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中国为何要发射暗物质卫星

发布时间:2020-03-04 04:02:40 阅读: 来源:二氧化碳缓蚀剂厂家

【新华社酒泉12月17日电】(记者喻菲申安妮王晨曦)由中国科学院研制的中国科学卫星系列的首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”,17日在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭送入五百公里高的太阳同步轨道。它将在太空帮助科学家窥探披著“隐身衣”的神秘暗物质。

暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进说,“悟空”的“火眼金睛”能够收集高能宇宙线粒子和伽马射线光子,通过能谱、空间分布分析来寻找暗物质粒子存在的证据,它将替代人类的眼睛,面向浩渺宇宙,寻找宇宙中失踪物质的踪跡。

常进说:“宇宙射线最高能量比目前的最大加速器高一亿倍以上,宇宙空间是人类最后的实验室。暗物质卫星有望深刻变革人类的宇宙观,实现空间科学重大突破。”

空间科学卫星工程常务副总指挥、中科院国家空间科学中心主任吴季介绍,如果没有暗物质,通常宇宙中高能粒子的分布是逐渐下降的。因此,如果在太空中确定某一个方向观测,从那个方向过来的高能粒子会随著能量谱段的升高越来越少。但如果这个下降的能谱发生变化,那一定是有新的事件发生。

常进曾经研制了一个小探测器,搭载在美国的一个长期停留大气层上空的气球上,做了两个月的实验。在这次实验中,探测器观测到在高能谱段有一些奇怪的现象发生,科学家推测有可能就是暗物质碰撞产生了明物质,分布在非常高的谱段。

要想观测到高能谱段,就必须发射卫星,探测器要更大,才能看得更加清楚;而且在太空中,受到的干扰最小,卫星飞行两到三年,能够累积很多数据,就能看到能量谱是不是按照通常理解的方式分布的。如果不是,科学家就需要解释为甚么会这样。假如探测器甚么都没有看到,至少也可以证明这种关于暗物质的理论不成立。

暗物质粒子探测卫星的另一个科学任务是观测宇宙射线在不同方向的分布情况,比如在银河系中心,宇宙射线多一些,而边缘就少一些。

暗物质卫星科学应用系统总设计师伍健说,以前中国几乎没有真正的科学卫星,科学家要进行相关研究,只能用国外数据。而这枚探测卫星由中科院承担研制和生产工作,它将通过高空间分辨、宽能谱段观测高能电子和伽马射线寻找和研究暗物质粒子。在寻找暗物质的国际竞争中,它并不逊色,其探测能段能达到十千兆电子伏,这是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,超过国际上同类探测器。

吴季说,距离中国第一颗人造地球卫星——东方红一号发射已经有四十五年,但到目前为止,中国的空间科学卫星还未成系列。相比之下,美国、欧洲、俄罗斯、日本等国家都从事了大量以科学为目标的空间探索。作为一个航天大国,中国还没有自己的科学卫星系列,这当然有客观原因:中国是发展中国家,资金有限,应该优先发展包括通信、遥感、导航卫星在内的应用型卫星,把有限的经费用在应用型卫星上。但中国要向航天强国转变,就不能没有空间科学卫星。科学对于一个国家来说是非常重要的,要想创新驱动发展,必须有知识。目前在空间科学领域,中国还只是知识的使用国。中国要想实现创新驱动发展,必须要有创新的能力。

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