空間科學舞台上的中國「星」

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中國科學院近期系統梳理並發布了改革開放40年來的40項標誌性重大科技成果，集中體現了面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場的科技創新的戰略追求和價值導向。中國科學報從中選取了部分代表性成果，通過回訪、梳理和展望，旨在進一步展示始終走在改革開放最前沿的中科院人以及他們所創造的諸多「第一」。

1970年，東方紅一號帶著全國人民的期待奔向太空。那是我國成功發射的第一顆人造衛星，也是中國科學院在空間科技領域的初顯身手。

2000年前後，中科院的科學家們提出並完成了我國第一個空間科學衛星計劃——地球空間雙星探測計劃。中國航天事業的宏圖上，增加了科學的顏色。

此後，中國航天經歷了空間科學衛星發射空白的十年。中科院的科學家們再次發出呼聲：「中國航天事業發展不平衡，空間科學待『上位』。」這一呼聲最終促成了我國首個大型空間科學實驗系列衛星計劃——中科院空間科學先導專項（一期）。

今年，空間科學實驗系列衛星入選中科院改革開放40年的40項標誌性重大科技成果。

「這項成果的入選，標誌中科院在第一顆人造衛星之後，再次回到了我國空間科學領域的領導者地位上，也為我們今後繼續高舉空間科學大旗，引導我國空間科學事業取得更大成績樹立了信心。」中科院空間科學先導專項一期負責人、中科院國家空間科學中心前主任吳季在接受《中國科學報》採訪時說。

光芒不只屬於一個人

2015年12月，戈壁灘正值最嚴寒的冬季。17日早晨8點，長征二號丁運載火箭，載著我國空間科學實驗系列衛星的首發星——暗物質粒子探測衛星「悟空」號，劃破依然綴滿繁星的深藍色天空。

3天後，12月20日8點45分，中科院遙感與數字地球所所屬中國遙感衛星地面站喀什站成功跟蹤、接收到暗物質粒子探測衛星首軌X頻段下行數據，暗物質粒子探測衛星與地球的數據傳輸鏈路正式開通。

這段歷史已經深深地刻在暗物質衛星首席科學家、中科院紫金山天文台副台長常進的記憶里。就在今年12月17日，他和暗物質衛星科學家團隊一起，為「悟空」慶祝了三周歲生日。

「3年了，衛星已經到達設計壽命，但我們一點都不能放鬆。」常進告訴《中國科學報》。

科學家們每天都要給衛星做體檢，確保運行安全，收集更多數據。

「這3年來，暗物質衛星探測到了56億個高能粒子，已經得到了與科學目標相關的數據。」常進說。

目前，暗物質衛星已經成功獲取國際上最高精度的電子宇宙射線能譜，並首次發現宇宙高能電子TeV拐點及其TeV以上的精細結構。

「更多的數據、更好的成果還在後面。」常進說。

在回想與展望中，常進感慨，這些成就「不是一個人的光芒，而是中國空間科學幾代人奮鬥的結果」。「曾經，中國空間科學的發展與美國、日本等國家有較大差別，改革開放以後，國家發展了，中科院也抓住了發展的機遇，讓一大批科學家相信，在我國搞空間科學是有希望的。」常進說。

為中國空間科學提升國際地位

自2011年開始，中科院國家空間科學中心牽頭，院內外眾多單位協同參與實施中科院空間科學戰略性先導科技專項，通過自主和國際合作科學衛星計劃，在基礎科學前沿領域實現一系列重大突破，並帶動空間技術發展。

在暗物質衛星成功發射後的第二年，2016年4月6日，我國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」發射成功，完成19項科學實驗，取得一批重要研究成果。

2016年8月16日，世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」成功發射，在國際上率先實現了千公里級星地雙向量子糾纏分發、星地高速量子密鑰分發、地星量子隱形傳態等三大科學目標。

2017年6月15日，我國首顆硬X射線調製望遠鏡衛星「慧眼」成功發射，在國際首次發現雙中子星併合產生引力波聯合觀測成果中發揮重要作用。

中科院副院長相里斌曾在《發展空間科學 建設航天強國》一文中寫道：「空間科學（一期）專項的實施，凝聚和造就了一支從事空間科學研究的創新隊伍，提升了我國空間科學在國際上的地位，形成了國家有關部門和社會各界發展空間科學的共識。」

接二連三的成功，讓人們不禁為中國空間科學領域「突然誕生」的輝煌而感慨。而作為這一系列衛星最主要的規劃者、實施過程的組織者，吳季深知，台上一分鐘，台下十年功，看似「突然」的輝煌，得益於改革開放40年的積蓄和攀登。

「改革開放之前，由於國家經濟實力的約束，有限的投入主要用以滿足國家安全需求和國民經濟發展的急需領域，空間科學實驗只能得到一些搭載飛行實驗的機會，如在實踐系列衛星，以及返回式衛星上搭載一些實驗。改革開放以後，特別是2000年以後，我們終於得到了推動空間科學系列衛星發展的機會，先後實施了地球空間雙星探測計劃和中科院空間科學先導專項。」吳季說。

讓中國空間科學持續發展

空間科學先導專項（一期）的實施，為我國空間科學的後續發展儲備了經驗。

「在規劃階段，我們注重瞄準重大科學前沿；在項目建議和遴選階段，我們堅持『自下而上』的建議書提出原則，和科學目標的重大性與帶動性兩個最重要的遴選原則；在項目研製階段，我們制定了確保首席科學家一票否決權的『首席科學家+工程兩總』領導體制；在衛星運行階段，我們針對每顆衛星的特點，認真制定數據政策，確保首席科學家團隊數據專有期和數據開放；目前，我們還在認真抓科學產出的評估工作。」吳季說。

隨著空間科學先導專項（一期）系列衛星的研製和發射任務陸續完成，今年7月，中科院又啟動了空間科學先導專項（二期），部署了未來五年內將發射的四項科學衛星工程任務。

空間科學先導專項（二期）負責人、中科院國家空間科學中心主任王赤介紹，在空間科學先導專項一期取得重大科學成果後，專項二期瞄準宇宙和生命起源與演化、太陽系與人類的關係兩大科學前沿，在時域天文學、太陽磁場與爆發的關係、太陽風—磁層相互作用規律、引力波電磁對應體等方向開展衛星研製。此外，專項還部署了一批概念研究、預先研究、背景型號、科學衛星任務規劃與數據分析等項目。

「專項將聚集國內優秀科學家和工程團隊，持續探索浩瀚宇宙未知的奧秘，通過自主創新和國際合作實現科學上的重大突破，並帶動相關技術領域的跨越式發展。」王赤說。

來源：《中國科學報》 (2018-12-25 第1版 要聞)

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