暗物质卫星 第一颗天文卫星:暗物质卫星“悟空”
央视新闻:寻找暗物质的证据,对于人类了解宇宙的形成,探索宇宙的起源,研究基础物理具有重要意义。今天“新中国第一人”将带大家了解我国的暗物质粒子探测卫星——“武空”,这是我国第一颗天文卫星。
这是中国科学院紫金山天文台,研究人员正在对暗物质卫星“吴空”及其传回的数据进行监测和分析。每天早晚,“吴空”都会路过中国,发回16G左右的数据。
根据科学家的推测,暗物质占宇宙成分的25%。暗物质没有电荷,除了引力之外不与普通物质相互作用,可以通过电磁场,所以很难被直接探测到。由于它在探索宇宙起源和研究基础物理方面的重大意义,世界各国都在努力证明暗物质的存在。2015年12月17日,我国暗物质粒子探测卫星“武空”成功发射,这也是我国第一颗天文卫星。从项目建立、设计到开发和交付,大约花了四年时间。
不仅开发速度快,而且性能优秀。“武空”是目前世界上观测能量范围最广、能量分辨率最高的空高能粒子探测器。经过不到两年的运行,“武空”获得了第一批科学成果——探测到了35亿多个高能粒子,获得了世界上最精确的高能电子宇宙线能谱,在1.4电子伏处发现了异常流量变化的迹象,人类很少涉足其中。这种现象以前从未被发现,如果得到证实,这将是一项重大的科学突破。今年,吴空获得的第二批科研成果即将发布。
截至目前,“武空”绕地球飞行超过2万次,累计数据超过20T。虽然设计寿命只有3年,但经过评估,卫星状态极佳,仍能顺利运行,未来还将继续工作,为暗物质研究积累更多的科学数据。
“吴空”打开了一扇前所未有的窗口,国内通过其他渠道探索暗物质的研究和尝试也在不断进行。前不久,世界上最深的地下实验室“中国金平地下实验室”正式开启新阶段建设,垂直距离山顶2400米,几乎不受宇宙射线干扰,将为暗物质相关实验研究提供平台支撑。中国科学院环形正负电子对撞机也取得了新进展。其加速器系统的几个关键部件的物理设计本月刚刚通过审查。该对撞机有望在“十五”期间开工建设,2030年前建成,这也将有助于研究宇宙早期演化、寻找暗物质等尚未解决的科学问题。
宇宙很大,所以暗物质可能是人类打开Ad Astra之门的一把钥匙,逐步开启人类探索宇宙的新征程。