2025年第3期卷首語特邀——
中國科學(xué)院院士、中國載人航天工程空間科學(xué)首席專家 顧逸東撰寫
空間時(shí)代與空間科學(xué)
文/顧逸東
空間科學(xué)是利用空間飛行器在太空研究地球、日地空間、太陽系以及整個(gè)宇宙的物理、化學(xué)和生命等自然現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)。
空間科學(xué)致力于解決最具挑戰(zhàn)性和重大的基礎(chǔ)前沿科學(xué)問題。通過觀測(cè)和探測(cè)，人類可以深入了解基本物理規(guī)律、宇宙的起源、暗物質(zhì)的性質(zhì)、生命起源和本質(zhì)、太陽系和地球變化趨勢(shì)等根本性問題。
中國古代先賢在空間科學(xué)方面有很多有益的思考。早在2300多年前，偉大的詩人、思想家屈原在《楚辭·天問》中就提出了關(guān)于宇宙深邃的問題，如“上下未形，何由考之”“日月安屬，列星安陳”。
1957年4月，蘇聯(lián)發(fā)射了人類歷史上第一顆人造地球衛(wèi)星——斯普特尼克1號(hào)（Sputnik-1）。這被視為歷史性突破，在其后的60多年里，人類開展了規(guī)模宏大的空間科學(xué)探索和研究，革命性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)源源不斷，深刻地改變了人類的宇宙觀和自然觀。當(dāng)前，空間科學(xué)已形成多學(xué)科的研究體系，包括空間物理學(xué)、空間天文學(xué)、月球和行星科學(xué)、空間地球科學(xué)、微重力科學(xué)等分支領(lǐng)域。
近年來，我國空間科學(xué)的發(fā)展速度較快，已取得一系列重要成果，并進(jìn)入蓬勃發(fā)展的新階段。目前的研究重點(diǎn)主要有以下三方面：
第一，載人航天工程方面。2000年以來，我國在神舟系列飛船、天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室、貨運(yùn)飛船上開展了上百項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。2022年，中國空間站全面建成，進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展新階段。這是我國長期在軌運(yùn)行的國家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室，將開展大規(guī)模、系列化的空間科學(xué)研究，預(yù)期會(huì)進(jìn)行上千項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
第二，探月工程和深空探測(cè)方面。2007年以來，我國實(shí)施了嫦娥一至五號(hào)的繞月、月球的軟著陸巡視和采樣返回、月背著陸巡視等任務(wù)；天問一號(hào)火星探測(cè)器已成功著陸并進(jìn)行巡視探測(cè)。未來還將持續(xù)開展月球探測(cè)，實(shí)施火星的采樣返回，以及對(duì)小行星、木星系統(tǒng)探測(cè)的更多任務(wù)。我國載人登月任務(wù)也已經(jīng)啟動(dòng)實(shí)施，預(yù)計(jì)將于2030年前實(shí)現(xiàn)載人登陸月球，其后還將探索建造月球科研試驗(yàn)站，開展月球科學(xué)探測(cè)和相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。
第三，科學(xué)衛(wèi)星方面。科學(xué)衛(wèi)星是開展基礎(chǔ)科學(xué)研究不可或缺的工具。中國科學(xué)院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)一期中的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡、實(shí)踐十號(hào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，均已圓滿完成任務(wù)?？臻g科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)二期包括引力波暴高能電磁對(duì)應(yīng)體全天監(jiān)測(cè)器、先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)、愛因斯坦探針、太陽風(fēng)-磁層相互作用全景成像衛(wèi)星。其他多顆科學(xué)衛(wèi)星也正準(zhǔn)備立項(xiàng)，相關(guān)部門和高校都在積極開展空間科學(xué)衛(wèi)星的研究工作。
空間科學(xué)作為基礎(chǔ)研究，目的是探索新現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)規(guī)律；空間技術(shù)是空間活動(dòng)的基石和保障；空間應(yīng)用則為產(chǎn)業(yè)變革提供重要支持。空間科學(xué)探索未知、挑戰(zhàn)極限的需求有力牽引著空間技術(shù)向更高水平發(fā)展，促進(jìn)尖端探索技術(shù)不斷取得創(chuàng)新突破。空間科學(xué)與前沿尖端技術(shù)結(jié)合將為科技創(chuàng)新提供新引擎。
作者介紹
顧逸東，中國科學(xué)院院士，中國載人航天工程空間科學(xué)首席專家，中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員，學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。
2025年第3期及本期卷首頁
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