“澳科一號”衞星首席科學家張可可：“澳科一號”成為澳門硬核科技“金名片”

【環球時報赴澳門特派記者 邢曉婧】在浩瀚無垠的太空中，運行着一顆以“澳門”命名的衞星。首顆內地與澳門合作研製的空間科學衞星——“澳門科學一號”（以下簡稱“澳科一號”）2023年5月發射成功以來，相關探測數據與研究成果引起國際學術界的高度重視。日前，《環球時報》赴澳門特派記者走進澳門科技大學，探訪“澳科一號”背後的科研團隊。在一處教學樓內，本報記者踏出電梯的瞬間，一顆碩大的“衞星”映入眼簾，這裏便是澳門空間技術與應用研究院。巨大的電子顯示屏上，即時顯示着“澳科一號”衞星的運行軌跡和傳回的數據信息。澳門科技大學協理副校長、澳門空間技術與應用研究院院長、“澳科一號”衞星首席科學家張可可在接受《環球時報》記者採訪時説，“一國兩制”賦予澳門廣闊的發展平台，“澳科一號”衞星所取得的成績正是發揮“一國兩制”優勢、合力實現科技突破的成功典範。

探測地球磁場，中國首個自主可控即時地磁模型發佈

“澳科一號”衞星科學團隊近日發佈了中國首個WM3（澳門世界地球磁場模型）即時四維地球磁場系列模型1.0版。該模型充分利用了“澳科一號”衞星收集的高精度地球磁場數據，對地球科學研究與地磁導航應用發揮重要作用。

張可可對《環球時報》記者介紹稱，目前發佈的即時地球磁場模型1.0版本是基於“澳科一號”衞星高精度磁場數據及其他有效地磁數據，利用團隊自主研發的核心技術、核心算法、核心軟件所建立。該模型是中國首個自主可控的即時地球磁場模型，具有重要的科學與應用價值，也是“澳科一號”衞星項目科學研究與應用取得的重大進展。

張可可介紹，今後“澳科一號”衞星數據將不斷累積，算法也將不斷更新，團隊後續將會發布即時地球磁場模型的更新版本。

地球磁場是什麼？為什麼要研究這種“看不見摸不着”的東西？在回答《環球時報》記者提問時，張可可表示，用通俗易懂的話來説，地球磁場的存在是人類得以存活的關鍵。太陽每時每刻都發射出很多高能粒子，這些高能粒子高速向地球襲來。地球磁場像是一把巨大的雨傘擋在太陽和地球中間，如果沒有地球磁場擋住高能粒子，地球上就不會有空氣，不會有海洋，也不會有人類。

地球磁場的時空變化曾被《科學》雜誌評選為最具前瞻性的科學問題之一。張可可稱，從科學角度而言，地球磁場中藴含着關於地球生物狀態、動力學和物理學等方面的寶貴信息，衞星測量的高精度地球磁場與地球系統動力學、物理結構、化學性質等緊密相關，獲取這方面的數據有助於科學家更精確地觀測到地球磁場的時空變化，並以此為基礎推進地球複雜系統的研究工作。

繞地球飛行8000餘圈，成果引國際關注

時鐘撥回到2023年5月21日，“澳科一號”在酒泉衞星發射中心成功發射。這不僅是內地與澳門合作研製的首顆空間科學衞星，也是國際首顆低緯度地磁場與空間環境的科學探測衞星。

據張可可介紹，“在軌運行一年多以來，‘澳科一號’衞星已繞着地球飛了8000餘圈，所有科學載荷運轉正常，收集了大量高精度科學數據。美國、法國、德國、意大利、西班牙等世界多國科學家、工程師運用這些數據進行地球深部、地球海洋、地球空間科學等領域的研究與應用。”

站在巨大的電子顯示屏前，張可可一邊手指衞星運行軌跡，一邊介紹説，“澳科一號”衞星由A星和B星組成，採用“A星+B星”聯合觀測模式。其中，A星搭載高精度磁場觀測載荷、能量電子譜儀、激光反射器等載荷，重點開展高精度地球磁場測量；B星搭載中能粒子探測器、太陽X射線探測器、激光反射器等載荷，重點開展太陽X射線和地球內輻射帶能量粒子探測。A星和B星聯合對南大西洋異常區高能粒子的時空分佈結構開展觀測。

