我國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”將延期退休兩年

據(jù)新華社報(bào)道，暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”的研制團(tuán)隊(duì)17日宣布，鑒于衛(wèi)星目前運(yùn)行狀態(tài)依然良好、關(guān)鍵科學(xué)數(shù)據(jù)仍在累積，衛(wèi)星科研團(tuán)隊(duì)已與各保障部門商定，讓“悟空”延長(zhǎng)兩年工作時(shí)間。

暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星(英文：Dark Matter Particle Explorer，縮寫：DAMPE)是中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)中首批立項(xiàng)研制的4顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一，是目前世界上觀測(cè)能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星，將中國(guó)的暗物質(zhì)探測(cè)提升至新的水平。

“悟空”是一個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡，有效載荷質(zhì)量1410公斤，它可以探測(cè)高能伽馬射線、電子和宇宙射線。它由一個(gè)塑料閃爍探測(cè)器、硅微條、鎢板、電磁量能器和中子探測(cè)器組成。“悟空”的主要科學(xué)目標(biāo)是以更高的能量和更好的分辨率來(lái)測(cè)量宇宙射線中正負(fù)電子之比，以找出可能的暗物質(zhì)信號(hào)。它也有很大潛力來(lái)加深人類對(duì)于高能宇宙射線的起源和傳播機(jī)制的理解，也有可能在高能γ射線天文方面有新發(fā)現(xiàn)。

2015年12月17日8時(shí)12分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”發(fā)射升空。到今年12月17日，“悟空”發(fā)射已滿3年，達(dá)到預(yù)期使用壽命。截至這一日，“悟空”已在500公里外的太陽(yáng)同步軌道上繞地球飛行16597圈，探測(cè)宇宙粒子55億個(gè)。

據(jù)有關(guān)部門通報(bào)，雖然“悟空”已運(yùn)行3年，但電流、電壓等主要工程參數(shù)一直保持穩(wěn)定，所有載荷都正常工作，性能指標(biāo)與剛發(fā)射時(shí)相比變化甚微。暗物質(zhì)衛(wèi)星首席科學(xué)家常進(jìn)表示，按照現(xiàn)在的狀態(tài)，科研團(tuán)隊(duì)對(duì)讓“悟空”多工作兩年有充分的信心。

據(jù)介紹，“悟空”的科學(xué)目標(biāo)主要有三：一是通過(guò)觀測(cè)高能電子、伽馬射線來(lái)尋找暗物質(zhì)粒子的可能蹤跡。二是研究宇宙線的起源、傳播和加速機(jī)制。三是研究伽馬射線天文，找到宇宙中伽馬射線的電磁對(duì)應(yīng)體。

目前，三方面的粒子觀測(cè)數(shù)據(jù)都達(dá)到了預(yù)先設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，原定科學(xué)目標(biāo)已經(jīng)完成，部分成果超出預(yù)期。

2017年，英國(guó)《自然》雜志刊登了“悟空”發(fā)射18個(gè)月積累的高能電子數(shù)據(jù)。其中，在1.4 TeV(萬(wàn)億電子伏特)能段處發(fā)現(xiàn)的近100個(gè)明顯區(qū)別于正常能譜的“奇異”電子，有可能起源于暗物質(zhì)，引起國(guó)內(nèi)外科學(xué)界的高度關(guān)注。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，從《自然》論文發(fā)表至今，已有百余篇學(xué)術(shù)論文跟進(jìn)研究“悟空”成果。與世界同類暗物質(zhì)探測(cè)設(shè)備相比，“悟空”具有觀測(cè)能段范圍最寬和能量分辨率最優(yōu)這兩項(xiàng)核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這使得它在關(guān)鍵的1.4 TeV能段處探測(cè)“奇異”電子的效率至今仍保持領(lǐng)先。