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中國網/中國發展門啟動儀式戶網訊 2022 年 8 月，中國科學院空間科學戰略性先導科技專項（以下簡稱“空間科學先導專項”）安排的我國首顆綜合性太陽探測科學衛星先進天基太陽觀測臺（ASO-S）已完成正樣研制，具備發射條件，即將在金秋 10 月升空，瞄準國際太陽物理領域最具挑戰的“一磁兩暴”前沿，對第 25 個太陽活動周遂行科學觀測。與太陽活動周 11 年“同步”，適逢空間科學先導專項實施 11 年。回顧過往，瞻望未來，空間科學先攤位設計導專項的實施為中國空間科學的發展夯實了基礎，將為航天強國、世界科技強國的建設再立新功。
空間科學先導專項來之不易，需倍加愛護。1998年，中國科學院實施知識創新工程試點任務。2003 年，中國首個以科學目標牽引立項的“雙星計劃”實施攤位設計，但此后的近 10 年中國再沒有發射新的科學衛星。2009 年，《中國至 2050 年空間科技發展路線圖》戰略研討完成，此中指出空間科技在國家發展中的主要戰略感化亟待發揮。2010年 3 月，國務院第 105 次常務會議決定 2011—2020 年中國科學院繼續深刻實施知舞台背板識創新工程，著力解決關系國家長遠發展的嚴重科技問題，中國科學院戰略性先導科技專項應時順勢而立，構成嚴重創新衝破和集群優勢。
在此時代佈景下，在科學技術部、財政部、原總裝備部、國家國防科技工業局、國家發展和改造委員會、國家天然科學基金委員會等部委，以經典大圖及全國空間科學界、相關院所高校及工業部門的鼎力支撐下，中國科學院組織品牌活動了空間科學先導專項的咨詢評議和實施計劃論證。2011 年 1 月 11 日，經中國科學院黨組會審議并通過，空間科學先導專項首批（以下簡稱“專項一期”）啟動，正式立項實施。
空間科學是以航天器為重要平臺、任務驅動的前沿穿插基礎研討，是增進人類前沿科學認知、實現“從 0 到 1 衝破”的“國之重器”，同時它還具有主要且廣泛的溢出效應，可帶動先進技術創新、牽引未來產業反動、推動經濟社會發展、支撐國家空間平安、引爆科學普及熱點。無須諱言，相對于空間技術和空間應用，空間科學是我國航天強國建設亟待補齊的“短板”。航天科技是科技進步和創新的主要領域，空間科學先導專項肩負著采擷航天“皇冠上的明珠”的任務，堅持“科學發現只要世界第一”，勇攀世界舞台背板空間科學最岑嶺。
空間科學先導專項的總體目標就是通過自立和國際一起配合科學衛星計劃，實現科學上的嚴重創新衝破，帶動相關高技術的跨越式發展，從而發揮空間科學在國家發展中的主要戰略感化。空間科學先導專項研討內容覆蓋了從提出原創科學思惟至產出嚴重科學結果的全過程，可分為預至少她已經努力了，可以問心無沈浸式體驗愧了。研項目和衛星工程兩類。前者包含空間科學戰略規劃和發展政策、空間科學任務概念、空間科學任務預先研討、空間科學佈景型號、空間科學任品牌活動務規劃和數據剖析等 5 種研討課題；后者指空間科學衛星工程任務從計劃設計、初樣研制、正樣研制、發射和運行，直至延壽與服役等 5 個階段。
高起點：空間科學先導專項（一期）獲得原創發現（2011—2017 年）
專項一期簡介
科學衛星工程是空間科學先導專項的主要內容，在經費投進中占絕對份額；發射科學衛星不是目標，而是打造開展世界級科學研討必須的、變革性的物質技術手腕。
專項一期在“十二五”期間開展了暗物質粒子探測衛星（“悟空”，2015 年 12 月發射）、實踐十號前往式科學實驗衛星（2016 年 4 月發射）、量子科學實驗衛星（“墨子”號，2016 年 8 月發射）及硬 X 射線調制看遠鏡衛星（“慧眼”號，2017 年 6 月發射）4 顆科學衛星工程任務的研制任務，樹立起了我國第一個科學衛星系列，是繼斗極記者會、風云、陸地等應用衛星系列后的中國航天“全新面貌”（表 1）。專項一期安排的第 5 個衛星工程項目“夸父計劃”因為國際一起配合伙伴加入而暫緩實施。此外，根據空間科學任務價值鏈的屬性，專項一期還前瞻安排了空間科學佈景型號包裝盒、空間科學預先研討項目及專項總體項目。