“澳科一號”衞星的高精度地球磁場測量數據代表了目前全球地磁場測量的最高水平，引起了國際相關學術界的高度重視。歐洲航天局近日宣佈將與澳門科技大學於2025年5月在澳門聯合舉辦國際科學研討會，討論如何有效地應用歐洲航天局Swarm衞星與“澳科一號”衞星數據來研究從地球深部發電機到地球空間電流體系等相關重大科學問題。

2023年10月，英國皇家天文學會在英國倫敦舉辦了“澳科一號”衞星國際專題研討會，這是首次由歐洲重要科研機構專門為中國的科學衞星舉辦的國際專題研討會。來自11個國家和地區的科學家參加了研討會，“澳科一號”衞星團隊成員報告了利用“澳科一號”衞星數據取得的重要科學成果；歐洲科學家報告了關於“澳科一號”衞星數據在軌測試成果與未來科學研究設想，並高度肯定了“澳科一號”衞星數據的質量和成果。

張可可稱，“澳科一號”提供的高精度地球磁場與空間環境相關資料，有望在深地、深海、深空等天文與地球科學交叉領域結出富有意義的成果。

“澳科二號”擬發射，將連成“衞星星座”

“由於‘澳科一號’衞星非常成功，我們團隊正在着手推進‘澳科二號’的規劃方案。”張可可稱，“如果一切順利，計劃在2026年年底或2027年上半年發射‘澳科二號’衞星”。

發射“澳科二號”衞星的必要性體現在哪裏？張可可手指電子屏幕解釋稱，“澳科一號”衞星僅可在低緯度區域進行觀測分析和數據測量，無法到達兩極。為了使測量範圍覆蓋整個地球，同時也為了更精確地測量地球磁場以及其他空間數據，有必要發射“澳科二號”衞星。

據介紹，“澳科二號”衞星同樣由A星和B星組成，發射成功後，將與“澳科一號”衞星組成“衞星星座”。屆時澳門科學衞星星座將由4顆衞星組成：“澳科一號”A、B星是低緯度衞星（已成功發射），“澳科二號”A、B星（計劃中）將是近地點大約200公里的大橢圓極軌道衞星。由這4顆衞星組成星座並組網觀測，可提供全球高精度的地球磁場與空間天氣時空數據，這將是世界上第一個理想的極軌衞星與低傾角衞星組成的星座，形成全球高精度地球磁場與地球空間天氣三維結構的立體觀測系統。

依目前的科學構想，“澳科二號”衞星計劃實施後，將與已成功發射的“澳科一號”衞星組成星座，成為首個三維立體地球磁場觀測的星座，提供高精度三維立體地球磁場的時空數據；成為首個三維立體地球空間環境觀測的星座，生成對地球的氣候、空間飛行器有着重大影響的科學數據；成為地球表面磁場最高分辨率的觀測星座，分辨率將會提升一個數量級；使澳門成為全球衞星地磁科學觀測、數據、研究與應用中心。

一位英國皇家科學院院士表示，無論是“澳科一號”衞星的成功發射，還是計劃中的“澳科二號”衞星，以及未來將由它們組成的衞星星座，這一系列的科學成果，標誌着全世界地球磁場的研究重心已轉移至中國。

據悉，“澳科一號”衞星項目已與18個國際著名研究機構簽訂了合作研究協議，將助力澳門打造一個面向世界的重大科技創新平台。澳門研發、澳門設計、澳門運維的全球精準度最高地球磁場測量衞星，已經成為一張澳門硬核高科技的“金名片”。    

“‘澳科一號’衞星的成功離不開內地科學家、工程師的大力支持，‘澳科一號’衞星所取得的成績是發揮‘一國兩制’制度優勢，合力實現科技突破的成功典範。”張可可對《環球時報》記者表示，迴歸祖國25週年之際，“澳科二號”衞星項目也獲得了澳門特區政府的批准。建立“全球高精度地磁場星座”已寫入最近發佈的《國家空間科學中長期發展規劃（2024—2050年）》，可以想見，未來澳門在國際航天科技領域的影響力還將進一步提升。