茫茫星河中，是否還有另一顆“地球”？
來(lái)源： 人民日?qǐng)?bào)
2025-12-06 09:51:00
圖①：“悟空”衛(wèi)星效果圖。
圖②：“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星觀測(cè)到的雙日珥爆發(fā)。
圖③：“懷柔一號(hào)”衛(wèi)星效果圖。
圖④：“慧眼”衛(wèi)星效果圖。
圖⑤：“天關(guān)”衛(wèi)星效果圖。
以上圖片均為中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心提供
對(duì)于高天之上的浩瀚星空，人類(lèi)的好奇心從未止步：宇宙從何而來(lái)？茫茫星河中，是否還有另一顆“地球”？
“十五五”時(shí)期，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心將聚焦宇宙起源、空間天氣起源、生命起源等重大前沿問(wèn)題，組織實(shí)施太空探源科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃，包含“鴻蒙計(jì)劃”、“夸父二號(hào)”、系外地球巡天衛(wèi)星、增強(qiáng)型X射線時(shí)變與偏振空間天文臺(tái)4項(xiàng)任務(wù)，力爭(zhēng)在宇宙黑暗時(shí)代、太陽(yáng)磁活動(dòng)周、系外類(lèi)地行星探測(cè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破。
“悟空”“慧眼”等8項(xiàng)衛(wèi)星任務(wù)創(chuàng)造多項(xiàng)第一
自2011年1月空間科學(xué)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)啟動(dòng)以來(lái)，已完成了8項(xiàng)科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)，分別是“悟空”“實(shí)踐十號(hào)”“墨子號(hào)”“慧眼”“太極一號(hào)”“懷柔一號(hào)”“夸父一號(hào)”和“天關(guān)”。它們?cè)诓煌I(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“中國(guó)第一”乃至“世界首次”的突破。
“悟空”——我國(guó)首顆暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星，于2015年12月17日發(fā)射，設(shè)計(jì)壽命為3年。
今年5月，基于前8年數(shù)據(jù)，它在國(guó)際上首次獲得了TeV/n（萬(wàn)億電子伏特每核子數(shù)）能區(qū)最精確的次級(jí)宇宙線硼核能譜。什么是宇宙線？它們是從宇宙深處“飛”來(lái)的高能粒子?！拔蚩铡辈蹲降降臄?shù)據(jù)，就像解讀宇宙射線的“指紋”，幫助科學(xué)家揭示它們?cè)谛窍甸g的傳播機(jī)制。
“慧眼”——我國(guó)研制的首顆X射線天文衛(wèi)星，于2017年6月15日發(fā)射，設(shè)計(jì)壽命為4年。
“慧眼”首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員張雙南說(shuō)，運(yùn)行以來(lái)，衛(wèi)星取得了銀河系內(nèi)黑洞吸積爆發(fā)的耀發(fā)機(jī)制、吸積毫秒脈沖星的輻射機(jī)制和表面磁場(chǎng)、中子星表面核燃燒的點(diǎn)火位置、最亮伽馬射線暴的最小光變時(shí)標(biāo)等系列成果。
“懷柔一號(hào)”于2020年12月10日發(fā)射，設(shè)計(jì)壽命不小于3年。
它在2025年表現(xiàn)尤為亮眼——“懷柔一號(hào)”首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員熊少林介紹，衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)致密星并合產(chǎn)生的伽馬暴中存在新的子類(lèi)型，拓展了人們對(duì)引力波電磁對(duì)應(yīng)體的認(rèn)知；揭示全新的磁陀星爆發(fā)模式，對(duì)理解其爆發(fā)機(jī)制具有重要意義；發(fā)現(xiàn)一組獨(dú)特的周期性粒子沉降事件，深化了對(duì)近地軌道空間輻射環(huán)境的認(rèn)識(shí)。
“夸父一號(hào)”于2022年10月9日發(fā)射，是我國(guó)首顆綜合性太陽(yáng)探測(cè)專(zhuān)用衛(wèi)星。
“夸父一號(hào)”2025年帶來(lái)新發(fā)現(xiàn)：高能C級(jí)耀斑與日冕物質(zhì)拋射的關(guān)聯(lián)率，遠(yuǎn)低于基于以往結(jié)果和傳統(tǒng)模型的預(yù)期值。該發(fā)現(xiàn)改變了以往認(rèn)知，為理解太陽(yáng)爆發(fā)提供了新的突破口，為科學(xué)家破解太陽(yáng)爆發(fā)機(jī)制和高能粒子起源提供了新線索。
“天關(guān)”衛(wèi)星是我國(guó)首顆大視場(chǎng)X射線天文衛(wèi)星，于2024年1月9日發(fā)射，目前已探測(cè)到165例高顯著性X射線暫現(xiàn)源。
