■創新驅動發展

　　2015年12月17日8時12分，一顆被命名為“悟空”的暗物質粒子探測衛星在酒泉衛星發射中心順利升空。暗物質粒子探測衛星首席科學家、中科院紫金山天文臺研究員常進日前向科技日報記者透露：“目前，‘悟空’已獲得了6億多高能粒子，分析這些粒子的能譜或者空間分佈，可以深入研究暗物質粒子和宇宙射線相關科學問題。”

　　“悟空”升空，不僅使“暗物質”一詞成了媒體熱詞，而且也開啟了中國空間科學探索的新時代。所謂暗物質，是一種不發光、不發出電磁波、也無法用任何光學或電磁觀測設備直接“看”到的物質。美國科學家在一份報告中曾列出了21世紀要解答的11個科學問題，其中“什麼是暗物質”被排在第一位。科學家估算，宇宙中包含了5%的普通物質，它們組成了包括地球在內的星系、恒星、行星等發光和反光物質，而其餘的95%則是看不見的暗物質和暗能量。

　　“悟空”是一顆令中國科學界興奮並寄予厚望的衛星。常進説，“悟空”在天的工作軌道為高約500千米的晨昏太陽同步軌道，每天平均觀測500萬個高能粒子，每天回傳的數據量約16G，相當於一部高清電影的數據量。地面上100多人的科學家團隊在對數據開展分析研究。“悟空”是目前世界上觀測能段範圍最寬、空間和能量解析度世界領先的高能粒子探測器。它的能段是國際“阿爾法磁譜儀”實驗的10倍，探測器能量分辨比國際同類探測器高3倍以上。

　　今年3月17日，“悟空”圓滿完成了3個月的在軌測試任務，順利交付用戶單位。在軌測試期間，衛星完成了所有既定測試項目，各項技術指標達到或超過了預期，被專家們打了滿分。

　　今年4月6日，實踐十號微重力科學衛星又從酒泉衛星發射中心飛向太空。這顆返回式衛星搭載了19項實驗，主要研究微重力和空間輻射條件下的物質運動及生命運動規律。在它返回地球前，就從中科院傳來了振奮人心的消息：中國科學家通過實踐十號，首次在太空中實現了小鼠的胚胎發育，並在全球第一次於地面上看到了小鼠胚胎在太空發育的清晰照片。此外，中科院力學所的科研人員也成功地在衛星上開展了非金屬材料的燃燒實驗，為未來中國載人航太器的防火安全提供科學依據。

　　在太空遨遊12天之後，實踐十號回收艙順利降落在內蒙古四子王旗草原上。

　　半年之內成功發射了兩顆科學衛星，這只是中科院空間科學先導專項實施內容的一部分。另兩顆星——量子科學實驗衛星和硬X射線調製望遠鏡衛星將於今年下半年相繼發射。

　　“在‘十二五’末和‘十三五’初能夠接連不斷地發射中科院研製的4顆科學衛星，是中科院提前佈局、長期研發的結果。”中科院國家空間科學中心主任吳季説，2011年，中科院啟動先導專項時，空間科學第一批入選。中科院確定的原則是要以科學為牽引，圍繞國家需求要有産出，要把眼光放長遠些。經過近5年的準備、研發、實驗，兩顆科學衛星才能在去年末及今年上半年順利升空。“空間科學要想獲得重大突破，就必須提前布好局。”吳季對此深有感觸。

　　科學衛星的研製為中國航太事業帶來一股創新之風。“暗物質衛星是以載荷為中心的一體化結構設計。”中國科技大學教授、暗物質衛星副總設計師安琦説，以往衛星都是設計一個平臺，相當於一個容器，然後把有效載荷置於其中，這時的有效載荷只能委曲地適應容器。而暗物質衛星的設計是以載荷（探測器）為中心，先把有效載荷集中安置好，再把衛星的其他部分見縫插針地“鑲嵌”在有效載荷周邊。這種設計使得有效載荷達到1410公斤，平臺僅為440公斤，二者達到了3.2：1。這種載荷比在世界上都是極高的。

　　從1970年東方紅一號衛星遨遊太空至今，我國已發射了100多顆衛星。“但這些衛星多是遙感、通訊和導航等應用衛星，而真正用於支撐基礎科學前沿探索的衛星還很少。現在我國的空間科學領域，特別需要‘悟空’這樣的基礎科學衛星。”中科院重大任務局局長王越超如是説。對此，吳季主任認為：“我們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。中國要成為一個有責任有擔當的大國，要對人類探索未知世界作出更多的貢獻。”

　　自2010年以來，國際空間科學領域取得了一系列重大成就。美國的太陽動力學天文臺衛星，實現了迄今對太陽最高解析度的日冕和磁場觀測；歐空局的羅塞塔衛星搭載的菲萊著陸器實現了人類首次登陸彗星；日本的隼鳥號衛星實現了人類探測器首次在月球之外的小行星著陸並採樣返回地球。為了彌補我國航太事業在空間科學和探索領域的“短板”，“十二五”期間，中科院在先導專項中將空間科學衛星計劃作為最大的項目予以支援，不僅研製了4顆科學衛星，而且自下而上徵集遴選了面向“十三五”及更遠的空間科學衛星任務，對其完成了國際化論證，在研究的基礎上編制了我國空間科學衛星“十三五”規劃——《2016—2030空間科學規劃研究報告》（以下簡稱《報告》）。

　　《報告》提出的戰略目標是：至2030年，我國要在宇宙的形成和演化、係外行星和地外生命的探索、太陽系的形成和演化、太陽活動及其對地球空間環境的影響等熱點科學領域，通過系列科學衛星計劃與任務以及“載人航太工程”相關科學計劃，取得重大科學發現與創新突破，推動航太和相關高技術的跨越式發展。為了實現這一目標，《報告》提出了23個空間科學計劃，包括“黑洞探針”計劃、“天體號脈”計劃、“鏈鎖”計劃、和“火星探測”計劃等，至2030年預期要發射總計20顆左右的科學衛星。

　　藍圖已經描好，未來正等待著我們去踐行。

　　（科技日報北京5月4日電）