2017 年 11 月，專項一期完成了所有的研討內容，實現了預期的科學目標，圓滿收官。科學衛星系列實現了嚴重科學發現和技術創新衝破，獲得了一批具有國際影響力的原創結果；預先研討和佈景型號研討衝破了重要關鍵技術，孵化培養了一批未來新項目。專項一期初步體現了空間科學在國家創新驅動發展中的戰略感化。
獲得主要科學發現
專項一期樹立的科學衛星系列為我國科學家開展任務驅動的建制化空間科學基礎研討供給了史無前例的先進平臺。
在空間地理領域，“悟空”號獲得了迄今為止世界上最精確的宇宙射線電子、質子和氦核能譜精細結構。2020 年，“慧眼”號在國際上初次直接測量到宇宙最強磁場；2022 年 7 月再次刷新觀測記錄，初次觀測到黑洞雙星爆發過程全景，證認了疾速射電暴源于磁星。
在空間基礎物理實驗方面，“墨子”號在國際上率先實現千公里級的星地量子糾纏分發、星地量子密鑰分發和星地量子隱形傳態實驗，完成引力誘導量子糾纏退相關實驗，構建了六合一體化廣域量子密鑰通訊網絡，使我國第一次在空間科學研討領域走到了世界最前列，緊緊占據了空間量子科學研討領域的主導和引領位置。
2020 年，實踐十號前往式科學實驗衛星活著界上初次實現微重力條件下細胞胚胎至囊胚的發育；微重力環境下的顆粒流體實驗獲取了顆粒分聚現象的微觀結構和動力學關聯，對需求混雜或分離的工業過程具有借鑒意義。
上述主要科學發現的結果已在 Nature、Science、Physical Review Letters 等國際有名期刊發表，或成為封面文章，或應約撰寫長篇綜述論文。據不完攤位設計整統計，截至 2021 年，專項一期已經發表科學論文超過 1 500 篇，此中國際期刊超過 2/3；發表國際會議報告超過 650 篇；申請發明專利超過 200 項，已有超過 50 項授權；登記軟件著作權超過 70 項。
3.獲得技術衝破等多重成效
空間科學挑戰極限的需求無力推動了尖端空間技術的衝破。暗物質衛星首創國內面向“衛星平臺載荷一體化”設計，載荷平臺比高達 73%，衝破了航天以平臺為中間的設計慣例，開創了我國航天器研制的新思緒。量子衛星衝破了星地光路對準關鍵技術（“針尖對麥芒”），跟蹤精度達到 0.5 μrad，量子光指向誤差小于 1.5 μrad，對國家平安和廣域量子通訊產業的發展具有嚴重意義。實踐十號衛星實現了我國前往式衛星技術的創新發展，衝破了年夜標準冷板和收受接管艙高效熱控等技術，為節能減排、培養植物新品種、保證糧食平安、進步人類安康程度供給了新的解決計劃。“慧眼”號衛星建成了國內首個國際水準的 X 射線標定束線（100 m），進步了脈沖星的觀測程度，為未來脈沖星導航奠基主要科學基礎。
專項一期 4 顆科學衛星發射升空并勝利遂行空間探測和科學實驗，填補了我國空間科學空缺，產生了宏大的社會影響。近 10 年來，專項一期結果先后 7 次進選兩院院士評選的中國科技十年夜進展新聞和科學技術部中國科學十年夜進展。2017 年，“墨子”號成為 Nature 年度十年夜科學新聞“空間量子通訊”的最主要貢獻者。專項一期還發揮了主要的科學普及感化，科學衛星征名記者會引發全社會關注中國空間科學，“悟空尋找宇宙暗物質引策展年夜眾獵奇奇藝果影像”進選中國科學技術協會 2015 年“十年夜科學傳播事務”，“墨子”號量子科學實驗衛星載荷及手稿資料進躲中國國家博物館 。
習近平總書記在 2016、2017、2018 年的新年賀詞中將“悟空”“墨子”和“慧眼”作為我國科技衝破的代表性結果，并在“十九年夜”報告中將其作為創新型國家建設豐碩結果的典範代表。專項一期開啟了中國空間科學發展的新篇章，是我國空間科學發展進進新時代的主要標志，為后續發展奠基了主要基礎。
再發展：空間科學先導專項（二期）持續主要產出（2018 年 5 月—20全息投影24 年 12 月）
