卫星“悟空”成功发射 系中国科学卫星系列首发星
17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空 供图/新华社
17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出重要一步。
卫星携带世界最优空间探测器
“悟空”的身材比一般的卫星小巧,长宽高只有1.5米、1.5米、1.2米,像盒银白色的方形蛋糕。而它的“火眼金睛”是世界上迄今为止观测能段范围最宽,能量分辨率最优的空间探测器。超过国际上所有同类探测器。它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。
占宇宙95%以上的暗物质和暗能量由万有引力定律证实存在,却从未被直接观测到。暗物质粒子的探测目前是国际科学前沿竞争最为激烈的研究领域。包括我国在内的世界各国正在筹建或实施多个暗物质探测实验项目,其研究成果可能带来基础科学领域的重大突破。
据介绍,“悟空”由四个有效载荷组成,分别是塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO能量器和中子探测器。所有探测器及电子设备安装在一个立方米的空间内,技术难度超过了我国目前所有的上天高能探测设备。
首批科学成果有望在6个月至1年后发布
此次发射的暗物质卫星全部由中科院研制、生产。工程2011年立项,造价一亿美元,远低于国外同类探测器。卫星将在轨运行3年以上,首批科学成果有望在6个月至一年后发布。
用于发射的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院抓总研制,这是长征系列运载火箭的第221次飞行。
中科院国家空间科学中心主任吴季表示,暗物质粒子探测卫星的成功发射和在轨运行将有望推动我国科学家在暗物质探测领域取得重大突破,对促进我国空间科学领域的创新发展具有重大意义。
除暗物质卫星外,我国科学卫星系列还将陆续发射量子科学实验卫星、实践十号返回式科学试验卫星、硬X射线调制望远镜卫星。
“悟空”有望探测到暗物质湮灭或衰变的证据
以《西游记》中神通广大的“悟空”为名的暗物质粒子探测卫星,有望用“火眼金睛”探测到披着“隐身衣”的暗物质存在的证据。
暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进说,“悟空”是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器,其观测能段是国际空间站阿尔法磁谱仪的10倍,能量分辨率比国际同类探测器高3倍以上。
“暗物质”被比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”,它由万有引力定律证实存在,却从未被直接观测到。科学家估算,宇宙中包含5%的普通物质,它们组成了包括地球在内的星系、恒星、行星等发光和反光物质,其余95%是看不见的暗物质和暗能量。
每秒钟都有无数暗物质穿透人体,但科学家们既不知道暗物质长什么样、有多重,也不知道它具有怎样的物理性质。揭开暗物质之谜将是继日心说、万有引力定律、相对论及量子力学之后的又一次重大科学突破,从而推动解释宇宙为什么会是这样以及将怎样演化。
这枚1.9吨重的卫星是中国科学卫星系列的首发星,有望探测到暗物质湮灭或衰变的证据。
“悟空”将在头两年对全天扫描,之后根据探测结果,对暗物质最可能出现的区域定向观测。首批科学成果有望在卫星发射6个月至一年后发布。
之前,西方科学家已经通过阿尔法磁谱仪等装置探索暗物质,取得了一些成果。中国也在四川建立了世界最深的暗物质地下实验室。
中科院国家空间科学中心主任吴季说:“中国是世界第二大经济体,是航天大国,我们不能只作为空间知识的使用者,也应成为空间知识的创造者。”
暗物质卫星总设计师李华旺说,“悟空”的“火眼金睛”包含塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO能量器和中子探测器四个子载荷,能探测高能粒子的能量、方向和电荷,并具备鉴别粒子的本领,从而有可能探测到暗物质粒子的存在。
“暗物质的物理性质还没有弄清楚,没有人能百分之百保证卫星一定能找到暗物质。但只要它工作正常,就为我们打开了一扇新窗口。”常进说。