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　　特約記者 溫來生

　　正值猴年，京郊懷柔“悟空”上天了!

　　此“ 悟空”， 當然不是齊天大圣——孫悟空，而是探測衛星“悟空”!元旦前夕，中國首顆暗物質粒子探測衛星“悟空”在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功升空，并順利進入預定轉移軌道。

　　此次發射任務圓滿成功，也意味著位于北京市懷柔區雁棲開發區的中國科學院國家空間科學中心正式開始執行其科研使命。

　　“‘ 悟空’ 是中國古典名著《西游記》中主角齊天大圣的名字， 其形象家喻戶曉，‘ 美猴王’(MonkeyKing) 之稱也在海內外廣為流傳。另一方面，‘悟’有領悟的意思，‘悟空’有領悟、探索太空之意，‘悟空’的火眼金睛，猶如暗物質粒子探測衛星的探測器，可以在茫茫太空中，識別暗物質的蹤影。同時這也符合國際上將科學衛星以神話形象命名的做法。”空間科學懷柔基地負責人介紹，“悟空”升空后將在未來三年執行對衛星“上傳指令，下達數據”的任務。明年該控制中心還將承擔另外三顆衛星的“上傳下達”任務。

　　中科院空間中心懷柔基地是中科院北京懷柔科教產業園的重要項目之一，總占地168 畝，主要測試運行硬X 射線望遠鏡衛星、量子科學實驗衛星、暗物質粒子探測衛星、實踐十號返回式科學實驗衛星以及重大國際合作計劃夸父計劃的三顆衛星，并將論證和遴選“十三五”期間將要發射的6 ～ 7 個新的空間科學衛星計劃。同時，中心還負責組織開展國家空間科學發展規劃研究，組織空間科學衛星項目的預先研究和立項綜合論證，空間科學衛星工程的管理、組織實施，空間科學衛星在軌運行管理和數據管理等工作。

　　“悟空”暗物質粒子探測衛星是中國科學院空間科學戰略性先導科技專項中首批立項研制的4 顆科學實驗衛星之一，是目前世界上觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優的暗物質粒子探測衛星。衛星上裝載的暗物質粒子探測器，將在太空中開展高能電子及高能伽馬射線探測任務，探尋暗物質存在的證據，研究暗物質特性與空間分布規律。

　　“悟空”采取了與以往中國衛星完全不同的創新結構方式。暗物質粒子探測衛星系統總工程師李華旺介紹說，以前衛星載荷只占其總重量的幾分之一，但“悟空”體重1.85噸，其中有效載荷1.41 噸，有效載荷比高達76%。這樣的設計讓“悟空”本事既大，花錢又省。暗物質和暗能量，被科學家們稱為“籠罩在21 世紀物理學上的兩朵烏云”，如果發現暗物質，將會帶來相對論和量子力學之后物理學基礎理論的又一次重大突破。目前，我國和世界各國已著手籌建或實施多個暗物質探測實驗項目。暗物質，披著隱身衣的“宇宙幽靈”，科學家們僅知道它們存在，卻無法探測到它們。“ 我們希望在空間打開一扇新的窗口，不能肯定會找到暗物質，但肯定會有新發現”。暗物質粒子探測衛星首席科學家、中科院紫金山天文臺副臺長常進介紹，“這是中國科學家首次在太空中放置自己的高分辨高能空間望遠鏡。” 天文學家估算， 宇宙中95%以上是人類還沒有弄清楚的暗物質和暗能量，只有不到5% 是已知的普通物質。它有望深刻地變革人類的宇宙觀，實現空間科學重大突破。中科院國家空間科學中心主任吳季說，“宇宙中，我們能看見的物質，都因為帶有電子而能‘發光’，我們能觸碰一張桌子、一面墻，感覺到它們的存在，是因為有電磁場的相互作用。而暗物質是不帶電荷的，也沒有電磁場的相互作用，能像幽靈一樣穿透阻礙物，不著痕跡地從身邊飛走。”

　　從探索無盡的宇宙，到微觀粒子和生命起源，空間科學具有非凡戰略意義。空間科學先導專項是我國迄今為止最大的系列空間科學衛星計劃，首批列入“十二五”規劃的衛星共4 顆，探測暗物質的“悟空”是首發星，已順利空。“目前我國在天上運行的衛星有100 多顆，基本都是氣象、遙感、通訊等應用衛星用于支撐基礎科研前沿探索的衛星還很少。現在空間衛星領域，特別需要加強‘悟空’這樣的基礎科學研究衛星。”中科院重大任務局局長王越超說。

　　據悉，“ 悟空” 將于2016 年3月開始正式巡天，另有3 顆科學衛星“蓄勢待發”。而今后檢測“悟空”

　　運行狀況、為其發送任務指令以及收集“悟空”采集的科學數據則全部由空間中心懷柔基地的地面控制中心負責完成。目前，中國和世界各國已著手籌建或實施多個暗物質探測實驗項目，其研究成果可能帶來基礎科學領域的重大突破。目前，我國科學衛星系列首發星——暗物質粒子探測衛星“悟空”在升空后已成功獲取首批科學數據，地面支撐系統密云站成功接收到衛星首批探測到的科學數據，并將數據實時傳送到位于懷柔的地面支撐系統空間科學任務大廳。暗物質衛星首席科學家常進介紹，接收到的數據顯示，暗物質衛星的塑閃陣列探測器、硅陣列探測器、BGO 量能器、中子探測器等四大科學載荷探測到的高能電子和伽馬射線計數與此前地面預測計數率一致，表明暗物質衛星的有效載荷已開始正常工作。

　　“悟空”怎樣施展“神通”?“ 它體積雖小， 功能卻非常強大。”衛星系統總設計師李華旺介紹，衛星由4 個科學探測有效載荷組成，分別是塑閃陣列探測器、硅陣列探測器、BGO 量能器和中子探測器，共同構成一個高能粒子探測器望遠鏡。4 個探測器由上到下摞在一起，就像一個四層“大蛋糕”，它們各司其職，又聯合執行任務，可以高精度地測量入射粒子的種類、方向、能量和電荷。

　　據悉，進入太空后，“悟空”將在500 公里太陽同步軌道上運行。它將采取兩種觀測模式：在頭兩年采用巡天觀測模式，由于暗物質可能存在于全天區的任何區域，所以第一階段對全天掃描;兩年后衛星轉入定向觀測模式，根據全天區探測的結果分析出暗物質最可能出現的區域，并針對這些區域開展定向觀測。衛星每天將傳回約16G 數據量， 地面100 余人的科學家團隊將對數據展開分析研究。首批科學成果可能在6 個月至1 年后發布。

　　“悟空”，加油!期待你的巡天碩果，助力我國暗物質科學早日取得重大進展。