我國空間科學邁入「原創時代」

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科研人員查看從「實踐十號」回收艙上取出的胚胎實驗樣品。本報特派記者謝震霖攝

■本報記者 許琦敏

4月18日，「實踐十號」衛星返回艙成功回收。除了首次實現哺乳動物胚胎在太空發育外，「實踐十號」在軌12天，18項空間科學實驗均順利展開，並下傳了完整的科學實驗數據。此前，我國首顆暗物質粒子探測衛星「悟空」今年3月完成了在軌測試任務，順利交付用戶單位。而接下來，我國還將發射量子通訊衛星、硬X射線望遠鏡衛星。

這一系列科學衛星的密集發射，標誌著我國空間科學已進入加速發展階段。隨著空間科學衛星的入軌、開展探測、傳回數據，中國的空間科學將完成在國際上從追趕、並肩到引領的步伐轉換。在空間科學需求的牽引下，中國也將從航天大國向航天強國轉變。

航天大國變強國，空間科學來牽引

「從2003年『雙星計劃，到『悟空，發射前，我國再沒有發射過一顆科學衛星。」中科院空間科學先導專項負責人吳季說，截至2014年，我國在軌衛星數量已增至139顆，載人航天技術位於世界前列。然而，在這139顆衛星中，用於前沿科學研究的屈指可數。中國已經成為航天大國，要向航天強國轉變，就不能沒有空間科學衛星。

中科院高能物理研究所研究員張雙南說，由於缺少自主的空間科學衛星和第一手探測數據，我國科學家只能長期使用國外科學衛星的探測數據，而這些數據很多已被別人分析過，因而具有原創性的科學發現和成果會比較少，科學研究上常處於被動局面。另一方面，我國在空間科學上的投入又是長期不足。

真正的轉機在5年前到來。2011年1月，中科院首批戰略性先導科技專項啟動，其中，空間科學先導專項成為我國迄今為止最大的空間科學衛星計劃。該專項計劃發射量子科學衛星、實踐十號返回式科學實驗衛星等多顆科學衛星，同時著眼未來，設置了「空間科學背景型號項目」和「空間科學預先研究項目」，對我國未來5年至15年擬開展的「空間科學衛星計劃」和必需的關鍵技術進行先期研究。中科院院士顧逸東說，這為中國今後可能建立的科學衛星系列打下了基礎。

有了跑道，中國空間科學終於可以在空間科學的國際競爭中奮起直追。

更多原創性發現，與國際創新並行

這兩天，中科院動物研究所段恩奎研究員太高興了，因為跟隨「實踐十號」衛星上天的小鼠胚胎從二細胞成功發育到囊胚，在世界上首次完成了太空發育過程。經過未來的進一步研究，中國科學家有望闡述太空環境條件下哺乳動物早期生命活動規律。

而去年12月上天的暗物質粒子探測衛星則已在穩定地向地面傳回數據。據中科院紫金山天文台透露，第一篇結果論文預計今年年底將可發表。

今年7月，我國將發射全球首顆量子科學衛星。結合即將建成的「京滬幹線」千公里級廣域量子通信骨幹網路，我國有望初步構建空地一體的廣域量子通信體系，為率先建成全球化的量子通信網路奠定基礎。

從「悟空」首發，到「實踐十號」返回艙回收，短短半年左右，中國的科學衛星已開始展現出自己的獨特魅力。這批衛星是「十二五」期間空間科學先導專項部署的第一批項目。2013年，專項又遴選出了「系外類地行星探測計劃」、「先進天基太陽天文台」、「愛因斯坦探針」和「全球水循環觀測衛星」等項目，並在空間科學的16個研究計劃方向上部署了天體號脈計劃、太陽全景計劃、空間基礎物理實驗計劃等預研課題群。這些項目將在未來十幾年不斷增強我國的空間科學研究實力。

「雙星計劃」中50%的儀器由國外提供，而現在，衛星中越來越多的載荷項目由中國自己研製，而且在科技創新上與國際並行，甚至在一些指標上領先國際。吳季說，未來中國還將不斷探索科學衛星的發展之路，並在一些國際合作中起主導作用。

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