2023年5月21日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星。

新華社發(fā)

前不久，內(nèi)地與澳門合作研制的首顆空間科學(xué)衛(wèi)星“澳門科學(xué)一號(hào)”正式投入使用。這是目前我國(guó)地球磁場(chǎng)探測(cè)精度最高的衛(wèi)星，將大幅提高我國(guó)空間磁場(chǎng)探測(cè)技術(shù)水平。

“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星于2023年5月21日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，它有何獨(dú)特之處？成功研制背后有什么故事？其創(chuàng)新性體現(xiàn)在哪些方面？記者進(jìn)行了采訪。

大幅提高我國(guó)空間磁場(chǎng)探測(cè)技術(shù)水平

“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星項(xiàng)目首席科學(xué)家、澳門科技大學(xué)協(xié)理副校長(zhǎng)、澳門空間技術(shù)與應(yīng)用研究院院長(zhǎng)張可可介紹，“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星是國(guó)際首顆低緯度地球磁場(chǎng)與空間環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星，包括A星和B星，采用“A星+B星”聯(lián)合觀測(cè)模式。

其中，A星搭載高精度磁場(chǎng)觀測(cè)載荷、能量電子譜儀、激光反射器等載荷，重點(diǎn)開(kāi)展高精度地球磁場(chǎng)測(cè)量任務(wù)；B星搭載中能粒子探測(cè)器、太陽(yáng)X射線探測(cè)器、激光反射器等載荷，重點(diǎn)開(kāi)展太陽(yáng)X射線和地球內(nèi)輻射帶能量粒子探測(cè)任務(wù)。

據(jù)介紹，A星和B星聯(lián)合對(duì)南大西洋異常區(qū)高能粒子的時(shí)空分布結(jié)構(gòu)開(kāi)展觀測(cè)，有望揭示地球近地軌道的磁場(chǎng)分布規(guī)律，以及地球磁場(chǎng)—太陽(yáng)輻射—能量粒子分布的耦合規(guī)律，促進(jìn)我國(guó)在衛(wèi)星高精度磁場(chǎng)探測(cè)與多參量聯(lián)合觀測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。

“澳門科學(xué)一號(hào)”為何要研究地球磁場(chǎng)？

“地球磁場(chǎng)的起源及其時(shí)空變化一直被認(rèn)為是最具前瞻性和挑戰(zhàn)性的科學(xué)問(wèn)題之一。”張可可告訴記者，地球磁場(chǎng)是認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的最重要物理場(chǎng)，也是唯一能反映地球的地核、地幔、海洋、巖石圈以及電離層與磁層特性的物理場(chǎng)。

人類觀測(cè)、研究、利用地球磁場(chǎng)已有很長(zhǎng)的歷史。在日常生活中，地球磁場(chǎng)為人類提供了不可或缺的天然導(dǎo)航基準(zhǔn)。礦產(chǎn)資源普查、室內(nèi)導(dǎo)航、航海導(dǎo)航、空間天氣預(yù)報(bào)等應(yīng)用領(lǐng)域，都需要精確的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。

張可可介紹，“澳門科學(xué)一號(hào)”在衛(wèi)星工程技術(shù)方面有多個(gè)創(chuàng)新亮點(diǎn)。“比如配備了高穩(wěn)定性光學(xué)平臺(tái)，使溫度等造成的光學(xué)平臺(tái)形變量最小。它也是國(guó)內(nèi)衛(wèi)星平臺(tái)和載荷磁潔凈程度最高的地磁衛(wèi)星，能夠精確測(cè)量自然界的磁場(chǎng)信號(hào)。”

因此，“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星能夠精確測(cè)量地球磁場(chǎng)的時(shí)空變化，將為我國(guó)地磁科學(xué)研究、資源勘探、磁場(chǎng)導(dǎo)航、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)支撐。

充分培養(yǎng)澳門科技創(chuàng)新人才，樹(shù)立粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新的良好范例

“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星投入使用儀式舉行當(dāng)天，國(guó)家航天局、中央人民政府駐澳門特別行政區(qū)聯(lián)絡(luò)辦公室、澳門特別行政區(qū)政府聯(lián)合主辦了“科技薈澳”系列活動(dòng)。國(guó)家航天局總工程師李國(guó)平表示，這是支持澳門更好融入國(guó)家發(fā)展大局，銳意探索、深度合作的切實(shí)舉措。國(guó)家航天局將與澳門共享航天航?？萍歼M(jìn)步成果，期待更多的澳門科技人才參與其中，期盼澳門青少年積極了解并立志投身祖國(guó)的航天、航海事業(yè)。

