
图:中国“天关”卫星等科学卫星任务取得了一系列重大原创成果。图为2023年7月20日,科研人员在对“天关”卫星进行热试验。
“未来五年,我们要去寻找‘地球2.0’”,中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤24日在空间科学先导专项最新亮点成果发布会上回答大公报记者提问时表示,“十五五”期间,将组织实施“鸿蒙计划”、“夸父二号”、系外地球巡天(ET)、增强型X射线时变与偏振空间天文台(eXTP)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、系外类地行星探测等领域实现新突破,从更多方向实现“并跑”向“领跑”的跨越。
中国科学院国家空间科学中心24日召开空间科学先导专项最新亮点成果发布会。
中国科学卫星 创造多项世界首次
王赤表示,中国科学院空间科学先导专项自2011年启动实施,已成功研制并发射“悟空”号、实践十号、“墨子号”、“慧眼号”、“太极一号”、“怀柔一号”、“夸父一号”和“天关”卫星等八项科学卫星任务,取得了一系列重大原创成果,创造多项中国第一乃至世界首次。作为我国首个系统性支持空间科学研究的计划,该专项标志着我国空间科学创新发展进入“快车道”,实现了从“跟跑”、“并跑”到部分领域“领跑”的历史性跨越,推动中国空间科学家逐步走向世界舞台中央。
王赤表示,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,利用自主设备绘制出首个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。
在取得科学突破的同时,专项也带动了尖端有效载荷和卫星平台技术的跨越式发展。中国突破了星地光路对准等关键技术,建成国内首个国际水准的X射线标定束线,研制出国际上领先1-2个数量级的大视场、高灵敏度龙虾眼X射线望远镜,实现了卫星平台与载荷的一体化设计。
“鸿蒙计划” 捕捉宇宙深处信号
“十五五”期间,聚焦宇宙起源、空间天气起源、生命起源等重大前沿问题,中国科学院国家空间科学中心将组织实施四项太空探源科学卫星计划。“鸿蒙计划”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,捕捉来自宇宙深处的微弱信号。“夸父二号”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”。eXTP的使命,是观测宇宙中的“极端禁区”,例如,黑洞的视界边缘,中子星的炽热表面等等。
以“寻找地球2.0”为目标的系外地球巡天计划,尤其吸引公众关注。王赤在回复大公报记者提问时表示,ET计划将发射至拉格朗日L2点,通过凌星法去寻找太阳系以外类似地球的行星,在宇宙中寻找宜居的地球2.0。
5大科学卫星亮眼成果
“怀柔一号”
发现致密星并合产生的伽马暴中存在新的子类型,拓展了对引力波电磁对应体的认知;揭示全新的磁陀星爆发模式,对理解其爆发机制具重要意义。
“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,为破解太阳爆发机制和高能粒子起源提供了新线索。
“悟空”号
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。
“天关”卫星
发现新型X射线暂现源EP241021a,为理解这类神秘暂现天体提供关键线索;探测到银河系内X射线暗弱爆发EP240904a,为发现恒星级黑洞开辟新途径。
“慧眼号”
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、吸积毫秒脉冲星的辐射机制和表面磁场等方面取得丰硕成果。
德国学者:中国空间科学将领先世界
“中国空间科学取得了令人信服的成就”,德国图宾根大学安德烈亚.圣安杰洛教授认为,未来几年,中国将在空间科学领域处于世界领先的水平,希望能够加强与中国的合作交流。
这位著名德国学者表示,“慧眼号”卫星已成为国际高能天体物理领域不可或缺的重要观测平台,不仅解决了天体物理领域的若干重大科学问题,还将数据应用于地球科学研究,充分发挥了卫星的效能。
俄罗斯约飞研究所德米特里.斯文金研究员认为,中国的“怀柔一号”取得了一批独特的原创成果,并积极参与国际合作,在多信使时域天文时代的伽马射线暂现源探测研究领域发挥了重要作用。
“‘夸父一号’卫星成功获取了太阳爆发的独特观测成果,是国际瞩目的空间任务”,瑞士西北应用科技大学塞缪尔.克鲁克教授表示,特别是“夸父一号”和欧洲Solar Orbiter卫星联合实现了首次莱曼阿尔法和X射线的立体成像观测,对太阳物理发展贡献显著。