在近日舉辦的空間科學先導專項成果發布會上,中國科學院國家空間科學中心宣布,將在“十五五”期間啟動一系列重大科學衛星任務,包括“鴻蒙計劃”“夸父二號”、系外地球巡天以及增強型X射線時變與偏振空間天文臺等項目。這些任務將圍繞宇宙起源、空間天氣起源和生命起源等核心科學問題展開,旨在推動我國在宇宙黑暗時代、太陽磁活動周和系外類地行星探測等領域取得新的突破。
自2011年啟動實施以來,空間科學先導專項已成功研制并發射了“悟空”號、實踐十號、“墨子號”“慧眼號”“太極一號”“懷柔一號”“夸父一號”和“天關”衛星等八項科學衛星任務。這些任務不僅取得了一系列重大原創成果,還創造了多項中國第一乃至世界首次,標志著我國空間科學創新發展進入“快車道”,實現了從“跟跑”“并跑”到部分領域“領跑”的歷史性跨越。
在科學研究方面,專項任務持續向“四極”方向拓展。極宏觀領域,繪制出國際首個X射線全天天圖;極微觀領域,獲得了世界上最精確的宇宙射線電子、質子、氦核和硼核能譜精細結構;極端條件領域,首次直接測量到宇宙最強磁場,并探測到距離黑洞最近的高速噴流;極綜合交叉領域,實現了科學、技術和工程的高度融合發展。這些成果不僅推動了科學進步,也帶動了尖端有效載荷和衛星平臺技術的跨越式發展。我國突破了星地光路對準等關鍵技術,建成國內首個國際水準的X射線標定束線,研制出國際領先的大視場、高靈敏度龍蝦眼X射線望遠鏡,并實現了衛星平臺與載荷的一體化設計。
在人才培養方面,專項建立了“首席科學家+工程兩總”的新型任務體制,培養出一批領軍人才與創新團隊,涌現出眾多勇挑重擔的青年科研骨干,形成梯次合理、德才兼備的高素質人才隊伍。同時,我國空間科學學科體系不斷完善,重點實驗室建設成效顯著,為后續任務實施奠定了堅實基礎。
在國際合作方面,專項積極開展全方位、多層次的合作,開創了多個國際合作新范式。例如,“微笑”衛星是中國科學院與歐洲空間局首次進行任務級全方位、全周期的深度合作項目;“天關”衛星由中方主導,歐洲空間局、德國和法國共同參與,是歐洲空間局首次以“機遇任務”的方式參與中國空間科學任務。通過組建國際科學團隊、推動數據共享,我國不斷提升科學衛星的國際影響力與效益。
在具體科學發現方面,“天關”衛星在黑洞、中子星和伽馬射線暴等天體研究領域取得多項成果。它發現了新型X射線暫現源EP241021a,為理解這類神秘天體提供了關鍵線索;探測到銀河系內X射線暗弱爆發EP240904a,為發現恒星級黑洞開辟了新途徑;還實現了“自主觸發、自動后隨”后首次探測到的暫現源EP240801a,對傳統伽馬暴分類提出了挑戰。“慧眼”衛星則在地球大氣層密度測量、銀河系內黑洞吸積爆發耀發機制、吸積毫秒脈沖星輻射機制和表面磁場、中子星表面核燃燒點火位置以及最亮伽馬射線暴最小光變時標等方面取得豐碩成果。
“懷柔一號”衛星在探測遙遠宇宙天體方面也表現突出。它發現了致密星并合產生的伽馬暴中存在新的子類型,拓展了人們對引力波電磁對應體的認知;揭示了全新的磁陀星爆發模式,對理解其爆發機制具有重要意義;還通過發現一組獨特的周期性粒子沉降事件,深化了對近地軌道空間輻射環境的認識。“悟空”號衛星則在國際上首次實現1TeV/n以上能區次級宇宙線硼能譜的精確測量,以8倍標準偏差高置信度發現其變硬結構,這對揭示宇宙射線傳播機制有重要意義。“夸父一號”衛星觀測發現,高能C級耀斑與日冕物質拋射的關聯率遠低于預期值及傳統模型,在127例高能C級耀斑中,僅有5例伴隨有CME,且均為噴流產生的窄CME,為破解太陽爆發機制和高能粒子起源提供了新線索。