2018年11月，在澳門國(guó)際航天高峰論壇上，國(guó)家航天局與澳門科技大學(xué)共同提出發(fā)射“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星的建議。2019年5月，澳門特區(qū)政府批準(zhǔn)衛(wèi)星項(xiàng)目實(shí)施，并致函國(guó)家航天局。2019年12月15日，國(guó)家航天局與澳門特區(qū)政府聯(lián)合簽訂了“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星聯(lián)合研制項(xiàng)目的合作協(xié)定。2020年12月30日，國(guó)家航天局批復(fù)“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星工程立項(xiàng)。

作為內(nèi)地與澳門合作研制的首顆科學(xué)衛(wèi)星，“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星系統(tǒng)由中國(guó)空間技術(shù)研究院航天東方紅衛(wèi)星有限公司和西北工業(yè)大學(xué)抓總研制，科學(xué)載荷由澳門科技大學(xué)負(fù)責(zé)提供，雙方共同開(kāi)展研制與應(yīng)用。

“澳門科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)從2005年開(kāi)始陸續(xù)參加了多個(gè)國(guó)家航天工程項(xiàng)目，如探月工程、天問(wèn)一號(hào)火星任務(wù)等，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和相關(guān)研究工作。2018年7月，在各方支持下，我們還成立了月球與行星科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，這些都為‘澳門科學(xué)一號(hào)’衛(wèi)星的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。”張可可介紹，他帶領(lǐng)的衛(wèi)星科學(xué)團(tuán)隊(duì)是一個(gè)由澳門、內(nèi)地和國(guó)外科研人員共同組成的團(tuán)隊(duì)，包括地球物理、空間物理、數(shù)據(jù)處理、模型算法等方面的研發(fā)人員。

“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星的名字，是通過(guò)征名活動(dòng)，從1500多個(gè)提案中挑選出來(lái)的。“征名活動(dòng)是為了提升澳門各界對(duì)科技創(chuàng)新的關(guān)注，最終將衛(wèi)星命名為‘澳門科學(xué)一號(hào)’，象征澳門科學(xué)技術(shù)展翅騰飛。”張可可說(shuō)。

澳門特區(qū)政府經(jīng)濟(jì)及科技發(fā)展局局長(zhǎng)戴建業(yè)表示，“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星的聯(lián)合研制、成功發(fā)射、在軌穩(wěn)定運(yùn)行和科學(xué)研究任務(wù)的開(kāi)展，開(kāi)辟了內(nèi)地與澳門科技創(chuàng)新合作新模式，將充分培養(yǎng)澳門科技創(chuàng)新人才，樹(shù)立粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新的良好范例。

助力澳門打造面向世界的重大科技創(chuàng)新平臺(tái)

“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星成功發(fā)射入軌后，國(guó)家航天局對(duì)地觀測(cè)與數(shù)據(jù)中心牽頭組織開(kāi)展了衛(wèi)星在軌測(cè)試與試驗(yàn)任務(wù)。目前，衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運(yùn)行，功能、性能正常。運(yùn)行期間，澳門衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)取得了一系列重要的科學(xué)成果。

“我們?cè)趪?guó)內(nèi)首次建立了高精度世界地磁模型版本，未來(lái)隨著衛(wèi)星數(shù)據(jù)不斷積累，模型將會(huì)不斷更新、不斷提高精度，定期向全世界發(fā)布。我們還基于磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，成功獲得了地球深部三維電性結(jié)構(gòu)，為研究地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)過(guò)程提供寶貴信息。”張可可表示。

2023年10月，英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)在英國(guó)倫敦舉辦了“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星國(guó)際專題研討會(huì)，這是首次由歐洲重要科研機(jī)構(gòu)專門為中國(guó)的科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星舉辦的國(guó)際專題研討會(huì)。來(lái)自11個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科學(xué)家參加了研討會(huì)，中國(guó)衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)成員報(bào)告了利用“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù)取得的重要科學(xué)成果；歐洲科學(xué)家報(bào)告了關(guān)于“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌測(cè)試成果與未來(lái)科學(xué)研究設(shè)想，并高度肯定了“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù)的質(zhì)量和成果。

據(jù)介紹，“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星項(xiàng)目已與18個(gè)國(guó)際著名研究機(jī)構(gòu)簽訂了合作研究協(xié)議，將助力澳門打造一個(gè)面向世界的重大科技創(chuàng)新平臺(tái)。張可可表示，“澳門科學(xué)一號(hào)”衛(wèi)星任務(wù)的成功實(shí)施，顯著提升了澳門在國(guó)際航天科技領(lǐng)域的影響力。