我國成功將“悟空”暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星送入太空

12月17日早上，我國把一枚名為“悟空”的暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星送入太空，這是人類在探索宇宙核心秘密的進程中邁出的又一重要步伐。“悟空”這次執(zhí)行任務(wù)計劃工作3年，有望在軌工作5年。它將通過探測宇宙中高能粒子的方向、能量以及電荷大小來間接尋找和研究暗物質(zhì)粒子。

“5，4，3，2，1，點火……”

17日8時12分04秒，隨著指揮員“點火”口令的發(fā)出和手指鎮(zhèn)定地一按，長征二號丁運載火箭搭載著中國首顆暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”拔地而起、直沖云霄，原本安靜的現(xiàn)場也立即熱鬧起來。

我國成功將“悟空”暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星送入太空

8點38分，發(fā)射中心指揮大廳表示，“悟空”已經(jīng)進入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道，這意味著這次發(fā)射任務(wù)圓滿成功。作為中國空間科學(xué)衛(wèi)星系列的首發(fā)星，這顆衛(wèi)星將到太空中捕捉暗物質(zhì)，研究暗物質(zhì)特性與空間分布規(guī)律，探索宇宙起源。

暗物質(zhì)是一種比電子和光子還要小的物質(zhì)，不帶電荷，不與電子發(fā)生干擾。由于數(shù)量龐大，它代表了宇宙中26.8％的物質(zhì)含量，很大程度上維持著宇宙的運行。目前，暗物質(zhì)已被萬有引力效應(yīng)證實存在，但尚未通過電磁波被直接觀測到。對于“悟空”要如何發(fā)現(xiàn)和觀測暗物質(zhì)，暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星工程衛(wèi)星系統(tǒng)總師李華旺解釋說：“暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星，主要任務(wù)是尋找暗物質(zhì)存在的證據(jù)。我們這顆衛(wèi)星通過間接探測暗物質(zhì)粒子的手段，暗物質(zhì)粒子相互作用后產(chǎn)生湮滅和可見的粒子，通過這些粒子反推暗物質(zhì)存在。”

此次發(fā)射的暗物質(zhì)衛(wèi)星“悟空”擁有“火眼金睛”，性能方面能夠通過高空間分辨、寬能譜段觀測高能電子和伽馬射線尋找和研究暗物質(zhì)粒子，是迄今為止觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的空間探測器，超過國際上所有同類探測器，研究成果可能帶來基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的重大突破。

而在結(jié)構(gòu)方面，“悟空”還首次嘗試了“科學(xué)探測載荷一體化”設(shè)計，有效載荷質(zhì)量1410公斤，主要分為四層，從上往下依次是塑閃陣列探測器、硅陣列探測器、ＢＧＯ量能器和中子探測器，摞在一起就像一個四層“大蛋糕”，主要為自主研發(fā)，可以把宇宙來的每一個粒子的方向、能量和電荷測量出來。李華旺說：“衛(wèi)星整體設(shè)計自主先進，從有效載荷比來看的話還是國際上都很高。這四大探測器都是我們自主研發(fā)的，比如像塑閃陣列探測器是由中科院杭州近代物理所研制的，硅陣列探測器是中科院高能所研制的，當(dāng)然硅陣列是中外合作項目，和日內(nèi)瓦大學(xué)，ＢＧＯ量能器主要由中國科大和紫金山天文臺，中子探測器主要由紫金山天文臺研制。”

據(jù)了解，“悟空”的工作壽命預(yù)計3年。專家介紹，相比以往的衛(wèi)星，“悟空”是一顆承擔(dān)科學(xué)探索的純空間探索試驗衛(wèi)星。

目前，中國和世界多國已著手籌建或?qū)嵤┒鄠�暗物質(zhì)探測實驗項目。像中國，除了新發(fā)射的“悟空”外，全世界最深的暗物質(zhì)探測實驗室、錦屏地下實驗室二期目前正在順利擴建；中國“天眼”、世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡的核心部件——饋源支撐系統(tǒng)也已經(jīng)成功進行首次升艙試驗。不過，諾貝爾物理學(xué)獎得主、美國麻省理工大學(xué)華裔教授丁肇中曾表示，盡管目前有關(guān)暗物質(zhì)的實驗進展順利，但證明其存在仍需五到十年。