11月24日，中国科学院国家空间科学中心召开空间科学先导专项最新亮点成果发布会，集中发布了空间科学卫星任务在宇宙暂现天体、宇宙线传播、太阳爆发等领域取得的系列重大科学突破。
中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任、空间科学（二期）先导专项负责人王赤介绍，中国科学院空间科学先导专项自2011年启动实施，已成功研制并发射“悟空”号、实践十号、“墨子号”“慧眼号”“太极一号”“怀柔一号”“夸父一号”和“天关”卫星等八项科学卫星任务，取得了一系列重大原创成果，创造多项中国第一乃至世界首次。新京报记者 张璐
专项推动我国空间科学发展进入“快车道”
“专项实施以来，我国空间科学呈现出多点突破、集群迸发的强劲发展态势。”王赤说，作为我国首个系统性支持空间科学研究的计划，中国科学院空间科学先导专项标志着我国空间科学创新发展进入“快车道”，实现了从“跟跑”“并跑”到部分领域“领跑”的历史性跨越，推动中国空间科学家逐步走向世界舞台中央。
十五年来，专项集中体现了科学研究不断向“四极”方向的拓展与深化：极宏观方面，绘制出中国自主研制设备观测到的首张X射线全天天图；极微观方面，获得了迄今为止世界上最精确的宇宙射线电子、质子、氦核和硼能谱精细结构；极端条件方面，首次直接测量到宇宙最强磁场，探测到距离黑洞最近的高速喷流；极综合交叉方面，实现了科学、技术、工程的高度融合发展。
在取得科学突破的同时，专项也带动了尖端有效载荷和卫星平台技术的跨越式发展。我国突破了星地光路对准等关键技术，建成国内首个国际水准的X射线标定束线，研制出国际上领先1～2个数量级的大视场、高灵敏度龙虾眼X射线望远镜，实现了卫星平台与载荷的一体化设计。
专项建立了“首席科学家+工程两总”的新型任务体制，培养出一批领军人才与创新团队，涌现出众多勇挑重担的青年科研骨干，形成梯次合理、德才兼备的高素质人才队伍。同时，我国空间科学学科体系不断完善，重点实验室建设成效显著，为后续任务实施奠定坚实基础。
专项还积极开展全方位、多层次的国际合作，开创了多个国际合作新范式。“微笑”卫星是中国科学院和欧洲空间局（欧空局）首次进行任务级全方位、全周期的深度合作项目。“天关”卫星由中方主导，欧空局、德国和法国共同参与，是欧空局首次以“机遇任务”的方式参与中国空间科学任务。
发现新型X射线暂现源
推动黑洞、中子星等研究取得新突破
中国科学院国家天文台研究员、“天关”卫星首席科学家袁为民介绍，“天关”卫星发现新型X射线暂现源EP241021a，为理解这类神秘暂现天体提供关键线索；探测到银河系内X射线暗弱爆发EP240904a，为发现恒星级黑洞开辟新途径；实现“自主触发、自动后随”后首次探测到的暂现源EP240801a，为理解伽马射线暴和恒星核坍缩事件的多样性提供了新线索。
中国科学院高能物理所研究员、“慧眼号”首席科学家张双南介绍，“慧眼”卫星自2017年发射以来运行稳定，在地球大气层的密度测量、银河系内黑洞吸积爆发的耀发机制、吸积毫秒脉冲星的辐射机制和表面磁场、中子星表面核燃烧的点火位置、最亮伽马射线暴的最小光变时标等方面取得丰硕成果。
“地球大气的低层密度测量通常有很多手段，但高层大气的直接测量往往是比较困难的。”张双南说，“慧眼”卫星在观测其他天体的过程当中，对地球的大气进行了断层扫描，测量了宇宙中X射线经过地球大气的衰减，填补了50-200公里地球高层大气密度的测量空白，而且这属于观测过程中零成本的“副产品”。
中国科学院高能物理所研究员、“怀柔一号”首席科学家熊少林介绍，“怀柔一号”于2020年12月发射，发现致密星并合产生的伽马暴中存在新的子类型，拓展了人们对引力波电磁对应体的认知；揭示全新的磁陀星爆发模式，对理解其爆发机制具有重要意义；通过发现一组独特的周期性粒子沉降事件，深化了对近地轨道空间辐射环境的认识。
揭示耀斑和日冕物质抛射的反常关联率
中国科学院紫金山天文台研究员、“夸父一号”首席科学家代表苏杨介绍，“夸父一号”是中国首个综合性太阳空间天文台卫星，其科学目标是“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场、耀斑和日冕物质抛射，研究其本质和相互关联。
“在观测类成果方面，我们建立了多类太阳活动的事件列表，比如日珥爆发、白光耀斑、硬X射线暴等，观测到的白光耀斑超过500例，发现其并不像以前认为的那样罕见；莱曼阿尔法增亮事件超过5000例；硬X射线暴超过1800例。这是我们积累的一笔笔财富，我们正在利用这些数据进行持续研究。”他说。
