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      據(jù)中青在線１２月１日報道中科院國家空間科學中心消息，繼暗物質粒子探測衛(wèi)星“悟空”、實踐十號返回式科學實驗衛(wèi)星、量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空后，我國還將在未來５年研制發(fā)射５顆空間科學衛(wèi)星。

中科院國家空間科學中心主任吳季１日披露，我國“十三五”空間科學任務現(xiàn)已全面啟動，爭取在２０２０年前后，研制發(fā)射愛因斯坦探針（ＥＰ）、先進天基太陽天文臺（ＡＳＯ－Ｓ）、全球水循環(huán)觀測衛(wèi)星（ＷＣＯＭ）、磁層－電離層／熱層耦合小衛(wèi)星星座探測計劃（ＭＩＴ）、太陽風－磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（ＳＭＩＬＥ）等科學衛(wèi)星。

中科院國家空間科學中心主任吳季演講

吳季說，這些空間科學衛(wèi)星的發(fā)射，將在地球空間耦合規(guī)律、引力波電磁對應體探測、全球變化與水循環(huán)、太陽磁層與爆發(fā)活動關系等方面取得原創(chuàng)性成果，有望實現(xiàn)我國空間科學衛(wèi)星系列的持續(xù)、健康發(fā)展。

當天，中科院還面向全國發(fā)起了空間科學任務概念建議的遴選征集。吳季說，瞄準未來１０至１５年我國空間科學發(fā)展需求，中科院決定由國家空間科學中心牽頭，面向全國空間科學相關研究院所、高等院校及工業(yè)部門征集空間科學任務概念建議。參與此次征集并通過遴選的空間科學任務概念建議將獲得經費資助。

吳季說，此次征集的空間科學任務概念建議須由我國科學家自主原創(chuàng)提出，面向空間科學學科前沿，并有望在基礎科學前沿孕育重大科學突破。據(jù)他介紹，此次空間科學任務概念建議的征集工作已于即日啟動，相關要求已在中科院國家空間科學中心官網發(fā)布（ｗｗｗ．ｎｓｓｃ．ａｃ．ｃｎ）。為期一個月的征集結束后，國家空間科學中心將組織專家對征集到的任務概念建議進行遴選，入選建議預計將于２０１７年春節(jié)前公布。

“愛因斯坦探針”衛(wèi)星主要用于研究黑洞和引力波

據(jù)資料，愛因斯坦探針衛(wèi)星的主要科學目標是：

１）通過捕捉黑洞偶或產生的Ｘ射線暫現(xiàn)信號，發(fā)現(xiàn)和探測幾乎所有尺度上的沉寂的黑洞，它們是宇宙黑洞的主要存在形式。特別是發(fā)現(xiàn)星系中心黑洞潮汐摧毀并吞噬恒星產生的Ｘ射線暫現(xiàn)爆發(fā)；

２）與國際上第二代引力波探測設備相配合，探測引力波爆發(fā)源的電磁波對應體并對其精確定位。

３）開展最深靈敏度的、高監(jiān)測頻度的大視場時域Ｘ射線監(jiān)測，實現(xiàn)對暗弱和遙遠的高能暫現(xiàn)源的全天普查監(jiān)測，開展大樣本Ｘ射線源的時變的巡天監(jiān)測。

這些科學目標涉及的天體包括：幾乎所有尺度的黑洞、引力波源的電磁波對應體、超新星激波暴、活動星系核、中子星、Ｘ射線閃、伽馬暴、恒星冕活動等。通過衛(wèi)星的數(shù)據(jù)分析，將探究黑洞在宇宙中是否普遍存在，證認引力波暴的天體物理起源并理解其產生的物理過程，揭示強引力場極端物理條件下的過程和規(guī)律。衛(wèi)星的主要科學目標圍繞愛因斯坦廣義相對論的兩個預言——黑洞和引力波，科學影響將涉及大部分的天體物理學分支。其暫現(xiàn)源和爆發(fā)源的數(shù)據(jù)及時發(fā)布將產生重要的國際影響。

先進天基太陽天文臺（ＡＳＯ－Ｓ）的科學目標，是觀測和研究太陽磁場、太陽耀斑、日冕物質拋射三者之間的關系，簡稱“一磁兩暴”。

太陽風示意圖

為實現(xiàn)這一目標，ＡＳＯ－Ｓ上將搭載３個主要載荷：全日面太陽矢量磁像儀（ＦＭＧ）、萊曼阿爾法太陽望遠鏡（ＬＳＴ）、太陽硬Ｘ射線成像儀（ＨＸＩ），它們將分別用來觀測太陽磁場、耀斑和日冕物質拋射。

