這種衛星能“看”到什么（關注）

2016年4月18日，我國首顆微重力科學實驗衛星實踐十號返回地球。 新華社記者 王全超攝

今年8月，我國將發射世界首顆量子科學實驗衛星，并在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建一個天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

這將是我國科學衛星系列發射的第三顆科學衛星。去年12月17日，暗物質粒子探測衛星“悟空”在酒泉衛星發射中心成功發射，目前已獲取大量科學數據。緊接著，我國首顆微重力返回式科學實驗衛星“實踐十號”，也于今年4月6日成功發射，并按計劃圓滿完成了空間科學實驗任務。

科學衛星能發揮什么作用？我國科學衛星發展現狀如何？未來還有哪些計劃？帶著這些問題，記者采訪了中國科學院國家空間科學中心主任吳季。

　　科學衛星改變了人類坐地觀地和坐地觀天的方式

從地球到廣闊的宇宙空間，每時每刻都發生著各種各樣的自然現象，這些現象既蘊含著宇宙和人類起源的秘密，也影響著地球上人類的活動。比如，太陽跟人類的活動最為密切，它給地球帶來陽光和溫暖的同時，也經常給地球帶來干擾，太陽黑子的爆發會擾亂地球的磁場，破壞電離層，使地球上的無線電通信減弱甚至中斷。因此，人類研究太陽的特性和它的活動情況十分重要。然而，地球被一層厚達700千米以上的大氣包裹著，這層大氣擋住了人類的視野，使我們不能很好地觀察宇宙。

科學衛星的出現，改變了人類坐地觀地和坐地觀天的方式。它攜帶著各種科學研究和探測儀器，穿過大氣層，自由自在、不受干擾地收集來自宇宙空間的各種信息。

吳季說：“科學衛星是人類認知自然最重要和最直接的手段之一，人類通過它獲得了大量有關空間環境、各種天體和空間物質的寶貴資料，取得了豐碩的科學探索和科學研究成果，對于人類認識太空、進入太空、利用太空起到了重要作用。同時，通過對宇宙的探索和研究，也可以使人類在基礎科學方面不斷產出重大原創性成果。”

世界各國最初發射的衛星多是這類科學衛星或是技術試驗衛星，據統計，截至目前，世界各國先后發射了500多顆科學衛星。如美國發射的第一顆衛星“探險者”號就是一顆科學探測衛星，之后“探險者”發展成了一個科學衛星系列。還有蘇聯的“電子號”科學衛星系列，以及日本的“新星”和英國的“羚羊”等。這些科學衛星已經取得了十分寶貴的科學資料和新的發現。例如，發現了距離地面600—40000公里處存在著兩個輻射帶；發現太陽不斷噴出等離子體（也叫太陽風）；發現地面1000公里左右高度上有一個由氛、氦組成的地冕；還觀測到除太陽以外的許多紫外線和X射線的輻射源……

“自1957年人類發射第一顆衛星以來，有25位諾貝爾獎獲得者依靠科學衛星數據得獎，其中有17位來自美國。”吳季說。

　　未來5年我國將研制并發射5顆新的科學衛星

比起國外，中國科學衛星的研制起步較晚。

吳季說，中國自1970年4月發射第一顆人造衛星以來，累計發射衛星總數已經接近150顆。但直到去年才有了真正意義上的科學衛星系列，并于去年發射了首發星——暗物質粒子探測衛星。

“應用衛星、載人航天和月球探測工程等在加強國防、普及應用和激勵民眾方面發揮了重要作用。但這些應用衛星和航天工程偏重于工程實現，在發現空間科學新知識、引發前沿技術變革、帶動戰略性新興產業發展等方面還未達到預期要求。”吳季說。

為了彌補中國航天事業在空間科學實驗和探索領域的短板，“十二五”期間，中科院在國務院批準實施的戰略性先導科技專項中，將科學衛星計劃作為重點項目予以支持。“今年8月發射完量子科學實驗衛星后，年底前還將發射一顆硬X射線調制望遠鏡衛星。此外，還計劃在未來5年左右研制并發射5顆新的科學衛星，有望在空間科學、技術和應用方面取得一系列重大創新突破。”

吳季透露，目前中科院已遴選出的這5個科學衛星項目包括：中歐聯合空間科學衛星任務太陽風—磁層相互作用全景成像衛星計劃、磁層—電離層—熱層耦合小衛星星座探測計劃、全球水循環觀測衛星、愛因斯坦探針和先進天基太陽天文臺。

“空間科學實驗與探索只有第一，沒有第二，這個屬性決定了每項科學衛星計劃都是非重復性的，包含了大量新需求、新思路、新設計、新材料和新工藝等，成為中國空間科技重大原始創新驅動力的源頭活水。”吳季說。

　　中國空間科學衛星項目仍需長遠規劃

在實行計劃的過程中，吳季也有一些建議。

“在美國航空航天局每年190億美元的預算中，50億美元是用于研發科學衛星。歐洲空間局每年用于科學衛星的經費也有二三十億歐元。相比之下，中國在科學衛星上的投入還是不夠。中國是航天大國，每年發射20多顆衛星，直到去年年底才獨立發射了專門用于科學研究的衛星。”吳季說。

吳季還指出，以5年為一個周期遴選實施科學衛星項目的方式可能不盡合理。“一項科學衛星計劃從科學思想的確立，到最后發射，需要長達十年甚至數十年。例如歐洲的羅塞塔計劃從提出到真正著陸彗星探測，經過了30多年。”

吳季說，盡管經過諸多努力，但作為具有巨大創新潛力的科學衛星系列卻一直未被納入國家重大科技專項。

“‘十二五’‘十三五’科學衛星計劃都是由中科院從先導專項里面拿出一部分資金來進行支持，國家還沒有給科學衛星系列專項資金支持。”

吳季說，空間科學探索不能急功近利，不能有一筆經費就做一批“短平快”項目，這樣難以產生重大成果。必須進入國家常規預算，獲得持續支持，才能做到提前長遠布局，保證在前沿領域不斷有所創新。

他建議，應將科學衛星系列納入體現國家戰略意圖的重大科技項目中，通過長期可持續的發展，實現中國空間科技創新能力大幅度提升。

　　《人民日報》（2016年06月20日 20 版）

本報記者  吳月輝