齊芳

我國首顆空間引力波探測技術實驗衛(wèi)星“太極一號”、我國首顆微重力科學實驗衛(wèi)星“實踐十號”、我國首顆大型X射線天文衛(wèi)星“慧眼”——7月20日，中國科學院集中發(fā)布了三顆科學衛(wèi)星取得的科學成果。

從無到有，十年間，在中國科學院空間科學先導專項的支持下，我國科學衛(wèi)星取得了一批原創(chuàng)性的重大科學成果。中國科學院國家空間科學中心主任王赤院士說：“中國科學院空間科學先導專項自2011年啟動實施以來，一期部署的‘悟空‘墨子號‘實踐十號‘慧眼，二期成功發(fā)射的‘太極一號‘懷柔一號開創(chuàng)了眾多的中國第一和世界首次，取得多項重大的科學成果”，“我國空間科學已經(jīng)迎來了實現(xiàn)重大發(fā)展的最好歷史時機，正在逐步走近世界舞臺的中央”。

“太極一號”：驗證控件引力波探測技術

“太極一號”于2019年8月發(fā)射成功，目前仍然在軌運行。它是我國首顆空間引力波探測技術實驗衛(wèi)星?！疤珮O一號”首席科學家、中國科學院大學學術副校長吳岳良院士介紹，“太極一號”已圓滿完成全部預設實驗任務，實現(xiàn)了我國迄今為止最高精度的空間激光干涉測量，完成了國際首次微牛量級射頻離子和霍爾兩種類型電微推技術的全部性能驗證，并率先實現(xiàn)了我國兩種無拖曳控制技術的突破，達到我國最高水平。

吳岳良說：“‘太極一號團隊在國際上首次提出了利用‘太極-LISA進行聯(lián)網(wǎng)觀測的建議，有望將哈勃常數(shù)的準確度提高到千分之五，可對引力波波源的位置進行更快更準的定位，提升精度達四個量級?！?/p>

吳岳良表示，“太極一號”目前正在太空中進行拓展實驗，進一步進行載荷在軌性能實驗、開展無拖曳及超穩(wěn)超凈衛(wèi)星系統(tǒng)在軌試驗，同時開展載荷壽命實驗。

“實踐十號”：微重力下開展科學實驗

“實踐十號”于2016年4月6日發(fā)射成功，在軌20天，共搭載19項有效載荷，進行了28項科學實驗。“實踐十號”科學應用系統(tǒng)總師、中國科學院力學研究所研究員康琦介紹，“實踐十號”主要開展兩個方面的實驗，一個是微重力科學，包括微重力流體物理、微重力燃燒科學和空間材料研究;一個是生命科學，包括空間輻射效應、重力生物效應和空間生物技術。

“實驗做完了，但研究是長期的?！笨电f，“實踐十號”有豐富的科學產出，28項實驗中，在國際上首次開展的研究有15項。比如，研究人員還通過在微重力環(huán)境下開展顆粒流體實驗，獲取了顆粒分聚現(xiàn)象的微觀結構和動力學關聯(lián)，將對需要混合或分離的工業(yè)過程具有重要借鑒意義。

“實踐十號”在生命科學領域取得了幾項“國際首次”的開創(chuàng)新成果?？电e例：“我們將小鼠胚胎帶入太空，獲得小鼠植入前胚胎在軌動態(tài)發(fā)育的實時高清顯微圖片”，這是國際上首次實現(xiàn)哺乳動物植入前胚胎的太空發(fā)育，也是首次實現(xiàn)在微重力條件下2-細胞胚胎至囊胚的發(fā)育。科學家們還探討了影響太空哺乳動物早期胚胎發(fā)育的關鍵因素，“我們發(fā)現(xiàn)，太空環(huán)境影響了小鼠胚胎發(fā)育的質量，存在較嚴重的DNA損傷，科學家們對引起這一現(xiàn)象的原因進行了探討，認為這種損傷主要是輻射造成的?！?h3>“慧眼”：空中的小型天文臺

“慧眼”衛(wèi)星于2017年6月成功發(fā)射，設計壽命4年。“慧眼”衛(wèi)星首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員張雙南說：“‘慧眼衛(wèi)星就是一個太空中的小型天文臺，我們接收中國科學院院內、院外，國內、國外的提案，進行了很多科學觀測，取得了不少科學成果?！?/p>

之前，“慧眼”衛(wèi)星已經(jīng)取得了直接測量到迄今為止宇宙最強磁場、認證快速射電暴來自磁星、發(fā)現(xiàn)逃離黑洞的高速等離子體等科學成果。此次，“慧眼”又發(fā)布了兩項最新科學成果：首次清晰觀測到了黑洞雙星爆發(fā)過程的全景，揭示了黑洞雙星爆發(fā)標準圖像的產生機制;完整探測到了第24太陽活動周最大耀斑的高能輻射過程，獲得了耀斑過程中非熱電子的譜指數(shù)演化，為理解太陽高能輻射隨時間演化提供了新的觀測結果。

張雙南介紹，“慧眼”衛(wèi)星目前狀態(tài)良好，預期可運行十年，將取得更多科學成果。他說：“‘慧眼將在極端爆發(fā)現(xiàn)象、X射線雙星系統(tǒng)吸積演化、黑洞和中子星等致密天體基本性質以及銀河系內寬能區(qū)巡天等方面開展深入觀測和研究”。

據(jù)介紹，中國科學院空間科學專項二期除了“太極一號”和“懷柔一號”外，還部署了先進天基太陽天文臺、愛因斯坦探針和太陽風-磁層相互作用全景成像衛(wèi)星等空間科學衛(wèi)星計劃，正在開展工程研制，將在未來2～3年內陸續(xù)發(fā)射，有望在太陽爆發(fā)活動、時域天文學和日地關系等方面取得重大突破。

王赤說：“發(fā)達的空間科學探索是科技強國、航天強國的重要標志，是實現(xiàn)高水平科技自立自強的重要抓手。面向星辰大海，面向世界空間科學前沿和國家重大需求，我們將繼續(xù)在有基礎有優(yōu)勢的極端宇宙、時空漣漪、日地全景、宜居行星等方向上，加強對空間科學重大科學問題的前瞻部署，通過空間科學探索不斷拓展認知宇宙的新邊界，開辟人類永續(xù)發(fā)展的新疆域，一步一個腳印開啟空間科學探索的新征程?！?/p>