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由我國自主研發(fā)的首顆空間硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(HXMT)——“慧眼”衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射升空兩年了。“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院高能物理研究所研究員張雙南介紹：“截至2019年6月30日，‘慧眼’對(duì)銀道面掃描1000多次，監(jiān)測并公布了600多個(gè)X射線源的長期流量變化;對(duì)60多個(gè)各類X射線天體進(jìn)行了定點(diǎn)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射線觀測研究方面取得國際領(lǐng)先成果;探測到170多個(gè)伽馬暴，并以MeV能區(qū)最高靈敏度監(jiān)測了首個(gè)雙中子星并合以及多個(gè)雙黑洞并合引力波事件;脈沖星導(dǎo)航定軌精度達(dá)到國際最好水平。我們認(rèn)為，‘慧眼’衛(wèi)星不但能夠?qū)崿F(xiàn)其預(yù)期科學(xué)目標(biāo)，而且有望取得超出預(yù)期的重要科學(xué)成果。”

曾經(jīng)，中國作為航天大國，卻是空間科學(xué)小國——在很長一段時(shí)間，中國沒有自己專門的空間科學(xué)衛(wèi)星。2011年，中國科學(xué)院率先在空間科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行戰(zhàn)略性布局，實(shí)施中國科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)，籌備發(fā)射系列科學(xué)衛(wèi)星。經(jīng)過艱苦的自主研發(fā)，2015年12月17日，中國首顆天文衛(wèi)星暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”號(hào)成功升空。之后，“實(shí)踐十號(hào)”返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”號(hào)和硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星“慧眼”相繼順利發(fā)射。

中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心是科學(xué)衛(wèi)星系列的抓總單位。中心主任、空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)(二期)負(fù)責(zé)人王赤研究員介紹，如今，這四顆科學(xué)衛(wèi)星正在取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)突破。以“悟空”暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星為例，至2019年6月，“悟空”已完成全天區(qū)掃描七遍，探測并處理了66.5億高能粒子。相比于以前的空間實(shí)驗(yàn)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(AMS-02)的1TeV和費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡的2TeV，開辟了宇宙觀測的新窗口。利用“悟空”采集到的數(shù)據(jù)，科研人員獲得了世界上迄今最精確的高能電子宇宙線能譜。

科學(xué)衛(wèi)星的意義不僅僅體現(xiàn)在科學(xué)進(jìn)展上。王赤說：“隨著空間科學(xué)系列衛(wèi)星的成功發(fā)射，產(chǎn)出了一批重大科學(xué)原創(chuàng)成果，突破了多項(xiàng)前沿引領(lǐng)空間技術(shù)，極大地牽引帶動(dòng)了空間技術(shù)的原始創(chuàng)新。”例如，“實(shí)踐十號(hào)”衛(wèi)星在燃燒、石油等領(lǐng)域的研究將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有很大的應(yīng)用前景，不僅能轉(zhuǎn)化為可觀的經(jīng)濟(jì)效益，也將促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，為建設(shè)美麗中國提供強(qiáng)有力的科技支撐。“‘實(shí)踐十號(hào)’在微重力環(huán)境下觀察煤炭燃燒和污染物生成的基本規(guī)律，已獲得一些地面無法得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，發(fā)展更完善的煤燃燒理論和模型，幫助我國更好地綠色利用煤炭資源。”同時(shí)，科學(xué)衛(wèi)星是開展國際合作最好的平臺(tái)之一。王赤說：“通過國際合作不但促進(jìn)了我國與歐洲發(fā)達(dá)國家的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，也大幅提升了中國在國際上的地位和影響力。”

新一批經(jīng)過科學(xué)遴選的科學(xué)衛(wèi)星目前正在緊張的研制過程中。王赤介紹，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(tái)(ASO-S)、引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測器(GECAM)等4顆科學(xué)衛(wèi)星如今已全部完成了工程立項(xiàng)，進(jìn)入了工程研制階段。他說：“4顆衛(wèi)星將在2020年至2023年期間陸續(xù)發(fā)射，將在太陽爆發(fā)活動(dòng)、太陽風(fēng)與磁層相互作用、時(shí)域天文學(xué)，以及引力波電磁對(duì)應(yīng)體探測等方面取得原創(chuàng)性成果。”

衛(wèi)星有自己的壽命，但科學(xué)探索永無止境。王赤說：“科學(xué)衛(wèi)星應(yīng)成為基礎(chǔ)研究重大突破的新平臺(tái)、自主創(chuàng)新的新增長點(diǎn)和破解卡脖子高技術(shù)的突破口，中國科學(xué)院、高校院所和航天科技等可以協(xié)同創(chuàng)新，釋放我國空間科技人員的創(chuàng)新活力和潛力，發(fā)揮集中力量辦大事的體制優(yōu)勢，通過空間科學(xué)的發(fā)展支撐航天強(qiáng)國目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。”

關(guān)鍵詞： 空間科學(xué)衛(wèi)星