慧眼卫星示意图
继暗物质卫星“悟空”、返回式实验卫星“实践十号”、量子卫星“墨子”后,中科院空间科学先导专项发射的第四颗卫星——硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”今天在北京正式宣布交付投入使用,为该专项首期画上圆满句号。
从发射上天后,这四颗卫星不断取得举世瞩目的科学前沿成果,标志着我国空间科学探索领域在新时代迈出了新步伐。
“慧眼”对准引力波事件
在今天的交付仪式上,中科院副院长相里斌表示,“慧眼”自2017年6月15日成功发射入轨以来,运行正常,顺利通过在轨测试。高能探测器和低能探测器的能量分辨达到同类仪器国际最好水平,成为在0.2-3MeV能区国际上有效面积最大的伽马射线暴探测器。未来,“慧眼”卫星将为我国科学家们提供遥远宇宙中的天体(黑洞)、中子星和中子星双星的高灵敏度图像。
据悉,“慧眼”卫星已多次参加了国际空间和地面的联测,获得了银道面扫描巡天、黑洞、中子星、太阳耀发等的大量观测数据,发布了30多个伽马射线暴的观测结果,直接测量到了目前最强的中子星磁场回旋吸收线,完成了国内最高精度的脉冲星导航试验。
去年8月17日,“慧眼”卫星在双中子星并合引力波事件发生时成功监测了引力波源所在天区,对其伽马射线电磁对应体在高能区的辐射性质给出了严格的限制,为全面理解该引力波事件的物理机制提供了中国方案。美国科学院空间研究院国际著名天体物理学家、普林斯顿大学天文科学系主任戴维指出,“慧眼”卫星的宽视场成像能力将使之成为观测引力波暴电磁对应体的重要望远镜。
每颗卫星均有重大科学突破
“慧眼”今日交付用户,而“墨子”“悟空”“实践十号”早已在各自领域闯出了名堂,实现了重大的科学突破。
暗物质卫星“悟空号”是中科院空间科学先导专项的首发星,也是中国首颗天文卫星,于2015年12月17日发射成功。卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线,其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。基于这些数据科研人员成功获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果,该成果于2017年11月29日在自然杂志在线发表。
目前,“悟空号”在1.4 TeV能量区域附近发现了能谱精细结构的初步证据,预示着宇宙空间中存在着“质量为1.4 TeV左右的新物理粒子”或者某种奇特的天体可以加速出单一能量的高能电子。“悟空号”正在持续收集数据,一旦该精细结构最后得以确证,这将是粒子物理或天体物理领域的开创性发现。
2016年4月6日,中科院空间科学先导专项的第二颗星——实践十号返回式科学实验卫星被送入太空。这是我国第首颗专为进行微重力科学和空间生命科学研究而发射的卫星,搭载了19项科学实验任务,涉及28项科学实验研究,是人类迄今为止单次空间微重力和生命科学实验项目及种类最多的卫星任务。中科院国家空间科学中心相关负责人表示,实践十号目前正在进行成果论文集的整理工作,之后将对外公布具体成果。
2016年8月16日升空的量子科学实验卫星“墨子号”,仅用一年时间,就提前完成了千公里级星地双向量子纠缠分发、量子力学非定域性检验、从卫星到地面的量子密钥分发和从地面到卫星的量子隐形传态等全部既定任务,开启了全球化量子通信、空间量子物理学和量子引力实验检验的大门,为我国在国际上抢占了量子科技创新制高点,成为了国际同行的标杆,实现了“领跑者”的转变。
慧眼卫星示意图
2020年前后研制发射多颗科学卫星
首期目标圆满完成,但中国的空间科学探索不会停下脚步。中科院国家空间科学中心相关负责人表示,我国“十三五”空间科学任务现已全面启动,争取在2020年前后,研制发射爱因斯坦探针(EP)、先进天基太阳天文台(ASO-S)、全球水循环观测卫星(WCOM)、磁层-电离层/热层耦合小卫星星座探测计划(MIT)、太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)等科学卫星。
这些空间科学卫星的发射,将在地球空间耦合规律、引力波电磁对应体探测、全球变化与水循环、太阳磁层与爆发活动关系等方面取得原创性成果,有望实现我国空间科学卫星系列的持续、健康发展。
瞄准2030年重大科学前沿,专项还确定了未来可能实现重大突破的若干方向,如空间引力波探测、宇宙黑暗时代探测、小天体探测及样品返回、系外行星探测、黑洞及其周边探测等,并将通过新一批背景型号项目予以支持。
责任编辑:张鹏 | 图:国家航天局供
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