精确的宇宙射线电子、质子、氦核和硼核能谱精细结构;极端条件方面,首次直接测量到宇宙最强磁场,探测到距离黑洞最近的高速喷流;极综合交叉方面,实现了科学、技术、工程的高度融合发展。
同时,专项还带动了尖端有效载荷和卫星平台技术的跨越式发展,开创了多个国际合作新范式。王赤表示,通过组建国际科学团队,推动数据共享,我国科学卫星的国际影响力与效益不断提升。
十五年来,专项集中体现了科学研究不断向“四极”方向的拓展与深化。极宏观方面,绘制出国际首个X射线全天天图;极微观方面,获得了迄今为止世界上最精确的宇宙射线电子、质子、氦核和硼核能谱精细结构;极端条件方面,首次直接测量到宇宙最强磁场,探测到距离黑洞最近的高速喷流;极综合交叉方面,实现了科学、技术、工程的高度融合发展。
其中,5大科学卫星取得了令人瞩目的新发现。
■“悟空”号 设计寿命仅3年的“悟空”号卫星将迎10周岁生日,优异的运行状态持续取得科学发现。在国际上首次实现1 TeV/n以上能区次级宇宙线硼能谱的精确测量,以8倍标准偏差高置信度发现其变硬结构。对揭示宇宙射线传播机制有重要意义。
■“慧眼号” 利用宽能段、大有效面积、高时间分辨率的优势,“慧眼”卫星独立测量地球中高层大气密度,填补了50至200公里范围的测量空白。在地球大气层的密度测量、银河系内黑洞吸积爆发的耀发机制等方面取得丰硕成果。
■“怀柔一号” 该卫星发现一组独特的周期性粒子沉降事件,深化了对近地轨道空间辐射环境的认识,发现致密星并合产生的伽马暴中存在新的子类型,拓展了人们对引力波电磁对应体的认知。
■“夸父一号” 观测发现高能C级耀斑与日冕物质抛射的关联率远低于预期值及传统模型等,这为破解太阳爆发机制和高能粒子起源提供了新线索。
■“天关”卫星 其新发现为理解神秘暂现天体提供关键线索,为发现恒星级黑洞开辟新途径。
继续探索 探源宇宙最深邃奥秘
“十五五”期间,中国科学院国家空间科学中心将聚焦宇宙起源、空间天气起源、生命起源等重大前沿问题,组织实施包含“鸿蒙计划”、系外地球巡天、“夸父二号”、增强型X射线时变与偏振空间天文台在内的太空探源科学卫星计划,力争在宇宙黑暗时代、太阳磁活动周起源、系外类地行星探测等领域实现突破。
我国空间科学将在更多方向上实现“领跑”,持续产出关键性、原创性、引领性重大科技成果。
我国“十五五”期间的太空探源科学卫星计划将发射四颗卫星,直奔宇宙最深邃的奥秘。
鸿蒙计划聆听宇宙“婴儿时期”啼哭 它是由10颗卫星组成的低频射电望远镜阵列,将会集体飞往月球背面,能捕捉来自宇宙深处的微弱信号,将为我们揭开宇宙大爆炸后,第一颗恒星出现之前,那段持续几亿年混沌时光的奥秘。
夸父二号“直视太阳” 将在国际上首次绕行到太阳的极区上空,直接凝视太阳的“北极”与“南极”。那里隐藏着太阳磁场活动的终极秘密,可更早预知太阳风暴的来袭,更懂人类生存的地球与太阳的关系。
系外地球巡天卫星“为人类寻找新家” 这颗卫星将巡视星河,专门寻找和地球差不多大小、处在宜居带的“地球2.0”。或许不久的未来,它将为人类指认一个梦寐以求的第二家园。
空间天文台(eXTP)观测宇宙中的“极端禁区” eXTP深入到“极限实验室”,例如黑洞的视界边缘,中子星的炽热表面,去检验爱因斯坦的预言,探寻物理学的疆界,去完成地球上无法实现的宇宙级实验。
从宇宙诞生到生命起源,这些遨游在群星之间的卫星,将为人类的终极探索,写下属于中国的答案。
本报记者 刘苏雅
部分综合新华社 央视
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