冉冉升起的“科學新星”

中國的衛星事業從無到有,從弱到強,“東方紅一號”播下的種子,已經長成了枝繁葉茂的大樹。在太空中,中國在軌工作的衛星已經達到近300多顆。一批冉冉升起的“新星”為科學界仰望星空、探索宇宙發揮了重要作用。

冉冉升起的“科學新星”

來源:中科院國家空間科學中心官網

“悟空”

撥開暗物質的“烏雲”

  2015年12月17日,我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將暗物質粒子探測衛星“悟空”發射升空,它是中國科學院空間科學戰略性先導科技專項中首批立項研製的4顆科學實驗衛星之一。這標誌著我國空間科學探測研究邁出了重要一步。

  “悟空”是一個高分辨率高能空間望遠鏡,它的身材比一般的衛星小巧,“三圍”分別為1.5米、1.5米、1.2米,像盒銀白色的方形蛋糕,“悟空”在太空中接收來自宇宙的高能原子核、電子和伽馬射線的信號,它是世界上迄今為止觀測能段範圍最寬、能量分辨率最優的空間探測器。其觀測能段是阿爾法磁譜儀的10倍,能量分辨率比國際同類探測器高3倍以上,而費用只有1億美元,分別是美國費米、AMS-02的1/7和1/20。

  “悟空”利用塑閃陣列探測器、硅陣列探測器和中子探測器,探測高能伽馬射線、電子和宇宙射線,並通過其能譜、空間分佈來尋找暗物質粒子存在的證據。

冉冉升起的“科學新星”

“墨子號”量子密鑰分發示意圖中科院供圖

“墨子號”

樹起量子通信中國標杆

  “墨子號”量子科學實驗衛星於2016年8月16日成功發射升空。中國量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹,如果說地面量子通信構建了一張連接每個城市、每個信息傳輸點的“網”,那麼量子科學實驗衛星就像一杆將這張網射向太空的“標槍”。當這張縱橫寰宇的量子通信“天地網”織就,海量信息將在其中來去如影,並且“無條件”安全。

  2017年1月18日,“墨子號”完成4個月的在軌測試任務,正式開展科學實驗。2017年6月、8月,“墨子號”衛星先後在國際上首次成功實現千公里級衛星和地面之間的量子糾纏分發、量子密鑰分發和量子隱形傳態。

  “墨子號”量子衛星圓滿實現預定的全部三大科學目標,為我國在未來繼續引領世界量子通信技術發展和空間尺度量子物理基本問題檢驗前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎。

冉冉升起的“科學新星”

中國航天科技集團五院供圖

 “慧眼”

 洞見驚心動魄的宇宙

  2017年6月15日,硬X射線調製望遠鏡衛星“慧眼”發射成功,它是中國第一個空間天文衛星,既是可以實現寬波段、大視場X射線巡天,又能夠研究黑洞、中子星等高能天體的短時標光變和寬波段能譜的空間X射線天文望遠鏡,同時也是具有高靈敏度的伽馬射線暴全天監視儀。

  2017年10月16日,雙中子星併合產生引力波(GW170817)聯合觀測成果全球發佈,在該歷史性事件的全球聯測中,“慧眼”衛星對其高能電磁輻射對應體進行了監測,確定了伽馬射線的流量上限。

  在軌運行兩年多,“慧眼”已經得到了關於黑洞、中子星、伽馬射線暴乃至引力波暴等的海量觀測數據。

  硬X射線調製望遠鏡衛星“慧眼”填補了中國空間X射線探測衛星的空白,實現了中國在空間高能天體物理領域由地面觀測向天地聯合觀測的跨越。

冉冉升起的“科學新星”

中國科學院供圖

  “太極一號”

  諦聽“時空漣漪”

  倘以水面比喻時空,引力波就是引力在時空間留下的漣漪,它為人類探索宇宙奧秘打開了有別於電磁波的全新窗口。

  2019年8月31日“太極一號”成功發射,這是中國首顆空間引力波探測技術實驗衛星。2019年9月20日,“太極一號”順利完成第一階段在軌測試任務,這意味著搭載在該衛星的核心測量設備引力參考傳感器成功實現在軌應用,為中國開展空間引力波探測奠定了堅實基礎。

  “太極一號”實現了中國迄今為止最高精度的空間激光干涉測量,成功進行了中國首次在軌無拖曳控制技術試驗,並在國際上首次實現了微牛級射頻離子和雙模霍爾電推進技術的在軌驗證。

  “太極一號”在第一階段在軌測試的基礎上,通過系統的在軌實驗,完成了射頻離子和霍爾雙模兩種類型電微推技術的全部性能驗證,這在國際上是首次實現;部分核心載荷性能實測指標超過設計指標一個量級,達到了中國最高水平,驗證了空間引力波探測關鍵技術路線。

來源:科技日報

責編:賈婧媛

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