中國科學衞星閃耀蒼穹

壯麗70年 奮鬥新時代

本報記者 李大慶

2015年12月17日，一顆名為“悟空”號的衞星，從我國酒泉衞星發射中心升空。“悟空”飛往天際，不是鬧天宮，而是肩負着中國科學家的重大使命：探測宇宙高能粒子。到2019年6月，“悟空”已完成全天區掃描7遍，探測並處理了66.5億高能粒子。

從“悟空”飛天開始，兩年半內，又有“實踐十號”“墨子”號“慧眼”號相繼升空。4顆衞星先後成就了中國科學衞星發展的多個第一。

“悟空”是一顆暗物質粒子探測衞星，我國第一顆天文衞星。它具有觀測能段範圍最寬、能量分辨率最優的特點。相較於以前的空間實驗結果，“悟空”可測量的電子最高能量達到近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鏡的2TeV，開闢了宇宙觀測的新窗口。

2016年4月6日成功發射並於12天后成功回收的“實踐十號”衞星，是我國第一顆微重力科學和空間生命科學實驗衞星，也是迄今為止一次性開展空間科學實驗項目最多的衞星。衞星搭載了19個科學裝置，其中15個在國際上首次開展相關實驗。比如首次實現哺乳動物胚胎在太空發育；首次開展了空間微重力環境影響人骨髓間充質幹細胞向骨細胞定向分化潛能及其分子機制的研究；在微重力環境下，完整建立了熱厚材料火焰傳播圖譜和火焰熄滅極限邊界，揭示了火焰傳播的控制機理等。

“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實驗衞星，圓滿完成了千公里級的星地雙向量子糾纏分發、星地量子密鑰分發、地星量子隱形傳態三大科學目標，並完成基於糾纏的星地量子密鑰分發、洲際量子密鑰分發與視頻通話演示，實現了我國量子科技領域從並跑向領跑的轉變。

2017年6月15日發射的“慧眼”號是一顆硬X射線調製望遠鏡衞星。這是我國第一台空間X射線天文望遠鏡。截至今年6月30日，“慧眼”對銀道面掃描1000多次，監測並公佈了600多個X射線源的長期流量變化；對60多個各類X射線天體進行了定點觀測，在中子星磁場測量、黑洞吸積準週期振盪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展；探測到170多個伽馬暴；脈衝星導航定軌精度達到國際最好水平。

4顆在中國或在世界上被稱為第一顆的衞星承載着中國科技界的厚望，這是中國空間科學奮起直追的起點。

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

1957年10月，人類發射了第一顆人造地球衞星之後，空間科學成為一門獨立的、交叉性很強的前沿學科。自此，空間科學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，革命性的發現源源不斷，超過了以往數千年的總和。眾多的科學發現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識。中國科學家期望，中國不能只作為空間知識的使用者，也應成為空間知識的創造者。

2010年3月的最後一天，國務院常務會議審議通過了中科院“創新2020”規劃，決定組織實施戰略性先導科技專項。次年1月，中科院批准實施空間科學戰略性科技先導專項。於是4顆科學衞星相繼研製、升空，並獲得成功。

4顆科學衞星的發射僅僅是中國邁向空間科學強國的第一步。2018年5月31日，中科院又正式批覆空間科學先導專項二期立項。空間科學先導專項（二期）負責人、中科院國家空間科學中心主任王赤説，目前，二期立項的太陽風—磁層相互作用全景成像衞星（SMILE）、愛因斯坦探針（EP）、先進天基太陽天文台（ASO-S）、引力波暴高能電磁對應體全天監測器（GECAM）4顆科學衞星已全部進入工程研製階段，進展順利。其中，SMILE衞星任務為中國首次與歐洲空間局進行深度合作的空間科學探測任務。“這4顆衞星將在2020—2023年期間陸續發射，將在太陽爆發活動、太陽風與磁層相互作用、時域天文學以及引力波電磁對應體探測等方面取得原創性成果。”王赤對科學衞星的前景充滿信心。