7月20日，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心對(duì)中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（以下簡(jiǎn)稱空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)）部署的3顆衛(wèi)星最新重大科學(xué)成果進(jìn)行了集中發(fā)布。此次發(fā)布的成果來(lái)自我國(guó)首顆空間引力波探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“太極一號(hào)”，我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“實(shí)踐十號(hào)”和我國(guó)首顆大型硬X射線天文衛(wèi)星“慧眼”衛(wèi)星。
空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)二期負(fù)責(zé)人、中科院國(guó)家空間科學(xué)中心主任王赤介紹，“實(shí)踐十號(hào)”和“慧眼”是空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)一期研制發(fā)射的科學(xué)衛(wèi)星，“太極一號(hào)”是空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)二期研制發(fā)射的衛(wèi)星。他表示，空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)二期自2018年5月底啟動(dòng)以來(lái)，已發(fā)射了“太極一號(hào)”和“懷柔一號(hào)”衛(wèi)星，預(yù)計(jì)在未來(lái)兩到三年內(nèi)，先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)、愛(ài)因斯坦探針、太陽(yáng)風(fēng)-磁層相互作用全景成像衛(wèi)星等空間科學(xué)衛(wèi)星也將陸續(xù)發(fā)射，有望在太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)、時(shí)域天文學(xué)和日地關(guān)系等方面取得重大突破。
“太極一號(hào)”：完成全部預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)
“‘太極一號(hào)’已圓滿完成全部預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)?！薄疤珮O一號(hào)”首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)術(shù)副校長(zhǎng)吳岳良介紹，“太極一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了我國(guó)迄今為止最高精度的空間激光干涉測(cè)量，完成了國(guó)際首次微牛量級(jí)射頻離子和霍爾兩種類型電微推技術(shù)的全部性能驗(yàn)證，并率先實(shí)現(xiàn)了我國(guó)兩種無(wú)拖曳控制技術(shù)的突破，達(dá)到我國(guó)最高水平。
“太極一號(hào)”衛(wèi)星是中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)二期的首發(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，2020年1月在軌交付。
“太極一號(hào)”模擬圖（中科院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖）
近日，《自然》子刊《通訊·物理》發(fā)表了“太極一號(hào)”第一階段的在軌測(cè)試匯總結(jié)果。在軌測(cè)試和數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，“太極一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了我國(guó)最高精度的空間激光干涉測(cè)量；引力參考傳感器傳感精度與量程比達(dá)到國(guó)內(nèi)同等最好水平；在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了微牛級(jí)射頻離子和雙模霍爾電推進(jìn)技術(shù)的在軌驗(yàn)證；在國(guó)內(nèi)首次開(kāi)展衛(wèi)星無(wú)拖曳控制在軌實(shí)驗(yàn)。
“上述指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了空間引力波探測(cè)核心技術(shù)的可行性，邁出了我國(guó)空間引力波探測(cè)的第一步，為我國(guó)在空間引力波探測(cè)領(lǐng)域率先取得突破奠定了基礎(chǔ)?！眳窃懒颊f(shuō)。
在空間引力波探測(cè)科學(xué)目標(biāo)研究方面，“太極一號(hào)”的科研人員還在國(guó)際上首次提出利用“太極-LISA”進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)的建議，有望將哈勃常數(shù)的準(zhǔn)確度提高到千分之五。聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)可對(duì)引力波波源的位置進(jìn)行更快更準(zhǔn)的定位，并有望提升精度達(dá)四個(gè)量級(jí)。該研究成果發(fā)表在《自然·天文》上。
關(guān)于未來(lái)，吳岳良表示，“太極一號(hào)”還將進(jìn)一步開(kāi)展探索載荷在軌性能極限、長(zhǎng)壽命、優(yōu)化無(wú)拖曳控制策略等擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
“實(shí)踐十號(hào)”：實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成后產(chǎn)出不斷
“‘實(shí)踐十號(hào)’的19項(xiàng)有效載荷圓滿完成了28項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)做完了，但科學(xué)研究是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。”“實(shí)踐十號(hào)”科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總師、中科院力學(xué)研究所研究員康琦說(shuō)。
“實(shí)踐十號(hào)”是我國(guó)科學(xué)衛(wèi)星系列中唯一的返回式衛(wèi)星，是開(kāi)展微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)研究的高效、短期、綜合空間實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，搭載其上的科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共包含6大領(lǐng)域?？电榻B，在“實(shí)踐十號(hào)”開(kāi)展的28項(xiàng)微重力和生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，在國(guó)際上首次開(kāi)展的研究有15項(xiàng)。
