在最新召開的空間科學先導專項成果發布會上,中國空間科學衛星任務在宇宙暫現天體、宇宙線傳播、太陽爆發等多個領域取得重大突破。面向未來,我國計劃在“十五五”期間啟動鴻蒙計劃、夸父二號、系外地球(ET)巡天、eXTP(增強型X射線時變與偏振天文臺)等科學衛星項目,聚焦宇宙起源、空間天氣起源和生命起源三大前沿問題,推動空間科學研究邁向新高度。
鴻蒙計劃旨在通過十星編隊探測宇宙黑暗時代。這一時期始于宇宙大爆炸后38萬歲,結束于第一代恒星形成,持續約9億年。由于當時宇宙尚未形成恒星,可見光觀測受限,但科學家發現氫原子在21厘米波長處會產生吸收譜線。經過137億年宇宙膨脹,這些信號波長被拉伸至15-20米范圍。為避開地球電磁干擾,項目將衛星編隊部署在月球背面,采用“1主9從”構型,通過甚長基線干涉測量技術實現等效超大口徑觀測。該計劃不僅能還原宇宙早期物質分布,還將開展銀河系星際介質三維結構研究和太陽系周邊環境探測。
夸父二號太陽極軌天文臺將首次實現太陽極區正面觀測。傳統地球軌道觀測受投影效應影響,難以精確測量極地磁場結構。項目通過木星和地球重力助推,將衛星送入與黃道面成80度夾角的極地軌道,配置6臺遙感載荷和4臺原位探測設備,對太陽磁場、速度場及太陽風進行多波段觀測。15年任務期內,衛星將15次飛越太陽兩極,完整覆蓋11年太陽活動周期,為建立全日球磁流體力學模型和災害性空間天氣預報提供關鍵數據。
ET巡天任務將接力開普勒望遠鏡尋找“地球2.0”。項目配備6臺廣角凌星望遠鏡和1臺微引力透鏡望遠鏡,部署在日地拉格朗日L2點。通過降低設備溫度波動至0.5℃、采用低噪聲CMOS探測器等技術升級,靈敏度較前代提升顯著。任務預計在4年內發現17顆系外地球、25顆流浪行星及數千顆類地行星,重點探測質量0.5-2倍地球、繞類太陽恒星運行的行星系統,為生命起源研究提供新靶標。
eXTP天文臺將構建極端物理環境觀測網絡。該衛星搭載4類X射線望遠鏡,首次實現能譜、時變與偏振同步測量,專門研究黑洞、中子星等極端天體。在極端引力條件下,可驗證廣義相對論預測的時空拖曳效應;通過測量磁陀星千億特斯拉級磁場,檢驗量子電動力學真空雙折射現象;精確測定中子星質量半徑關系,揭示低溫高密度物質狀態方程。其綜合性能較國際同類衛星提升一個數量級,有望在引力波電磁對應體探測等領域取得突破。