近年来，频繁刷屏的极光现象就是由太阳活动产生的。日珥和暗条爆发会产生日冕物质抛射，这些抛射到达地球就会产生地磁暴，形成大家熟知的极光。苏杨介绍，太阳爆发时，能量爆发性地快速释放，可以同时驱动耀斑和日冕物质抛射。以往认为，在能量越强的事件当中，两者的关联性或者同时出现的概率越大。“夸父一号”观测则发现，高能C级耀斑与日冕物质抛射的关联率远低于基于以往结果和传统模型的预期值，在127例高能C级耀斑中，仅有5例伴随有日冕物质抛射。这种反常结果为破解太阳爆发机制和高能粒子起源提供了新线索。
首次发现次级宇宙线硼能谱变硬结构
中国科学院紫金山天文台副台长、“悟空”号科学团队负责人范一中介绍，“悟空”号在国际上首次实现1TeV/n（1万亿电子伏特每核子数）以上能区次级宇宙线硼能谱的精确测量，以8倍标准偏差高置信度发现其变硬结构。硼能谱指数变化幅度是质子、氦核等初级宇宙线能谱指数变化幅度的两倍，表明变硬可能源于传播效应，这对揭示宇宙射线传播机制有重要意义。
将实施“系外地球2.0”等科学卫星计划
王赤介绍，“十五五”期间，聚焦宇宙起源、空间天气起源、生命起源等重大前沿问题，中国科学院国家空间科学中心将组织实施包含“鸿蒙计划”“夸父二号”、系外地球巡天、增强型X射线时变与偏振空间天文台在内的太空探源科学卫星计划，力争在宇宙黑暗时代、太阳磁活动周、系外类地行星探测等领域实现新突破。
他举例说，“鸿蒙计划”将用“1+9”颗卫星来探测宇宙早期黑暗时代和黎明的演化历史。“夸父一号”是在黄道面上对太阳进行监测，而“夸父二号”将在太阳极轨上对太阳极区进行正面成像，实现从黄道面到极区成像的跨越式发展。
为何要开展系外行星的探测？他说，这始于人类的好奇心。太阳系中，除了地球上的智慧生命，是否还有其他星球上有生命的存在，这有待探索。在太阳系外，科学家也希望能够找到像地球这样的行星。国际上已经有各种系外行星探测任务，其中开普勒空间望远镜是目前发现系外行星最多的任务，已经发现了超过六千颗系外行星。目前发现的系外行星大多是几倍地球大小的“超级地球”，比较容易发现，国际上尚未发现既在宜居带、又是地球大小的岩质行星。未来的5年，中国的系外地球巡天任务将去找“地球2.0”。
11月24日，中国科学院国家空间科学中心召开空间科学先导专项最新亮点成果发布会，集中发布了空间科学卫星任务在宇宙暂现天体、宇宙线传播、太阳爆发等领域取得的系列重大科学突破。
中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任、空间科学（二期）先导专项负责人王赤介绍，中国科学院空间科学先导专项自2011年启动实施，已成功研制并发射“悟空”号、实践十号、“墨子号”“慧眼号”“太极一号”“怀柔一号”“夸父一号”和“天关”卫星等八项科学卫星任务，取得了一系列重大原创成果，创造多项中国第一乃至世界首次。新京报记者 张璐
专项推动我国空间科学发展进入“快车道”
“专项实施以来，我国空间科学呈现出多点突破、集群迸发的强劲发展态势。”王赤说，作为我国首个系统性支持空间科学研究的计划，中国科学院空间科学先导专项标志着我国空间科学创新发展进入“快车道”，实现了从“跟跑”“并跑”到部分领域“领跑”的历史性跨越，推动中国空间科学家逐步走向世界舞台中央。
十五年来，专项集中体现了科学研究不断向“四极”方向的拓展与深化：极宏观方面，绘制出中国自主研制设备观测到的首张X射线全天天图；极微观方面，获得了迄今为止世界上最精确的宇宙射线电子、质子、氦核和硼能谱精细结构；极端条件方面，首次直接测量到宇宙最强磁场，探测到距离黑洞最近的高速喷流；极综合交叉方面，实现了科学、技术、工程的高度融合发展。
在取得科学突破的同时，专项也带动了尖端有效载荷和卫星平台技术的跨越式发展。我国突破了星地光路对准等关键技术，建成国内首个国际水准的X射线标定束线，研制出国际上领先1～2个数量级的大视场、高灵敏度龙虾眼X射线望远镜，实现了卫星平台与载荷的一体化设计。
专项建立了“首席科学家+工程两总”的新型任务体制，培养出一批领军人才与创新团队，涌现出众多勇挑重担的青年科研骨干，形成梯次合理、德才兼备的高素质人才队伍。同时，我国空间科学学科体系不断完善，重点实验室建设成效显著，为后续任务实施奠定坚实基础。
专项还积极开展全方位、多层次的国际合作，开创了多个国际合作新范式。“微笑”卫星是中国科学院和欧洲空间局（欧空局）首次进行任务级全方位、全周期的深度合作项目。“天关”卫星由中方主导，欧空局、德国和法国共同参与，是欧空局首次以“机遇任务”的方式参与中国空间科学任务。