2016 年 5 月 30 日，習近平總書記在全國科技創新年夜會、兩院院士年夜會玉鐲。再說了，她身上也沒有別的飾品，衣服無論款式還是顏色都很樸素，但即便如此，她還是一點都不像村婦，反而更像是、中國科協第九次全國代表年夜會上的講話指出：“空間技術深入改變了人類對宇宙的認知，為人類社會進步供給了主要動力，同時浩瀚的空天還有許多未知的奧秘有待摸索，必須推動空間科學、空間技術、空間應用周全發展。”2016 年 8 月，空間科學衛星系列進選國務院《“十三五”國家科技創新規劃》。空間科學的發展被晉陞到了一個史無前例的高度。為了切實落實習近平總書記的唆使請求，以實際行動繼續推動中國空間科學發展，中國科學院決定實施空間科學先導專項（二期）（以下簡稱“專項二期”）。
專項二期簡介
專項二期努力于空間地理、日球層物理等領域品牌活動前沿，將開展時域地理學與引力波電磁對應體、黑洞、太陽磁場與爆發活動之間的關系、引力波與時空本質等標的目的的科學探測，無望開拓現有科學認知，獲得嚴重發現與衝破。
專項二期安排的科學衛星工程包含愛因斯坦探針（EP）、先進天基太陽地理臺（ASO-S）、中國科學院-歐洲航天局（ESA）聯合太陽風-磁層彼此感化全景成像衛星“淺笑計劃”（SMILE）、引力波暴高能電磁對應體全天監測器衛星“懷柔一號”（GECAM）等 4 個新的空間科學衛星任務。
除了延續專項一期預研類項目標安排，專項二期還初次設置了嚴重佈景型號，此中增強型 X 射線時變與偏振空間地理臺（eXTP）是以我國為主牽頭發起、領銜實施的一項“國際年夜科學計劃”，全球 20 多個國家和地區的 100 多個單位參加，備受矚目；中高軌量子衛星是在專項一期“墨子”號的基礎上，繼續堅持科學目標牽引、關鍵技術衝破，將與“科技創新2030—嚴重項目”相銜接。圍繞空間引力波探測，設置了“太極計劃”嚴重佈景型號，發射了微重力技術實驗衛星“太極一號”（Taiji-1）。
專項二期進展
專項二期的科學衛星研制進展順利（圖 1），今朝已所有的進進工程研制或發射運行階段。
專項二期首發星 Taiji-1 是我國首顆空間引力波探測技術實驗衛星，2019 年 8 月 31 日發射升空，現已完玉成部預設實驗任務和拓展任務，預計將于 2022 年末前后服役。Taiji-1 實現了我國迄今為止最高精度的空間激光干預測量，勝利進行了我國初次在軌無拖曳把持技術試驗，在國際上初次實現了微牛級射頻離子和雙模霍爾電推參展進技術的在軌驗證，邁出了我國空間引力波探測第一個步驟，為我國在空間引力波探測領域率先獲得衝破奠基了基礎。
GECAM 已于 2020 年 12 月發射升空，已探測到來自伽馬暴、磁星、X 射線雙星、太陽和地球的數百個高能爆發事務，通過斗極導航系統初次實現了準實時下傳發布觸發警報，勝利引導國際空間和空中看遠鏡進行聯合觀測。GECAM 發現 1 例來自中子星雙星系統（編號為 4U 0614+09）的敞亮的 X 射線熱核爆發，探測到爆發震蕩頻率為 413 Hz，支撐其來源于該天體系統的自轉；發現磁星 SGR J1935+2154 的大批爆發，創新了多衛星聯合定位算法，衝破了傳統定位方式的定位精度；經過空中和在軌標定，GECAM 的相對時間精度達到 0.1 μs，是伽馬射線監測器的最高時間辨別率。
ASO-S即將于 2022 年 10 月發射，應用太陽活動第 25 周峰年的契機，研討“一磁兩暴”，即太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質拋射（CME）的來源、彼此關聯和彼此感化，提醒其科學機理，也為災害性空間天氣預報供給支撐。
預計于 2023 年發射的 EP，將在 X 射線波段對宇宙天體開展高靈敏度實時動態巡天監測，發現宇宙中的 X 射線劇變天體，監測已知天體的活動性，探討相關現象的性質及物理機制；發現和摸索宇宙中沉靜黑洞的耀發，測繪黑洞的分布，進一個步驟懂得其來源、演變AR擴增實境及物質吸積過程；探尋來自引力波源的 X 射線信號，增進對極端致密天體及其合并過程的認知。
