“从无到有”→“全面开花” 我国空间科学研究这样闪耀太空

新中国成立75周年来，我国坚持走自力更生、自主创新之路，一步步实现了走出地球、遨游太空、探索宇宙的梦想，空间科学研究持续推进，不断取得举世瞩目的科技成就。

空间科学是以航天器为主要平台，研究发生在日地空间、行星际空间乃至整个宇宙空间的物理、化学以及生命等自然现象及其规律，是一门占据基础前沿、引领技术创新、保障国家太空安全的科学。

新中国成立以来，我国空间科学大致经历了三个重要的发展阶段：

从1958年决定研制到1970年，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射，成为我国空间科学的起点。

21世纪初，我国成功实施由“探测一号”“探测二号”组成的“双星计划”，实现了我国空间科学专用卫星从0到1的突破。

党的十八大以来，我国建立了空间科学卫星系列，“悟空”“墨子号”“慧眼”“夸父一号”等陆续升空；与此同时，载人航天工程开展了大量空间科学与应用实验，月球与行星探测也不断推进，我国空间科学研究进入快车道，空间科学事业正在大踏步走近世界舞台中央。

我国空间科学卫星从无到有 闪耀太空

要想更好地利用宇宙太空，我们首先要了解宇宙现象和规律，这就需要科学卫星的帮助。“东方红一号”是我国第一颗人造卫星，也是我国空间科学的起点。目前，我国已完成了15次空间科学卫星任务，打造出了中国人自己的空间科学卫星系列。那么，我国空间科学卫星是如何实现从无到有、到不断发展壮大并闪耀太空的？一起来了解。

几天前，我国太阳风磁层相互作用全景成像卫星——“微笑卫星”完成正样研制，预计2025年底前择机发射。“微笑卫星”是中国科学院空间科学（二期）先导专项的收官之作，预计将获取太阳风与地球磁层的相互作用，探索日冕物质抛射事件等，有望持续获得更新人类知识图谱的新发现。

中国科学院院士 中国科学院国家空间科学中心主任 王赤：我们现在探测仪器的水平是越来越高，对于一些宏观的过程我们看得更大，对于一些微观的过程我们看得更精，对于能量的过程我们看得更高能段，中国的空间科学正在进入到一个多点突破的态势。

从我国首颗空间天文卫星——暗物质卫星“悟空”号、到量子科学实验卫星“墨子号” 、综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”，再到大视场X射线天文卫星“爱因斯坦探针”……自2011年以来，我国先后启动两期空间科学卫星先导专项，一系列不断开拓空间科学新领域的卫星陆续升空，对太阳活动、日地空间以及宇宙天体爆发等形成多方位动态监测与探索。

中国科学院院士 中国科学院国家空间科学中心主任 王赤：“悟空号”暗物质粒子探测卫星探测的能段是最高的；“墨子号”建立了千公里量子级的基于纠缠的量子密钥分发，在国际上是首次；“夸父一号”对于太阳磁场纵向场的监测达到了国际先进水平。今年年初发射的“爱因斯坦探针”到目前为止已经探测到2000多颗的恒星耀发事件，对于动态的宇宙，我们能够去提供更深的科学的认知。

党的十八大以来，我国空间科学研究快速发展，而在这背后是长达数十年的探索和积累。

中国科学院院士 中国科学院国家空间科学中心主任 王赤：空间科学中心起步于我们581组，也就是1958年，为“东方红一号”卫星研制工作成立的一个研究机构，这是一开始我们的梦想，研制我们国家的人造卫星。

要开展空间科学研究，卫星发挥着不可替代的作用。1957年，苏联成功发射了世界第一颗人造卫星，宣告了人类航天时代的来临。1958年，中国首次提出“我们也要搞人造卫星”。不过，卫星是一项十分复杂的空间技术，对于当时工业和科研基础都相对薄弱的中国来说，谈何容易。

时任“东方红一号”卫星总体设计组副组长 潘厚任：假如说我们放“东方红一号”卫星是相当于要吃馒头，那就得从开荒种麦子做起，什么都没有，白手起家。

重重困难之下，卫星研制工作一度被推迟，集中科研力量先发展探空火箭。直到1965年，党中央决定重启卫星研制，并在当年10月份召开卫星方案论证会议。

时任“东方红一号”卫星总体设计组副组长 潘厚任：全国大概有100多人参加，开了42天，白天开会，晚上计算研究。最后定了12个字的指标，“上得去、抓得住、听得到、看得见”。

“上得去”是卫星发射的第一项要求，也是最基本的要求，需要靠大量精确的计算来保证。

时任“东方红一号”卫星总体设计组副组长 潘厚任：什么都缺，计算机也没有，那时靠计算尺，真正卫星上的人家都是绝密的，不给我们公开，靠自己，我们要自力更生，艰苦奋斗，要走前人没有走过的路。

