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白春礼院长在暗物质粒子探测卫星“悟空”首批科学成果新闻发布会上的讲话
发布时间:2017-11-30 来源: 【字号:  

  20171127日) 

  各位来宾、各位朋友,媒体朋友们:

  大家上午好!

  十九大刚刚闭幕一个月,习近平总书记在十九大报告中提到了创新性国家建设的几项重大成果,其中包括“悟空”,“悟空”就是我们今天要发布的暗物质粒子探测卫星。从2015年12月“悟空号”升空之后,关于“悟空”的科学成果大家期盼已久,今天要公布第一批成果。因此,今天是一个非常重要的日子,也许在人类科学发展的历史上,大家会记住今天。因为中国科学家已经从自然科学前沿重大发现和理论的学习者、继承者、围观者,逐渐走到了舞台中央。中国科学院、中国科学家长期以来在基础科学前沿的投入和付出也有了突破。我们下面将会听到“悟空号”暗物质粒子探测卫星为我们带来的重大发现。

  宇宙是浩瀚的,未知永远存在。当天文学家发现我们的太阳系围绕银河系中心旋转的速度太快时,不得不设想,在银河系中除了可见物质之外,一定还有其他看不见的物质,他和光、电磁波不发生作用,所以称之为暗物质。他们和可见物质一起拉着太阳,使其不至于由于速度过高而飞离银河系的中心。通过这一方面的计算表明,这些看不见的物质总量远远超过看的见的物质。可见,我们对宇宙的认知还远远不够,这些看不见的物质就被称为暗物质。发现暗物质,就自然成为了当今世界基础科学的前沿。

  “悟空号”正是瞄准这一重大科学前沿问题,在空间开展了探索性的工作。我们知道,来自宇宙空间的粒子能谱根据我们已知的物理规律有其特定的分布,其分布规律是逐渐下降的。如果出现异常,必然有着新的物理原因。根据目前理论物理学家的解释,如果暗物质粒子相互碰撞并湮灭,将转换为高能电子。那么到空间去精确地探测高能电子能谱,就可以发现暗物质存在的蛛丝马迹。“悟空号”瞄准这个方向,用中国科学家特有的设计方案和中国工程师独特的探测器制造技术,实现了国际上最精确和最高效的探测,经过一年多的数据积累,终于有了重大发现。

  中国科学院始终关注重大前沿问题,通过各种方式布局前沿课题研究。暗物质粒子探测卫星的科学思想和探测技术来自于紫金山天文台常进研究员。他20年来始终关注天体高能粒子能谱,并探索用最简洁和高效的办法直接获取能谱数据。最初的探测是在中美合作的南极长时气球观测实验中获得的技术突破。之后他瞄准这一方向,始终不渝坚持研究,在探测技术和理论上均提出了更好的设想和方案,所以获得了中国科学院重点支持。

  自20世纪以来,重大基础前沿领域的科学发现已经逐渐由科学家的自由探索,转为国家资助的、有组织的定向基础研究,主要依赖于两大基础设施,一是地面上的大科学装置,像欧洲核子中心对撞机,另一个是空间的科学探测仪器。2011年初,在财政部、科技部等有关部门支持下,中国科学院启动实施了空间科学先导专项,总体目标就是在最具优势和最具重大科学发现潜力的科学热点领域,通过自主和国际合作科学卫星计划,实现科学上的重大创新突破,带动相关高技术的跨越式发展,发挥空间科学在国家发展中的重要战略作用。“十二五”期间,空间科学先导专项部署了暗物质卫星-“悟空号”、量子科学实验卫星-“墨子号”、返回式科学卫星-“实践十号”和硬X射线卫星-“慧眼”一共4个科学卫星,是首批部署的空间科学先导专项的四个空间科学卫星,我们充分发挥中国科学院建制化优势,在重大科技任务局统筹管理下,依托科学院国家空间科学中心组织实施,实现了“四发四捷”,这四颗卫星都成功地发射成功地研制都获得了很好的数据,最近刚刚发射的-“慧眼” 硬X射线望远镜,对于引力波探测也发挥了作用。这四颗卫星都取得了一批重大的科学发现和实验验证成果。关于“墨子号”量子科学试验卫星,我们开过新闻发布会,三个设计的科学实验都圆满成功:量子已经传态、量子秘钥分发、星地一体化。特别是通过暗物质卫星的研制,中国科学院微小卫星创新研究院攻克了以有效载荷为中心的卫星构型设计关键技术,以前的卫星是按照平台来设计而暗物质卫星是根据载荷的大小来设计平台,开创了我国卫星及航天器研制的新思路。正是有了组织管理的保障和体制机制的创新,才使得空间科学卫星计划等一系列重大科技任务得以顺利实施。等一下,吴季主任将会向大家介绍暗物质卫星工程的有关情况。

  在这里,我们要感谢常进研究员科学团队20年多来对暗物质粒子探测研究的坚持不懈,感谢国家空间科学中心、上海微小卫星创新研究院、紫金山天文台等单位和院机关各部门的共同努力,感谢长期支持这项工作的财政部、科技部和国家自然基金委。还要感谢暗物质粒子探测卫星国际合作团队——瑞士日内瓦大学和意大利佩鲁贾大学的科学家和工程师们,他们的积极参与使硅探测器分辨率有所提升,使得科学数据分析团队力量更强。没有大家的共同努力、坚持不懈、有效管理、技术创新和团结协作,包括暗物质卫星在内的一系列科学卫星都不可能如此高效地圆满完成研制、发射和运行,也不会取得今天的重大科学发现。

  在刚刚结束的中国共产党第十九次全国代表大会上,习近平总书记指出:创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。要瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。中国科学院在暗物质探测卫星方面的前瞻布局是和总书记加强基础研究的要求是一致的,今天的成果是总书记要求的引领性原创成果重大突破。未来,中国科学院对基础科学前沿还将继续给予特别的关注,支持和组织中国科学家向重大科学前沿问题提出挑战。我们不但在地面大科学装置方面有了很大的提升,比如不久前建成的500米口径球面射电望远镜——FAST和在广东东莞建设的散裂中子源,最近中子源已经出光,我们还将重点瞄准引力波探测、宇宙起源和暗物质、太阳活动对人类的影响以及水循环在全球变化中的作用等,继续布局、研制和发射新的空间科学卫星。同时,我们也面向2035年和2050年开展了深入的战略研究,力争使中国的基础科学研究走在建设创新型国家和世界科技强国各项工作的前面,发挥带动和引领的作用。

  最后,对“悟空号”暗物质粒子探测卫星工程全体参研参试人员和科学研究团队表示热烈祝贺。希望“悟空号”暗物质粒子探测卫星科研团队以及更多的国内外科研工作者继续勇攀科技高峰,在推动人类探索宇宙奥秘上取得更多的重大突破。 

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