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【创新跨越2018】空间探索 解开宇宙之谜

时间:2019-01-02 07:24

  重大科技创新成果是国之重器、国之利器。2018年,中国的科技工作者们迎难而上、真拼实干,在关键核心技术领域实现了一次次突破。在空间科学领域探索中,今年捷报不断,取得多项世界级成果。

  2018年,在我国真正意义上的第一个空间实验室天宫二号里,首次完成“从种子到种子”全过程空间植物培养实验,世界首台3000万年误差小于1秒的冷原子钟运行正常,将目前人类在太空的时间计量精度提高了12个数量级。同时,天宫二号携带的“天极”望远镜已在轨确认探测到55个伽马暴事件,大约9个明显的太阳耀斑事件。

  中科院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室主任 张双南:希望能够理解太阳耀斑上面这种高能粒子到底是怎么产生的,辐射怎么产生的,进而也可以理解太阳和我们地球的关系。

  伽马射线是一种波长最短、能量最高的电磁波,它的能量比可见光高几十万倍以上。当宇宙深处大质量恒星爆发产生黑洞或者两个致密的天体发生并合,伽马射线就会在短时间突然增强,这就是伽马暴。“天极”望远镜采用测量偏振的方法,研究伽马暴的辐射机制、辐射区结构以及磁场环境等内容。

  “天极”望远镜主任设计师 张永杰:因为我们这个望远镜是直接装在舱壁外边,我们需要考虑到外边的一些极端温度条件,比如说它有高温低温。

  央视记者 郑玮玮:我正在试装的是一套“天极”望远镜的探测器单体。它由64根这样的塑料闪烁体棒、光电转换器件以及信号读出电路组成。这根闪烁体棒长度为17.6厘米,类似家庭中常用的筷子,主要成分是芳香族化合物。在外太空中,当闪烁体棒与伽马射线发生作用时,会产生荧光信号,信号沿着闪烁体棒进行传播,最后到达光电转换器件,在这里荧光信号被转换为电信号,并被放大,最终被读取。

  在宇宙中,伽马射线暴的持续时间一般由几十毫秒到上千秒不等,瞬时亮度常常胜过所有其它天体的总和。

  中国科学院高能物理研究所博士生 王源浩:这张图上其实就是刚才显示的,每一个闪烁体棒它放大的系数是多少,我们最终是要把1600根棒的放大系数都要经过这个标定出来,我们需要用这些信息,把它一步一步还原到最初打过来沉积在每一根棒上的能量。

  2019年,探索宇宙的步伐更加坚定。500米口径球面射电望远镜FAST将于9月全面投入使用,为全世界的科学家探寻未知宇宙和生命起源,开启一道“天眼”。 同时,我国将推进有约20个国家和地区参与的增强型X射线偏振空间天文台建设,并且计划在中国空间站上建设一个大型的粒子物理探测设施,进行高能宇宙辐射探测实验。

  中科院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室主任 张双南:希望以特别高的灵敏度,在空间进行暗物质的探测,同时来解决高能宇宙线起源的世纪之谜。我们希望用这个高能宇宙辐射探测设施在中国空间站上面,能够探测高能伽马射线,对高能伽马射线进行全天的巡天以及监视过程。

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