发现新型X射线暂现源
推动黑洞、中子星等研究取得新突破
中国科学院国家天文台研究员、“天关”卫星首席科学家袁为民介绍，“天关”卫星发现新型X射线暂现源EP241021a，为理解这类神秘暂现天体提供关键线索；探测到银河系内X射线暗弱爆发EP240904a，为发现恒星级黑洞开辟新途径；实现“自主触发、自动后随”后首次探测到的暂现源EP240801a，为理解伽马射线暴和恒星核坍缩事件的多样性提供了新线索。
中国科学院高能物理所研究员、“慧眼号”首席科学家张双南介绍，“慧眼”卫星自2017年发射以来运行稳定，在地球大气层的密度测量、银河系内黑洞吸积爆发的耀发机制、吸积毫秒脉冲星的辐射机制和表面磁场、中子星表面核燃烧的点火位置、最亮伽马射线暴的最小光变时标等方面取得丰硕成果。
“地球大气的低层密度测量通常有很多手段，但高层大气的直接测量往往是比较困难的。”张双南说，“慧眼”卫星在观测其他天体的过程当中，对地球的大气进行了断层扫描，测量了宇宙中X射线经过地球大气的衰减，填补了50-200公里地球高层大气密度的测量空白，而且这属于观测过程中零成本的“副产品”。
中国科学院高能物理所研究员、“怀柔一号”首席科学家熊少林介绍，“怀柔一号”于2020年12月发射，发现致密星并合产生的伽马暴中存在新的子类型，拓展了人们对引力波电磁对应体的认知；揭示全新的磁陀星爆发模式，对理解其爆发机制具有重要意义；通过发现一组独特的周期性粒子沉降事件，深化了对近地轨道空间辐射环境的认识。
揭示耀斑和日冕物质抛射的反常关联率
中国科学院紫金山天文台研究员、“夸父一号”首席科学家代表苏杨介绍，“夸父一号”是中国首个综合性太阳空间天文台卫星，其科学目标是“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场、耀斑和日冕物质抛射，研究其本质和相互关联。
“在观测类成果方面，我们建立了多类太阳活动的事件列表，比如日珥爆发、白光耀斑、硬X射线暴等，观测到的白光耀斑超过500例，发现其并不像以前认为的那样罕见；莱曼阿尔法增亮事件超过5000例；硬X射线暴超过1800例。这是我们积累的一笔笔财富，我们正在利用这些数据进行持续研究。”他说。
近年来，频繁刷屏的极光现象就是由太阳活动产生的。日珥和暗条爆发会产生日冕物质抛射，这些抛射到达地球就会产生地磁暴，形成大家熟知的极光。苏杨介绍，太阳爆发时，能量爆发性地快速释放，可以同时驱动耀斑和日冕物质抛射。以往认为，在能量越强的事件当中，两者的关联性或者同时出现的概率越大。“夸父一号”观测则发现，高能C级耀斑与日冕物质抛射的关联率远低于基于以往结果和传统模型的预期值，在127例高能C级耀斑中，仅有5例伴随有日冕物质抛射。这种反常结果为破解太阳爆发机制和高能粒子起源提供了新线索。
首次发现次级宇宙线硼能谱变硬结构
中国科学院紫金山天文台副台长、“悟空”号科学团队负责人范一中介绍，“悟空”号在国际上首次实现1TeV/n（1万亿电子伏特每核子数）以上能区次级宇宙线硼能谱的精确测量，以8倍标准偏差高置信度发现其变硬结构。硼能谱指数变化幅度是质子、氦核等初级宇宙线能谱指数变化幅度的两倍，表明变硬可能源于传播效应，这对揭示宇宙射线传播机制有重要意义。
将实施“系外地球2.0”等科学卫星计划
王赤介绍，“十五五”期间，聚焦宇宙起源、空间天气起源、生命起源等重大前沿问题，中国科学院国家空间科学中心将组织实施包含“鸿蒙计划”“夸父二号”、系外地球巡天、增强型X射线时变与偏振空间天文台在内的太空探源科学卫星计划，力争在宇宙黑暗时代、太阳磁活动周、系外类地行星探测等领域实现新突破。
他举例说，“鸿蒙计划”将用“1+9”颗卫星来探测宇宙早期黑暗时代和黎明的演化历史。“夸父一号”是在黄道面上对太阳进行监测，而“夸父二号”将在太阳极轨上对太阳极区进行正面成像，实现从黄道面到极区成像的跨越式发展。
为何要开展系外行星的探测？他说，这始于人类的好奇心。太阳系中，除了地球上的智慧生命，是否还有其他星球上有生命的存在，这有待探索。在太阳系外，科学家也希望能够找到像地球这样的行星。国际上已经有各种系外行星探测任务，其中开普勒空间望远镜是目前发现系外行星最多的任务，已经发现了超过六千颗系外行星。目前发现的系外行星大多是几倍地球大小的“超级地球”，比较容易发现，国际上尚未发现既在宜居带、又是地球大小的岩质行星。未来的5年，中国的系外地球巡天任务将去找“地球2.0”。
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