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      據(jù)中青在線１２月１日報(bào)道中科院國家空間科學(xué)中心消息，繼暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”、實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)衛(wèi)星。

中科院國家空間科學(xué)中心主任吳季１日披露，我國“十三五”空間科學(xué)任務(wù)現(xiàn)已全面啟動(dòng)，爭取在２０２０年前后，研制發(fā)射愛因斯坦探針（ＥＰ）、先進(jìn)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(jì)劃（ＭＩＴ）、太陽風(fēng)－磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（ＳＭＩＬＥ）等科學(xué)衛(wèi)星。

中科院國家空間科學(xué)中心主任吳季演講

吳季說，這些空間科學(xué)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(yīng)體探測、全球變化與水循環(huán)、太陽磁層與爆發(fā)活動(dòng)關(guān)系等方面取得原創(chuàng)性成果，有望實(shí)現(xiàn)我國空間科學(xué)衛(wèi)星系列的持續(xù)、健康發(fā)展。

當(dāng)天，中科院還面向全國發(fā)起了空間科學(xué)任務(wù)概念建議的遴選征集。吳季說，瞄準(zhǔn)未來１０至１５年我國空間科學(xué)發(fā)展需求，中科院決定由國家空間科學(xué)中心牽頭，面向全國空間科學(xué)相關(guān)研究院所、高等院校及工業(yè)部門征集空間科學(xué)任務(wù)概念建議。參與此次征集并通過遴選的空間科學(xué)任務(wù)概念建議將獲得經(jīng)費(fèi)資助。

吳季說，此次征集的空間科學(xué)任務(wù)概念建議須由我國科學(xué)家自主原創(chuàng)提出，面向空間科學(xué)學(xué)科前沿，并有望在基礎(chǔ)科學(xué)前沿孕育重大科學(xué)突破。據(jù)他介紹，此次空間科學(xué)任務(wù)概念建議的征集工作已于即日啟動(dòng)，相關(guān)要求已在中科院國家空間科學(xué)中心官網(wǎng)發(fā)布（ｗｗｗ．ｎｓｓｃ．ａｃ．ｃｎ）。為期一個(gè)月的征集結(jié)束后，國家空間科學(xué)中心將組織專家對征集到的任務(wù)概念建議進(jìn)行遴選，入選建議預(yù)計(jì)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(xué)目標(biāo)是：

１）通過捕捉黑洞偶或產(chǎn)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(chǎn)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(shè)備相配合，探測引力波爆發(fā)源的電磁波對應(yīng)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(shí)域Ｘ射線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對暗弱和遙遠(yuǎn)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(shí)變的巡天監(jiān)測。

這些科學(xué)目標(biāo)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(yīng)體、超新星激波暴、活動(dòng)星系核、中子星、Ｘ射線閃、伽馬暴、恒星冕活動(dòng)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(rèn)引力波暴的天體物理起源并理解其產(chǎn)生的物理過程，揭示強(qiáng)引力場極端物理?xiàng)l件下的過程和規(guī)律。衛(wèi)星的主要科學(xué)目標(biāo)圍繞愛因斯坦廣義相對論的兩個(gè)預(yù)言——黑洞和引力波，科學(xué)影響將涉及大部分的天體物理學(xué)分支。其暫現(xiàn)源和爆發(fā)源的數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)布將產(chǎn)生重要的國際影響。

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

太陽風(fēng)示意圖

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，ＡＳＯ－Ｓ上將搭載３個(gè)主要載荷：全日面太陽矢量磁像儀（ＦＭＧ）、萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)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(zhì)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(zhì)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(rèn)為，這兩種現(xiàn)象均是由太陽磁場引起的。

從上世紀(jì)６０年代以來，世界各國先后發(fā)射了７０多顆太陽探測相關(guān)衛(wèi)星進(jìn)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(shí)間。ＡＳＯ－Ｓ從２０１１年獲得預(yù)先研究支持起算，到２０１６年４月完成背景型號研究，已經(jīng)走過了近５年的時(shí)間。

太陽活動(dòng)具有１１年的周期。目前太陽處于第２４活動(dòng)周的下降期，預(yù)期太陽活動(dòng)２５周將于２０２０年左右開始，極大預(yù)計(jì)在２０２３年至２０２４年。中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正全力以赴推進(jìn)太陽探測衛(wèi)星計(jì)劃。他們希望趕在下一個(gè)太陽活動(dòng)峰年的前夕（即２０２１年），將其射入軌道，以完整記錄太陽活動(dòng)第２５周的“太陽風(fēng)暴”。

全球水循環(huán)觀測衛(wèi)星（ＷＣＯＭ）計(jì)劃，將在國際上首次通過利用對水要素敏感的三個(gè)主被動(dòng)微波的傳感器聯(lián)合的探測，實(shí)現(xiàn)包括對土壤濕度、雪水當(dāng)量、地表凍融、海水鹽度、海面蒸散與降水等水循環(huán)關(guān)鍵要素時(shí)空分布的前所未有觀測精度和系統(tǒng)性的同步觀測；進(jìn)一步發(fā)展基于衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的水循環(huán)相關(guān)模型參數(shù)優(yōu)化方法以改進(jìn)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(jìn)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(yīng)與反饋?zhàn)饔谩?/span>

２０１６年，由我國科學(xué)家提出的國際上第一個(gè)對全球水循環(huán)關(guān)鍵多要素進(jìn)行同步觀測的科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃——“全球水循環(huán)觀測衛(wèi)星”已完成了主被動(dòng)協(xié)同反演和有效載荷關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和試驗(yàn)驗(yàn)證，背景型號研制通過驗(yàn)收，為接下來的工程研制奠定了基礎(chǔ)，也為中國科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“十三五”科學(xué)衛(wèi)星計(jì)劃的實(shí)施做好了準(zhǔn)備，將爭取在２０１９～２０２０年發(fā)射。

這將對人類進(jìn)一步了解太陽活動(dòng)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(xué)意義和應(yīng)用價(jià)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(dòng)的安全及導(dǎo)航／通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要影響。對該區(qū)域的探測研究蘊(yùn)涵重大的科學(xué)意義并具有重要的應(yīng)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(jì)劃（ＭＩＴ）”２０１０年前后在國家民用航天空間科學(xué)預(yù)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(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)支持下完成了背景型號階段研究，目前正在開展科學(xué)目標(biāo)和有效載荷配置方案的深化論證工作。

太陽風(fēng)—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(xué)衛(wèi)星。

磁層位于地球空間的最外層，太陽風(fēng)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(guān)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(shí)變、多成分、多自由度的關(guān)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(jìn)一步了解太陽活動(dòng)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(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。