“天關(guān)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員袁為民介紹，憑借國(guó)際領(lǐng)先的探測(cè)能力，衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)新型的宇宙X射線“慢鏡頭”爆發(fā)暫現(xiàn)源，為理解這類(lèi)神秘暫現(xiàn)天體提供關(guān)鍵線索；探測(cè)到銀河系內(nèi)X射線暗弱爆發(fā)，為發(fā)現(xiàn)新的恒星級(jí)黑洞開(kāi)辟新途徑。
4項(xiàng)任務(wù)將探宇宙起源、尋找“地球2.0”
“十五五”時(shí)期，太空探源科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃將繼續(xù)拓展人類(lèi)認(rèn)知邊界。
“鴻蒙計(jì)劃”旨在聆聽(tīng)宇宙“嬰兒時(shí)期啼哭”。它由10顆衛(wèi)星組成低頻射電望遠(yuǎn)鏡陣列，將集體飛往月球背面，捕捉來(lái)自宇宙深處的微弱信號(hào)，并揭開(kāi)宇宙大爆炸后第一顆恒星出現(xiàn)前持續(xù)幾億年混沌時(shí)光的奧秘。
“夸父二號(hào)”將繞行到太陽(yáng)的極區(qū)上空，凝視太陽(yáng)的“北極”與“南極”，探索太陽(yáng)磁場(chǎng)活動(dòng)，預(yù)知太陽(yáng)風(fēng)暴，并理解地球與太陽(yáng)的關(guān)系。
系外地球巡天衛(wèi)星將巡視星河，尋找和地球差不多大小、處在宜居帶的“地球2.0”。
增強(qiáng)型X射線時(shí)變與偏振空間天文臺(tái)的使命，是觀測(cè)宇宙中的“極端禁區(qū)”，例如黑洞的視界邊緣、中子星的熾熱表面，研究極端條件下的物理規(guī)律。
中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家空間科學(xué)中心主任王赤說(shuō)：“通過(guò)這些空間科學(xué)衛(wèi)星任務(wù)的扎實(shí)推進(jìn)，中國(guó)空間科學(xué)將在更多方向上實(shí)現(xiàn)從‘并跑’向‘領(lǐng)跑’的跨越，持續(xù)產(chǎn)出更多關(guān)鍵性、原創(chuàng)性、引領(lǐng)性重大科技成果，有力支撐高水平科技自立自強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用全面發(fā)展，為航天強(qiáng)國(guó)和科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)作出標(biāo)志性貢獻(xiàn)。”
向“四極”發(fā)展，我國(guó)空間科學(xué)多點(diǎn)突破、集群迸發(fā)
“專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施以來(lái)，我國(guó)空間科學(xué)呈現(xiàn)出多點(diǎn)突破、集群迸發(fā)的強(qiáng)勁發(fā)展態(tài)勢(shì)。”王赤說(shuō)。
15年來(lái)，專(zhuān)項(xiàng)集中體現(xiàn)了科學(xué)研究不斷向“四極”方向的拓展與深化。在極宏觀方面，繪制出中國(guó)自主研制設(shè)備觀測(cè)到的首張X射線全天天圖；極微觀方面，獲得了迄今為止世界上最精確的宇宙射線電子、質(zhì)子、氦核和硼核能譜精細(xì)結(jié)構(gòu)；極端條件方面，首次直接測(cè)量到宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)，探測(cè)到距離黑洞最近的高速?lài)娏鳎粯O綜合交叉方面，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、工程的高度融合發(fā)展。
專(zhuān)項(xiàng)帶動(dòng)了尖端有效載荷和衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)的跨越式發(fā)展。我國(guó)突破了星地光路對(duì)準(zhǔn)等關(guān)鍵技術(shù)，建成國(guó)內(nèi)首個(gè)國(guó)際水準(zhǔn)的X射線標(biāo)定束線，研制出國(guó)際上領(lǐng)先1—2個(gè)數(shù)量級(jí)的大視場(chǎng)、高靈敏度龍蝦眼X射線望遠(yuǎn)鏡，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星平臺(tái)與載荷的一體化設(shè)計(jì)。
專(zhuān)項(xiàng)還積極開(kāi)展全方位、多層次的國(guó)際合作?！拔⑿Α毙l(wèi)星是中國(guó)科學(xué)院和歐洲空間局首次進(jìn)行任務(wù)級(jí)全方位、全周期的深度合作項(xiàng)目?！疤礻P(guān)”衛(wèi)星由中方主導(dǎo)，歐空局、德國(guó)馬普研究所和法國(guó)宇航局共同參與。通過(guò)組建國(guó)際科學(xué)團(tuán)隊(duì)、推動(dòng)數(shù)據(jù)共享，我國(guó)不斷提升科學(xué)衛(wèi)星的國(guó)際影響力與效益。
從“跟跑”到“并跑”，再到邁向部分領(lǐng)域“領(lǐng)跑”，中國(guó)空間科學(xué)衛(wèi)星集群，正成為人類(lèi)探索未知宇宙的重要力量。