太陽上的物理現(xiàn)象十分豐富，其中太陽耀斑和日冕物質拋射是太陽上兩類最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象，對地球空間環(huán)境的破壞性最大。現(xiàn)在一般認為，這兩種現(xiàn)象均是由太陽磁場引起的。

從上世紀６０年代以來，世界各國先后發(fā)射了７０多顆太陽探測相關衛(wèi)星進入太空。中國的太陽物理研究位居世界第二，但用的都是“別人家”的數(shù)據(jù)。讓中國自己的太陽衛(wèi)星“飛天”顯得迫在眉睫。

衛(wèi)星的研制周期一般都很長，從最初的概念提出到最后發(fā)射上天一般需要１０到１５年，甚至更長的時間。ＡＳＯ－Ｓ從２０１１年獲得預先研究支持起算，到２０１６年４月完成背景型號研究，已經走過了近５年的時間。

太陽活動具有１１年的周期。目前太陽處于第２４活動周的下降期，預期太陽活動２５周將于２０２０年左右開始，極大預計在２０２３年至２０２４年。中國科學家團隊正全力以赴推進太陽探測衛(wèi)星計劃。他們希望趕在下一個太陽活動峰年的前夕（即２０２１年），將其射入軌道，以完整記錄太陽活動第２５周的“太陽風暴”。

全球水循環(huán)觀測衛(wèi)星（ＷＣＯＭ）計劃，將在國際上首次通過利用對水要素敏感的三個主被動微波的傳感器聯(lián)合的探測，實現(xiàn)包括對土壤濕度、雪水當量、地表凍融、海水鹽度、海面蒸散與降水等水循環(huán)關鍵要素時空分布的前所未有觀測精度和系統(tǒng)性的同步觀測；進一步發(fā)展基于衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的水循環(huán)相關模型參數(shù)優(yōu)化方法以改進水循環(huán)過程模擬能力，并綜合觀測和模型以及歷史觀測數(shù)據(jù)的校正進行集成分析，揭示全球變化背景下水循環(huán)的變化特征與趨勢和水循環(huán)對全球變化的響應與反饋作用。

２０１６年，由我國科學家提出的國際上第一個對全球水循環(huán)關鍵多要素進行同步觀測的科學衛(wèi)星計劃——“全球水循環(huán)觀測衛(wèi)星”已完成了主被動協(xié)同反演和有效載荷關鍵技術的攻關和試驗驗證，背景型號研制通過驗收，為接下來的工程研制奠定了基礎，也為中國科學院空間科學戰(zhàn)略性先導科技專項“十三五”科學衛(wèi)星計劃的實施做好了準備，將爭取在２０１９～２０２０年發(fā)射。

這將對人類進一步了解太陽活動對地球等離子體環(huán)境和空間天氣的影響具有重要的科學意義和應用價值。

全球水循環(huán)示意圖

磁層－電離層－熱層是相互耦合的圈層，對于人類航天活動的安全及導航／通信系統(tǒng)的正常運行有著重要影響。對該區(qū)域的探測研究蘊涵重大的科學意義并具有重要的應用前景，對于深入理解空間天氣的一些重要物理過程有著重要意義。

“磁層－電離層－熱層耦合小衛(wèi)星星座探測計劃（ＭＩＴ）”２０１０年前后在國家民用航天空間科學預先研究的支持下，完成了探測方案和有效載荷配置研究；之后在中國科學院空間科學先導專項支持下完成了背景型號階段研究，目前正在開展科學目標和有效載荷配置方案的深化論證工作。

太陽風—磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（Ｓｏｌａｒ　ｗｉｎｄ　Ｍａｇｎｅｔｏｓｐｈｅｒｅ　Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ　Ｌｉｎｋ　Ｅｘｐｌｏｒｅｒ，ＳＭＩＬＥ）是擬于２０２１年發(fā)射的科學衛(wèi)星。

磁層位于地球空間的最外層，太陽風與磁層的相互作用是空間天氣變化因果鏈中承上啟下的關鍵環(huán)節(jié)，是揭示地球空間天氣基本規(guī)律的前沿課題之一。地球空間由于時變、多成分、多自由度的關聯(lián)相互作用使得傳統(tǒng)的理論分析變得非常困難。發(fā)射這一衛(wèi)星將對人類進一步了解太陽活動對地球等離子體環(huán)境和空間天氣的影響具有重要的科學意義和應用價值。