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【光明日报】我国正走近空间科学世界舞台的中央
2021-07-21|文章来源:齐芳 |【
 

  我国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”、我国首颗微重力科学实验卫星“实践十号”、我国首颗大型X射线天文卫星“慧眼”——7月20日,中国科学院集中发布了三颗科学卫星取得的科学成果。

  从无到有,十年间,在中国科学院空间科学先导专项的支持下,我国科学卫星取得了一批原创性的重大科学成果。中国科学院国家空间科学中心主任王赤院士说:“中国科学院空间科学先导专项自2011年启动实施以来,一期部署的‘悟空’‘墨子号’‘实践十号’‘慧眼’,二期成功发射的‘太极一号’‘怀柔一号’开创了众多的中国第一和世界首次,取得多项重大的科学成果”,“我国空间科学已经迎来了实现重大发展的最好历史时机,正在逐步走近世界舞台的中央”。

  “太极一号”:

  验证控件引力波探测技术

  “太极一号”于2019年8月发射成功,目前仍然在轨运行。它是我国首颗空间引力波探测技术实验卫星。“太极一号”首席科学家、中国科学院大学学术副校长吴岳良院士介绍,“太极一号”已圆满完成全部预设实验任务,实现了我国迄今为止最高精度的空间激光干涉测量,完成了国际首次微牛量级射频离子和霍尔两种类型电微推技术的全部性能验证,并率先实现了我国两种无拖曳控制技术的突破,达到我国最高水平。

  吴岳良说:“‘太极一号’团队在国际上首次提出了利用‘太极-LISA’进行联网观测的建议,有望将哈勃常数的准确度提高到千分之五,可对引力波波源的位置进行更快更准的定位,提升精度达四个量级。”

  吴岳良表示,“太极一号”目前正在太空中进行拓展实验,进一步进行载荷在轨性能实验、开展无拖曳及超稳超净卫星系统在轨试验,同时开展载荷寿命实验。

  “实践十号”:

  微重力下开展科学实验

  “实践十号”于2016年4月6日发射成功,在轨20天,共搭载19项有效载荷,进行了28项科学实验。“实践十号”科学应用系统总师、中国科学院力学研究所研究员康琦介绍,“实践十号”主要开展两个方面的实验,一个是微重力科学,包括微重力流体物理、微重力燃烧科学和空间材料研究;一个是生命科学,包括空间辐射效应、重力生物效应和空间生物技术。

  “实验做完了,但研究是长期的。”康琦说,“实践十号”有丰富的科学产出,28项实验中,在国际上首次开展的研究有15项。比如,研究人员还通过在微重力环境下开展颗粒流体实验,获取了颗粒分聚现象的微观结构和动力学关联,将对需要混合或分离的工业过程具有重要借鉴意义。

  “实践十号”在生命科学领域取得了几项“国际首次”的开创新成果。康琦举例:“我们将小鼠胚胎带入太空,获得小鼠植入前胚胎在轨动态发育的实时高清显微图片”,这是国际上首次实现哺乳动物植入前胚胎的太空发育,也是首次实现在微重力条件下2-细胞胚胎至囊胚的发育。科学家们还探讨了影响太空哺乳动物早期胚胎发育的关键因素,“我们发现,太空环境影响了小鼠胚胎发育的质量,存在较严重的DNA损伤,科学家们对引起这一现象的原因进行了探讨,认为这种损伤主要是辐射造成的。”

  “慧眼”:

  空中的小型天文台

  “慧眼”卫星于2017年6月成功发射,设计寿命4年。“慧眼”卫星首席科学家、彩神app下载网址研究员张双南说:“‘慧眼’卫星就是一个太空中的小型天文台,我们接收中国科学院院内、院外,国内、国外的提案,进行了很多科学观测,取得了不少科学成果。”

  之前,“慧眼”卫星已经取得了直接测量到迄今为止宇宙最强磁场、认证快速射电暴来自磁星、发现逃离黑洞的高速等离子体等科学成果。此次,“慧眼”又发布了两项最新科学成果:首次清晰观测到了黑洞双星爆发过程的全景,揭示了黑洞双星爆发标准图像的产生机制;完整探测到了第24太阳活动周最大耀斑的高能辐射过程,获得了耀斑过程中非热电子的谱指数演化,为理解太阳高能辐射随时间演化提供了新的观测结果。

  张双南介绍,“慧眼”卫星目前状态良好,预期可运行十年,将取得更多科学成果。他说:“‘慧眼’将在极端爆发现象、X射线双星系统吸积演化、黑洞和中子星等致密天体基本性质以及银河系内宽能区巡天等方面开展深入观测和研究”。

  据介绍,中国科学院空间科学专项二期除了“太极一号”和“怀柔一号”外,还部署了先进天基太阳天文台、爱因斯坦探针和太阳风-磁层相互作用全景成像卫星等空间科学卫星计划,正在开展工程研制,将在未来2至3年内陆续发射,有望在太阳爆发活动、时域天文学和日地关系等方面取得重大突破。

  王赤说:“发达的空间科学探索是科技强国、航天强国的重要标志,是实现高水平科技自立自强的重要抓手。面向星辰大海,面向世界空间科学前沿和国家重大需求,我们将继续在有基础有优势的极端宇宙、时空涟漪、日地全景、宜居行星等方向上,加强对空间科学重大科学问题的前瞻部署,通过空间科学探索不断拓展认知宇宙的新边界,开辟人类永续发展的新疆域,一步一个脚印开启空间科学探索的新征程。”

  (源自光明日报 2021年7月21日版 原地址:)


 
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