“悟空”号超期服役近2年 有望揭开暗物质神秘面纱

1. “悟空”号超期服役近2年 有望揭开暗物质神秘面纱

 悟空号卫星示意图。中科院供图
   过去的几天，当全国上下都在庆祝国庆、中秋佳节时，天上那只“猴子”依旧奔跑在太阳同步轨道上，忙忙碌碌。
   而500公里之下的中国科学院紫金山天文台“悟空”号科研团队，在首席科学家常进院士的带领下也没闲着，正在深入分析宇宙线和伽马射线数据。
   从2015年12月20日接收到第一帧数传数据，至2020年9月30日，“悟空”号卫星已在轨飞行1746天，完成了全天区的第9遍扫描，共探测并处理了约86.9亿个高能粒子。
      美猴王的“水晶棒”将拨开暗物质“乌云” 
   2015年12月17日8时12分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空。
   “这是中国科学家首次在太空中放置自己的高分辨率高能空间望远镜。”常进说，“它有望深刻地改变人类的宇宙观，实现空间科学重大突破。”
   “悟空”的使命是寻找宇宙暗物质。科学家推测，宇宙中95%以上是暗物质和暗能量，其中暗物质占26.8%。暗物质不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用，它无法用任何光学或电磁波观测设备直接“看”到。
   人类探测暗物质的方式主要分为三类：一是对撞机探测，主要有欧洲核子中心的大型强子对撞机；二是在地下进行的直接探测，我国在四川锦屏山地下实验室中正在开展相关实验；三是间接探测，主要在空间进行。
   “悟空”卫星就是采用第三种方式。物理学家们认为，暗物质粒子碰撞后会产生高能粒子，如伽马射线、正负电子、正反质子、中微子等。暗物质卫星能精确探测这些粒子，通过其能谱、空间分布来寻找暗物质粒子存在的证据。
   目前，国际上有三个著名的暗物质探测器，“悟空”是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器。
   以《西游记》中美猴王的名字命名的卫星“悟空”，没有携带金箍棒，却带了300多根“水晶棒”。
   “悟空”卫星的BGO能量器包含308根纵横交错的晶体，每一根都有2.5厘米见方、60厘米长，是世界最长的BGO晶体。这些漂亮的“水晶棒”能够测量入射粒子的能量，从而获取宇宙粒子的蛛丝马迹。
    “年富力强”的“悟空”还将继续服役 
   每天清晨和傍晚，“悟空”都会路过中国上空。位于密云、喀什、三亚的三个数据接收站，每天要接收它回传的约16G数据。而“悟空”号科研团队就是要从日积月累的海量数据中分析出有价值的科学成果。
   早在2017年，“悟空”号科研团队就已向世界展示出首批成果：精确测量的太空中的电子宇宙射线能谱。2019年，团队再次公布了对质子宇宙射线能谱的精确测量结果，发现能谱上存在一处新的结构。科学家们推测，这可能是邻近某宇宙射线源的印记。
   科学家从宇宙射线能谱中得出的判断是否准确，有两个相关因素：一是累积的数据量，二是背景的干扰性。数据量当然多多益善，而背景干扰则是越低越好。
   因此，常进院士的生活规律就是早上醒来先看前一天卫星数据的总结报告，每晚看完当天已下载数据的分析才能入眠。
     此外，“悟空”号团队还在伽马射线数据中搜寻暗物质信号，并正积极推动下一代暗物质粒子探测卫星——“甚大面积伽马射线空间望远镜（VLAST）”的关键技术攻关。
   据范一中介绍，“悟空”设计寿命为3年，目前已经超期服役近2年，但它看起来依旧“年富力强”，有望再次延长工作时间。
   (来源: 科技 日报)

2. 悟空号卫星有什么成果吗？

世界第一个暗物质探测卫星：悟空号，为我们取得了什么经？

3. 中国的“悟空号”卫星怎么样了？

4. 中国发射的“悟空号”卫星有什么用？

我国从古至今，人们一直以来的认识地球是圆的，到后来对地球的探索，我们才发现宇宙之大，我们所知道的甚是渺小，对于地球的探索，我们都没有停止过。
悟空卫星的目的是收集空间高能粒子，分析这些粒子的能谱或空间分布，进一步研究与暗物质粒子和宇宙线有关的科学问题。暗物质不发光，不发射电磁波，任何光学或电磁观测设备都不能直接“看见”。我们现在不能理解暗物质。悟空卫星也许能揭示一些关于暗物质的新信息。
悟空是目前世界上最大的暗物质粒子探测卫星，具有最宽的能量范围和最佳的能量分辨率，超过了世界上所有类似的探测器。它将在太空中开展高能电子和高能伽马射线探测任务，探索暗物质存在的证据，并研究暗物质的特征和空间分布。
同时，暗物质具有很高的质量。在同一水平上，暗物质的质量是普通物质的五倍，并且它具有永久的生命。这是什么意思？是的，这不正常。在你我对物理学的理解中，许多被称为真理的东西将被彻底推翻。在探索暗物质方面，中国再次走在世界前列。中国自然科学部主任英格博士已经基本确立了中国在发现“悟空”卫星方面在世界空间技术领域的领先地位。

