迈向空间科学强国

    【壮丽70年 奋斗新时代】

    由我国自主研发的首颗空间硬X射线调制望远镜（HXMT）——“慧眼”卫星已经发射升空两年了。“慧眼”卫星首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员张双南介绍：“截至2019年6月30日，‘慧眼’对银道面扫描1000多次，监测并公布了600多个X射线源的长期流量变化；对60多个各类X射线天体进行了定点观测，在中子星磁场测量、黑洞吸积准周期振荡和中子星热核暴等方面的硬X射线观测研究方面取得国际领先成果；探测到170多个伽马暴，并以MeV能区最高灵敏度监测了首个双中子星并合以及多个双黑洞并合引力波事件；脉冲星导航定轨精度达到国际最好水平。我们认为，“慧眼”卫星不但能够实现其预期科学目标，而且有望取得超出预期的重要科学成果。”

    曾经，中国作为航天大国，却是空间科学小国——在很长一段时间，中国没有自己专门的空间科学卫星。2011年，中国科学院率先在空间科学领域进行战略性布局，实施中国科学院空间科学战略性先导科技专项，筹备发射系列科学卫星。经过艰苦的自主研发，2015年12月17日，中国首颗天文卫星暗物质粒子探测卫星“悟空”号成功升空。之后，“实践十号”返回式科学实验卫星、量子科学实验卫星“墨子”号和硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”相继顺利发射。

    中国科学院国家空间科学中心是科学卫星系列的抓总单位。中心主任、空间科学先导专项（二期）负责人王赤研究员介绍，如今，这四颗科学卫星正在取得重大科学发现和技术突破。以“悟空”暗物质粒子探测卫星为例，至2019年6月，“悟空”已完成全天区扫描七遍，探测并处理了66.5亿高能粒子。相比于以前的空间实验结果，“悟空”可测量的电子最高能量达到近5TeV，超过了国际空间站阿尔法磁谱仪（AMS-02）的1TeV和费米伽马射线空间望远镜的2TeV，开辟了宇宙观测的新窗口。利用“悟空”采集到的数据，科研人员获得了世界上迄今最精确的高能电子宇宙线能谱。

    科学卫星的意义不仅仅体现在科学进展上。王赤说：“随着空间科学系列卫星的成功发射，产出了一批重大科学原创成果，突破了多项前沿引领空间技术，极大地牵引带动了空间技术的原始创新。”例如，“实践十号”卫星在燃烧、石油等领域的研究将会带动相关产业发展，有很大的应用前景，不仅能转化为可观的经济效益，也将促进社会发展，为建设美丽中国提供强有力的科技支撑。“‘实践十号’在微重力环境下观察煤炭燃烧和污染物生成的基本规律，已获得一些地面无法得到的基础数据，发展更完善的煤燃烧理论和模型，帮助我国更好地绿色利用煤炭资源。”同时，科学卫星是开展国际合作最好的平台之一。王赤说：“通过国际合作不但促进了我国与欧洲发达国家的战略合作伙伴关系，也大幅提升了中国在国际上的地位和影响力。”

    新一批经过科学遴选的科学卫星目前正在紧张的研制过程中。王赤介绍，太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（SMILE）、爱因斯坦探针（EP）、先进天基太阳天文台（ASO-S）、引力波暴高能电磁对应体全天监测器（GECAM）等4颗科学卫星如今已全部完成了工程立项，进入了工程研制阶段。他说：“4颗卫星将在2020年至2023年期间陆续发射，将在太阳爆发活动、太阳风与磁层相互作用、时域天文学，以及引力波电磁对应体探测等方面取得原创性成果。”

    卫星有自己的寿命，但科学探索永无止境。王赤说：“科学卫星应成为基础研究重大突破的新平台、自主创新的新增长点和破解卡脖子高技术的突破口，中国科学院、高校院所和航天科技等可以协同创新，释放我国空间科技人员的创新活力和潜力，发挥集中力量办大事的体制优势，通过空间科学的发展支撑航天强国目标的早日实现。”

    （本报记者 齐芳）