圖①：“太極一號”模擬圖。圖②：“實踐十號”模擬圖。圖③：“慧眼”模擬圖。

中科院國家空間科學(xué)中心供圖

空間引力波探測、微重力科學(xué)實驗、黑洞爆發(fā)觀測……“太極一號”“實踐十號”“慧眼”3顆衛(wèi)星的最新重大科學(xué)成果20日集中發(fā)布。

中科院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項啟動實施以來，研制和發(fā)射的一系列科學(xué)衛(wèi)星已取得重大原創(chuàng)科學(xué)成果，未來還將陸續(xù)發(fā)射空間科學(xué)衛(wèi)星，持續(xù)探索浩瀚宇宙。

7月20日，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心對“太極一號”“實踐十號”“慧眼”3顆衛(wèi)星的最新重大科學(xué)成果進(jìn)行了集中發(fā)布。

此次發(fā)布的成果來自我國首顆空間引力波探測技術(shù)實驗衛(wèi)星“太極一號”，我國首顆微重力科學(xué)實驗衛(wèi)星“實踐十號”和我國首顆大型X射線天文衛(wèi)星“慧眼”，涉及空間引力波探測科學(xué)目標(biāo)研究及其關(guān)鍵技術(shù)驗證、微重力和空間生命科學(xué)、黑洞和太陽爆發(fā)等領(lǐng)域。這3顆衛(wèi)星均由中科院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項部署。

“太極一號”

可更快更準(zhǔn)定位引力波波源位置

“太極一號”衛(wèi)星是中國科學(xué)院空間科學(xué)（二期）戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項首發(fā)星，于2019年8月31日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，并于2020年1月完成在軌交付。

第一階段在軌測試和數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，“太極一號”已圓滿完成全部預(yù)設(shè)實驗任務(wù)，實現(xiàn)了我國迄今為止最高精度的空間激光干涉測量，完成了國際首次微牛量級射頻離子和霍爾兩種類型電微推技術(shù)的全部性能驗證，并率先實現(xiàn)了我國兩種無拖曳控制技術(shù)的突破，達(dá)到我國最高水平。

中科院院士、“太極一號”首席科學(xué)家吳岳良介紹：“這些指標(biāo)的實現(xiàn)驗證了空間引力波探測核心技術(shù)的可行性，邁出了我國空間引力波探測的第一步，為我國在空間引力波探測領(lǐng)域率先取得突破奠定了基礎(chǔ)。”

特別值得一提的是，“太極一號”團(tuán)隊在國際上首次提出了利用“太極—LISA”進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)觀測的建議，有望將哈勃常數(shù)的準(zhǔn)確度提高到5‰，可對引力波波源的位置進(jìn)行更快更準(zhǔn)的定位，提升精度達(dá)4個量級。

“實踐十號”

首次實現(xiàn)哺乳動物胚胎太空發(fā)育

隨著人類太空探索進(jìn)程的加速和深入，哺乳動物能否在太空完成生命孕育和后代繁衍成為科學(xué)界及公眾關(guān)注的問題。

此次，“實踐十號”衛(wèi)星開展的28項微重力和生命科學(xué)實驗中，有15項是在國際上首次開展。實驗首次實現(xiàn)了在微重力條件下細(xì)胞胚胎至囊胚的發(fā)育，揭示了影響太空哺乳動物早期胚胎發(fā)育的關(guān)鍵因素。

“研究同時也揭示了太空輻射的危害，為保障人類今后的太空活動中生殖健康提供科學(xué)依據(jù)，并為我國下一步開展空間生命孕育奠定了基礎(chǔ)。”中科院動物研究所研究員、“實踐十號”衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)副總師段恩奎說。

研究人員還通過在微重力環(huán)境下開展顆粒流體實驗，獲取了顆粒分聚現(xiàn)象的微觀結(jié)構(gòu)和動力學(xué)關(guān)聯(lián)。

中科院理論物理研究所研究員厚美瑛說：“顆粒物質(zhì)團(tuán)簇形成機(jī)制與地球物理過程有關(guān)，如滑坡、雪崩和小行星上表面石塊分布。研究有助于探索是否可能建立空間顆粒輸運、存儲新方法，服務(wù)于人類對于星球表面活動的探索。此外，顆?；旌衔镌谡駝踊蚣羟凶饔孟碌姆志蹖τ谠S多需要混合或分離的工業(yè)過程具有重要借鑒意義?！?/p>

“慧眼”

首次清晰觀測黑洞雙星爆發(fā)過程全景

當(dāng)天，我國自主研制的第一顆空間X射線天文衛(wèi)星“慧眼”也發(fā)布了最新成果。

中科院高能物理研究所天體中心主任、“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南介紹，“慧眼”首次清晰觀測到了黑洞雙星爆發(fā)過程的全景，揭示了黑洞雙星爆發(fā)標(biāo)準(zhǔn)圖像的產(chǎn)生機(jī)制；完整探測到了第24太陽活動周最大耀斑的高能輻射過程，獲得了耀斑過程中非熱電子的譜指數(shù)演化，為理解太陽高能輻射隨時間演化提供了新的觀測結(jié)果。

空間科學(xué)以航天器為主要平臺，研究發(fā)生在日地空間、行星際空間乃至整個宇宙空間的物理、化學(xué)以及生命等自然現(xiàn)象及其規(guī)律，占據(jù)自然科學(xué)前沿，引領(lǐng)技術(shù)顛覆創(chuàng)新，牽引未來產(chǎn)業(yè)革命，保障國家空間安全。

2010年，國務(wù)院第105次常務(wù)會議批準(zhǔn)中國科學(xué)院組織實施戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，2011年1月，空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項作為首批專項之一正式啟動實施。

中科院院士、中科院國家空間科學(xué)中心主任王赤介紹：“專項圍繞著宇宙和生命如何起源與演化，太陽系與人類的關(guān)系兩大科學(xué)主題，以重大原創(chuàng)科學(xué)成果產(chǎn)出為目標(biāo)，研制和發(fā)射一系列專用科學(xué)衛(wèi)星。專項一期研制的‘悟空’‘墨子號’‘實踐十號’和‘慧眼’科學(xué)衛(wèi)星已取得系列重大原創(chuàng)科學(xué)成果，開創(chuàng)了眾多的中國第一和世界第一?！?/p>

專項二期也已于2018年5月底正式立項啟動，在“太極一號”和“懷柔一號”衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，還部署了先進(jìn)天基太陽天文臺、愛因斯坦探針和太陽風(fēng)—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星等空間科學(xué)衛(wèi)星計劃，目前正在開展工程研制，將在未來2—3年內(nèi)陸續(xù)發(fā)射，有望在太陽爆發(fā)活動、時域天文學(xué)和日地關(guān)系等方面取得重大突破。

王赤透露，正在制定空間科學(xué)面向2035年發(fā)展規(guī)劃，將圍繞最具重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)熱點領(lǐng)域，研制發(fā)射引力波探路者、暗物質(zhì)探測、太陽立體成像、地球多圈層耦合探測等科學(xué)衛(wèi)星，開啟對系外行星、日地全景、時空漣漪和極端宇宙的前瞻探索。

記者 吳月輝