从基本原理、到轨道计算到发射测控，从卫星结构到大量高精度的零部件，全国众多领域的科研人员、工程人员克服重重挑战，历时5年攻关，用最简陋的设备实现中国第一个太空使命。1970年4月24日，“东方红一号”卫星成功发射升空，并发回了遥测数据和乐音，让全世界听到了中国卫星的声音。

时任“东方红一号”卫星总体设计组副组长 潘厚任：特别高兴，终于成功了，我们那时候很骄傲的是什么，咱们“东方红一号”卫星百分之百都是国产的，带动一系列的工业跟科研把它发展起来，打了很好的基础，培养了一批人，最重要的是咱们自己的一套理论、方法、工艺。

“东方红一号”为我国后续一系列卫星的研制和发射打下了坚实的基础，也成为我国空间科学研究的起点。未来随着一批前沿空间科学任务的部署，中国的太空探索之路还将越走越宽广。

中国科学院院士 中国科学院国家空间科学中心主任 王赤：我们未来要重点发展的5大科学探测主题，包括极端宇宙，时空涟漪、日地全景、宜居行星和太空格物，凝练了17个优先的发展方向，通过这些任务的实施，目标是2035年，我们能够进入到空间科学的国际前列。

中国空间站空间科学实验正有序开展

如今我国的空间科学研究可以说是“全面开花”，在科学卫星闪耀太空不断探索未知的同时，中国空间站里一项项空间科学实验正有序开展，科研成果不断产出。在这背后，又有哪些科技支撑呢？

在中国科学院空间应用工程与技术中心，工作人员正密切关注空间站内的最新动态。

中国科学院空间应用工程与技术中心研究员 张璐：我们看到的是辐射生物学装置回舱的工作，之前带上去的一些厌氧古菌的样本，在太空里面暴露了几个月时间之后，要把它的样品从舱外转移到舱内。

据了解，依托中国空间站建立的国家太空实验室，目前已在轨开展百余项科学实验和应用试验，“太空稻种”已在地面孕育后代，“太空养鱼” 实现了我国在太空培育脊椎动物的突破，“太空晶体”顺利生长，将为地面新材料制备提供指导作用……而一项项科学实验和科研成果的背后，离不开科学实验柜的支撑。

中国空间站密封舱内部署了生命生态、流体物理、无容器材料等14个科学实验柜，每个实验柜看起来不大，却是无数科研人员十多年无数次尝试和努力的结果。

中国科学院空间应用工程与技术中心研究员 张璐：所有的实验柜大概都是10多年前就开始考虑和规划，第一步最难的就是来规划我们在太空里面各种不同的领域，它究竟要进行哪些类型的实验，把它从科学的东西变成我们工程可实现的一个东西，复杂度其实都不亚于一个全新的卫星，因为之前没有人干过。

总台央视记者 任梅梅：在我身旁就是和我们空间站同样大小、同等配置、同步运行的十四个科学实验柜，每个实验柜就是一个综合性科学实验室，它们共同的研制难点就是空间小，相当于要把在地面上几个屋子的实验装置放进一个不足两立方米的柜子里。

用最小的重量搭载最多的科学载荷，才能承载更多的科学研究。对此，科研团队针对实验柜进行了几百次仿真和力学试验验证，最终实现了在柜体主结构不到100公斤的情况下，承重能力达到500公斤，比国际空间站实验柜高出两倍以上。

中国科学院空间应用工程与技术中心研究员 张璐：在我们最后一个实验柜送走的时候，其实当时心里是特别的不舍，因为基本上这10年里，可能我们和实验柜打交道的时间比和家人的时间都要多得多。当我们的实验柜发射、正常入轨的时候，当看到各种科学数据，源源不断的往地面传送，我觉得可能这三十几年所有载人航天的科研工作者们想看到的就是那一刻。

基于一系列太空科学实验的顺利开展，从神舟十二号到神舟十七号，航天员们先后带回了300多份科学实验样品，国内外百余家科研院所参与研究。目前，相关部门正在遴选更多科学实验项目，等待国家太空实验室创造新的科学奇迹。

中国科学院空间应用工程与技术中心研究员 张璐：我们不能放松，要去选出来一些项目，产出一些直接能够服务于咱们国计民生的应用成果；我们还要不断地去研制一些新的载荷装置，支持更多、更广泛的空间科学和应用的实验。我们空间站是我们近地轨道的一个大型实验室，未来可能月球上也会有我们的实验室，甚至在更久的将来，去更远的星体里面建立我们探索宇宙、探索未知奥秘的空间实验室。