中國科學(xué)院日前舉行新聞發(fā)布會，宣布中科院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項的首發(fā)星——暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星（DAMPE）“悟空”取得首批重大科學(xué)成果。利用“悟空”采集到的數(shù)據(jù)，科研人員獲得了世界上迄今最精確的高能電子宇宙線能譜。相關(guān)成果于11月30日正式在《自然》（）雜志在線發(fā)表。
中科院院長、黨組書記、中科院院士白春禮，中科院副院長、空間科學(xué)先導(dǎo)專項領(lǐng)導(dǎo)小組組長相里斌出席發(fā)布會。“悟空”衛(wèi)星總體及各系統(tǒng)參研參試單位代表參加發(fā)布會。
“悟空”于2015年12月17日發(fā)射成功，在軌運(yùn)行的前530天共采集了約28億顆高能宇宙射線，其中包含約150萬顆25GeV以上的電子宇宙射線�；谶@些數(shù)據(jù)，科研人員成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線探測結(jié)果。“悟空”的電子宇宙射線的能量測量范圍比國外的空間探測設(shè)備有顯著提高，拓展了觀察宇宙的窗口；測量到的TeV電子的“純凈”程度最高（其中混入的質(zhì)子數(shù)量最少），能譜準(zhǔn)確性高；首次直接測量到了電子宇宙射線能譜在~1 TeV處的拐折，反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力，其精確的下降行為對于判定能量低于1 TeV的部分電子宇宙射線是否來自于暗物質(zhì)起著關(guān)鍵性作用。此外，“悟空”的數(shù)據(jù)初步顯示在~1.4 TeV處存在能譜精細(xì)結(jié)構(gòu)。目前“悟空”運(yùn)行狀態(tài)良好，正持續(xù)收集數(shù)據(jù)，一旦該精細(xì)結(jié)構(gòu)得以確證，將是粒子物理或天體物理領(lǐng)域的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。
自然科研中國區(qū)科學(xué)總監(jiān)印格致（Ed Gerstner）在發(fā)布會上評價說，現(xiàn)在還不知道這些結(jié)果代表著什么，但是這些結(jié)果是出乎我們意料之外的，所以它們有潛力改變我們看待宇宙的方式。該研究中實(shí)現(xiàn)的測量所需的精湛技術(shù)是無與倫比的，展示了中國技術(shù)實(shí)力發(fā)展的一個里程碑。
天文觀測表明，宇宙中的暗物質(zhì)比人類目前熟悉的普通物質(zhì)，也就是標(biāo)準(zhǔn)粒子物理模型能解釋的物質(zhì)要多5倍，其物理本質(zhì)是目前國際上粒子物理和天體物理領(lǐng)域最重大問題之一。“悟空”的核心使命就是在宇宙線和伽馬射線輻射中尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，并進(jìn)行天體物理研究。
“悟空”采用了中科院紫金山天文臺研究人員自主提出的分辨粒子種類的新探測技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)了對高能（5 GeV-10 TeV）電子、伽馬射線的“經(jīng)濟(jì)適用型”觀測。它最早由紫金山天文臺研究員常進(jìn)于2005年提出，2011年12月該項目被正式列入中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項，常進(jìn)擔(dān)任首席科學(xué)家。該衛(wèi)星的探測器由紫金山天文臺、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、近代物理研究所、高能物理研究所與國家空間科學(xué)中心聯(lián)合研制。瑞士的日內(nèi)瓦大學(xué)、意大利國家核物理研究院也參與了硅子探測器的研發(fā)。衛(wèi)星平臺由中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研發(fā)，地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由紫金山天文臺負(fù)責(zé)建設(shè)。
“悟空”在“高能電子、伽馬射線的能量測量準(zhǔn)確度”以及“區(qū)分不同種類粒子的本領(lǐng)”這兩項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面世界領(lǐng)先，尤其適合尋找暗物質(zhì)粒子湮滅過程產(chǎn)生的一些非常尖銳的能譜信號。
白春禮在講話中對衛(wèi)星工程全體參研參試人員和科學(xué)研究團(tuán)隊表示熱烈祝賀，對常進(jìn)科研團(tuán)隊20年多來對暗物質(zhì)粒子探測研究的堅持不懈，院屬有關(guān)單位和院機(jī)關(guān)各部門的共同努力，財政部、科技部和國家自然科學(xué)基金委的長期支持，以及國際合作團(tuán)隊的積極參與表示感謝，并希望“悟空”團(tuán)隊及更多國內(nèi)外科研工作者繼續(xù)勇攀科技高峰，在推動人類探索宇宙奧秘上取得更多重大突破。
白春禮指出，中國科學(xué)家已經(jīng)從自然科學(xué)前沿重大發(fā)現(xiàn)和理論的學(xué)習(xí)者、繼承者、圍觀者，逐漸走到了舞臺中央。中科院和中國科學(xué)家長期以來在基礎(chǔ)科學(xué)前沿的投入和付出終于有了突破。“悟空”瞄準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)這一重大科學(xué)前沿，在空間開展了探索性的工作，用中國科學(xué)家特有的設(shè)計方案和中國工程師獨(dú)特的探測器制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了國際上最精確和最高效的探測，經(jīng)過一年多的數(shù)據(jù)積累，終于有了重大發(fā)現(xiàn)。
白春禮表示，中科院始終關(guān)注重大前沿問題，通過各種方式布局前沿課題研究。2011年1月，在財政部、科技部等有關(guān)部門支持下，中科院啟動實(shí)施了空間科學(xué)先導(dǎo)專項，總體目標(biāo)就是在最具優(yōu)勢和最具重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)潛力的科學(xué)熱點(diǎn)領(lǐng)域，通過自主和國際合作科學(xué)衛(wèi)星計劃，實(shí)現(xiàn)科學(xué)上的重大創(chuàng)新突破，帶動相關(guān)高技術(shù)的跨越式發(fā)展，發(fā)揮空間科學(xué)在國家發(fā)展中的重要戰(zhàn)略作用。“十二五”期間，空間科學(xué)先導(dǎo)專項的四顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了“四發(fā)四捷”，取得了一批重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成果。
白春禮強(qiáng)調(diào)，在剛剛結(jié)束的黨的十九大上，習(xí)近平總書記指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。要瞄準(zhǔn)世界科技前沿，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破。中科院在暗物質(zhì)探測衛(wèi)星方面的前瞻布局和習(xí)近平總書記加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的要求是一致的。未來，中科院將繼續(xù)支持和組織中國科學(xué)家向重大科學(xué)前沿問題提出挑戰(zhàn)，力爭使中國的基礎(chǔ)科學(xué)研究走在建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國各項工作的前面，發(fā)揮帶動和引領(lǐng)作用。
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“悟空”工作530天得到的高精度宇宙射線電子能譜（紅色數(shù)據(jù)點(diǎn)），以及和美國費(fèi)米衛(wèi)星測量結(jié)果（藍(lán)點(diǎn)）、丁肇中院士領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀的測量結(jié)果（綠點(diǎn)）的比較。
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