所以，中国发射的“悟空号”卫星的用处很好去解释，悟空号可以说对我国的发展起到了非常重要的作用。

5. 悟空号是什么探测卫星

1、悟空号是暗物质粒子探测卫星，悟空号是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星，它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务，探寻暗物质存在的证据，研究暗物质特性与空间分布规律。
2、悟空号，是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中，首批立项研制的4颗科学实验卫星之一，它能有效载荷质量1410公斤，它可以探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。
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6. 悟空号是什么卫星

1、“悟空号”是中国的暗物质探测卫星。暗物质粒子探测卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批立项研制的4颗科学实验卫星之一，是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。
2、“暗物质粒子探测卫星”计划属于中国科学院“空间科学战略性先导科技专项”，由中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文研究部、中国科学技术大学、中国科学院近代物理研究所和中国科学院高能物理研究所等合作研发。
3、“悟空”是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星，超过国际上所有同类探测器。它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务，探寻暗物质存在的证据，研究暗物质特性与空间分布规律。
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7. 悟空卫星在暗物质探测方面取得突破了吗？

我国首颗暗物质科学卫星——“悟空”号在轨运行近两年，成功获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果。该结果或有助于增进科学家对主宰宇宙的暗物质的理解。相关论文今日凌晨在著名学术期刊《自然》杂志在线发表。

据科研人员介绍，“悟空”卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿高能宇宙射线，包括150万高能电子。基于这些数据，科研人员成功获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果。
相比国外的空间探测设备，如美国费米卫星等，“悟空”不仅在能量测量范围、能谱的准确性等方面均有显著提高，更是首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在1 TeV（能量单位）附近的拐折。
暗物质卫星首席科学家常进表示，“该拐折反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力，对于判定部分电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。”
此次最引人瞩目的发现是，能谱的高能段出现了一组“异常”数据，使能谱曲线在这里变得尖锐。参与了“悟空”号结果分析的中国科学院紫金山天文台研究员范一中告诉记者，“这预示着此处存在能谱精细结构。分析显示，这一结构产生的原因最有可能是暗物质。不过还需要更多数据加以确定。”
“一旦该精细结构得以确证，将是粒子物理或天体物理领域的开创性发现。”范一中表示，目前“悟空”正以良好的状态持续工作，收集来自深空的更多数据。
探索暗物质的物理本质，是目前国际上粒子物理和天体物理领域的最重大问题之一。
暗物质是标准粒子物理模型无法解释的物质。天文观测表明，宇宙中的暗物质比人类目前熟悉的普通物质要多5倍。但是暗物质不发光、相互作用弱，因而很难直接研究。

为此，科学家先后采用了加速器、地下直接探测、空间间接探测等方式对暗物质进行“管中窥豹”。其中空间间接探测就是“悟空”所采用的方法，它需要高能量分辨、高空间分辨、高统计量、低本底的高能粒子望远镜。
“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、中国科学家长期以来在基础科学前沿的投入和付出终于有了突破。”白春礼表示，暗物质粒子探测卫星的科学思想和探测技术来自于中科院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的能谱，并探索用最简洁和高效的办法直接获取能谱数据。
“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。”中国科学院院长白春礼说。
自然科研中国区科学总监印格致博士说，“解答宇宙中最艰深的问题不仅使我们成为伟大的诗人，也会对我们的宇宙产生直接和积极的影响。”
他在评价此次成果时表示，“该成果展示了中国技术实力发展的一个里程碑。这次研究中实现的测量所需的精湛技术是无与伦比的，未来可能会帮助中国解决其他我们现在还想不到的技术挑战。”
作为“大师兄”，“悟空”卫星是中国的首颗天文卫星，也是中国科学院空间科学战略先导专项的首发星。“十二五”期间，中科院空间科学先导专项部署了暗物质卫星、量子卫星、“实践十号”和硬X射线卫星等4个卫星工程，目前已取得一批重大科学发现和实验验证成果。
“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。”白春礼透露，中科院将重点瞄准引力波探测、宇宙起源和暗物质等前沿课题，继续布局、研制和发射新的空间科学卫星。

8. 悟空号是全球首颗什么探测行星卫星？

悟空号是全球首颗暗物质粒子探测卫星（Dark Matter Particle Explorer）。