SMILE 是繼“雙星計劃”后又一中歐年夜型空間科學國際一起配合項目，中歐雙方初次在任務的整個性命周期內，配合策劃、征集、遴選，并開展計劃設計、工程研制及數據剖析人形立牌與科學研討。SMILE 預計于 2025 年發射，應用創新的 X 射線和紫外成像有用載荷，初次對太陽風和磁層之間的彼此感化進行全景成像（圖 2）。它的科學目標是：探測太陽風-磁層彼此感化的年夜標準結構和基礎形式；認知地球磁層亞暴的整體變化過程和周期變化；摸索 CME 事務驅動的磁暴的發生和發展。
隨著專項二期的接續實施，我國專用科學衛星數量無望初次衝破 10 顆，將占據我國已發射 760 顆航天器的 1.3%（截至 2022 年 4 月），可謂中國航天“空間科學、空間技術、空間應用”周全發展的主要節點，未來任重道遠。
鑒于專項一期的豐碩結果和廣泛影響，國內外各界對我國空間科學給予了更年夜的希冀，社會關注度也更高。專項二期必須聚焦國際空間科學前沿嚴重問題，瞄準原創性或顛覆性的嚴重結果，確保工程研制質量和基礎研討程度，繼續砥礪前行。
年夜衝破：空間科學后續發展規劃孕育嚴重結果（預計 2025 年 1 月—2030 年 12 月）
專項一期實現了我國空間科學衛星系列“從 0 到1”的衝破，已獲得了多項嚴重原創結果；專項二期正在順利實施，我國空間科學日益走晚玖陽視覺世界舞臺的中心，迎來了加快發展的最好歷史時機。空間科學未來發展亟須頂層規劃、提早布局，后續發展規劃安排火燒眉毛。
科學衛星工程項目后續發展規劃
202VR虛擬實境1 年 2 月，習近平總書記在會見探月工程嫦娥五號任務參研參試人員代表時提出：“要繼續發揮新型舉國體制優勢，加年夜自立創新任務力度，統籌謀劃，再接再厲，推動中國航天空間科學、空間技術、空間應用創新發展，積極開展國際一起配合，為增進人類福祉作出新的更年夜貢獻”。
作為我國空間科學發展的主力軍，中國科學院責無旁貸，于 2021 年 7 月及時啟動了面向“十五五”及以遠的空間科學任開幕活動務“新地平線計劃”，征集任務將圍繞極端宇宙、時空漣漪、日地全景、宜居行星四年夜科學主題開展前沿摸索和研討，以期實現更多原創科學結果的嚴重衝破，為落實習近平總書記主要唆使，加快我國空間科學發展再立新功。
秉持著“科學目標優先、學科平衡發展、技術經濟可行”的原則，為遴選產出諾貝爾獎級結果的科學衛星任務，后續發展規劃的科學衛星工程項目綜合論證前后持續近 1 年的時間，邀請了國家空間科學專家委員會，以及業內各領域的近百位院士和頂級專家參加咨詢和評議，全部旅程 3 類 6 輪任務論證任務覆蓋了科學意義嚴重性評審、科學目標國際評估；任務計劃論證、工程技術論證；經濟可行性論證；以及綜合評審等，獲得了學界的廣泛參與，構成了主要共識。良多優秀的項目開始“浮出水面”，分屬空間地理、系內行星、日球層物理、行星科平面設計學與空間地球科學等領域。
（1）空間地理。努力于解決“中子星和黑洞的自旋和質量分布若何告訴我們這些天體的構成和演變”“若何提醒宇宙的來源和演變、暗物質和暗能量的本質”等科學問題。此外，為了率先實現人類初次空間引力波探測，中國科學院正在加緊安排太極二號的論證任務，力爭探測到致密星系、種子黑洞和超年夜質量黑洞并合等產生的中低頻段（mHz）引力波，探討時空和引力本質、宇宙來源和統一場論。
（2）系內行星。擬圍繞“太陽系周圍能否存在系外宜居帶行星，地球能否是宇宙中獨一有聰明性命的星球、若何發現地球 2.0”等科學問題開展研討。
（3）日球層物理。將努力于答覆“影響行星宜居性的太陽活動程度長周期演變規律和機制是什么”“太陽磁活動周和高速太陽風來源”“太陽爆發惹起的空間天氣事務”等前沿科學問題。
（4）行星科學與空間地球科學。將解決“行星的來源和演變、性命宜居環境與地外性命信息摸索”“全球海表全流場分布、演變的動力學和能量學，若何將海表動力、熱力場信息拓展到陸地內部”等嚴重科學問題。
后續發展規劃設想
應該說，空間科學后續發展規劃論證過程中浮現出的優秀候選項目都是全國空間科學界聰展場設計明的結晶，假如它們有機會工活 TC:08designfollow