“實(shí)踐十號(hào)”模擬圖（中科院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖）
成功的實(shí)驗(yàn)直接帶動(dòng)了科學(xué)成果的產(chǎn)出。
以“實(shí)踐十號(hào)”為平臺(tái)，研究人員首次實(shí)現(xiàn)了在微重力條件下2-細(xì)胞胚胎至囊胚的發(fā)育，揭示了影響太空哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的關(guān)鍵因素。相關(guān)成果以封面文章的形式發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上。美國(guó)斯坦福大學(xué)薛人望教授評(píng)論稱，“這項(xiàng)工作對(duì)人類太空探索具有里程碑意義，“小鼠胚胎發(fā)育一小步，人類生殖一大步”； 以色列特拉維夫大學(xué)David Elad教授認(rèn)為，“這項(xiàng)成就代表了輔助生殖技術(shù)的飛躍和科學(xué)的卓越進(jìn)步”。
研究人員還通過(guò)在微重力環(huán)境下開(kāi)展顆粒流體實(shí)驗(yàn)，獲取了顆粒分聚現(xiàn)象的微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)關(guān)聯(lián)，將對(duì)需要混合或分離的工業(yè)過(guò)程具有重要借鑒意義。相關(guān)成果發(fā)表在《科學(xué)》子刊《科學(xué)進(jìn)步》上。評(píng)審人評(píng)價(jià)稱“這是一篇在眾多顆粒分聚論文中令人耳目一新的優(yōu)秀工作”，“是一項(xiàng)令人印象深刻的實(shí)驗(yàn)研究，迄今為止是我所看到的這方面最清晰和最有說(shuō)服力的論文，論文對(duì)于對(duì)流和拱的機(jī)制給出了很好的實(shí)驗(yàn)證明和解釋”。
“慧眼”：成果來(lái)自整個(gè)天文界
“‘慧眼’衛(wèi)星產(chǎn)出的成果來(lái)自整個(gè)天文界?！薄盎垩邸毙l(wèi)星首席科學(xué)家、中科院高能物理研究所研究員張雙南說(shuō)。
此次新聞發(fā)布會(huì)上，“慧眼”帶來(lái)了兩個(gè)重要成果，一個(gè)與黑洞研究相關(guān)，另一個(gè)與太陽(yáng)耀斑研究相關(guān)。
2019年，“慧眼”衛(wèi)星對(duì)黑洞X射線雙星MAXI J1348-630的爆發(fā)進(jìn)行了寬波段高頻次監(jiān)測(cè)，首次清晰觀測(cè)到了黑洞雙星爆發(fā)過(guò)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。成果已發(fā)表于《天體物理學(xué)快報(bào)》。
就在“慧眼”衛(wèi)星發(fā)射升空后不久，就遇到了第24太陽(yáng)活動(dòng)周最大耀斑，“慧眼”衛(wèi)星完整探測(cè)到了此次耀斑的高能輻射過(guò)程，獲得了耀斑過(guò)程中非熱電子的譜指數(shù)演化。該成果表明，“慧眼”衛(wèi)星的科學(xué)研究能力和目標(biāo)已經(jīng)得到了顯著的擴(kuò)展，能夠觀測(cè)研究黑洞、中子星、地球伽馬射線閃、宇宙伽馬射線暴、引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體和快速射電暴，并對(duì)太陽(yáng)的高能爆發(fā)開(kāi)展高質(zhì)量觀測(cè)研究，為理解太陽(yáng)高能輻射隨時(shí)間演化提供了新的觀測(cè)結(jié)果。該科研成果已被《天體物理學(xué)》接收，近期將正式公開(kāi)發(fā)表。
“這兩個(gè)成果都來(lái)自‘慧眼’衛(wèi)星的用戶單位。”張雙南說(shuō)，這兩個(gè)單位分別是南京師范大學(xué)和武漢大學(xué)。
“慧眼”模擬圖（中科院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖）
2017年6月15日，“慧眼”衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地升空。作為具有寬能段和大面積優(yōu)勢(shì)X射線空間天文臺(tái)，“慧眼”面向全球征集客座觀測(cè)提案，目前國(guó)內(nèi)外的客座觀測(cè)提案比例都在逐年增加。張雙南介紹，目前“慧眼”衛(wèi)星已經(jīng)完成了三輪長(zhǎng)期觀測(cè)計(jì)劃，完成了一千多次觀測(cè)，包括30多次機(jī)遇觀測(cè)以及與國(guó)內(nèi)外空間、地面光學(xué)及射電望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合開(kāi)展的200余次協(xié)同觀測(cè)。同時(shí)，使用“慧眼”衛(wèi)星數(shù)據(jù)或結(jié)果發(fā)表的論文數(shù)量和引用數(shù)量都在不斷增加。
“衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命是4年，目前狀態(tài)良好，預(yù)期可運(yùn)行約10年?！睆堧p南說(shuō)，4月22日，“慧眼”衛(wèi)星通過(guò)了“拓展觀測(cè)”論證，將延壽運(yùn)行2年；與此同時(shí)，“慧眼”的繼承者——增強(qiáng)型X射線時(shí)變與偏振空間天文臺(tái)（eXTP）旗艦級(jí)空間天文臺(tái)計(jì)劃正在開(kāi)展空間科學(xué)背景型號(hào)階段研究，將有望成為中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)的旗艦級(jí)空間X射線天文臺(tái)，為探索極端宇宙做出重大貢獻(xiàn)。
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China’s first step towards probing the expanding universe and the nature of gravity using a space borne gravitational wave antenna, DOI: 10.1038/s42005-021-00529-z
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Time-lag Between Disk and Corona Radiation Leads to Hysteresis Effect Observed in Black hole X-Ray Binary MAXI J1348-630, DOI: 10.3847/2041-8213/ac0a7b
Non-thermal electron energization during the impulsive phase of an X9.3 flare revealed by Insight-HXMT, https://arxiv.org/abs/2106.09506
（源自中國(guó)科學(xué)報(bào) 2021年7月20日版 原地址：http://wap.sciencenet.cn/mobile.php?type=detail&cat=news&id=461713&mobile=1）
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