載人航天、深空探測和科學衛星三類任務中的空間科學

吳 季

1 中國科學院國家空間科學中心 北京 100190

2 中國科學院大學 北京 100049

1 空間科學的起源與定義

從 1957 年 10 月發射第一顆人造衛星開始，人類就進入了太空時代。當時，人類對太空的了解非常少，如對電離層以外的空間環境如何、太陽輻射的粒子到達地球空間后如何運動還尚不清楚。因此，就應運而生了對空間開展直接研究的新學科，并被稱為空間研究（Space Research）。1958 年，在美蘇兩個航天大國和部分西方國家的倡議下，國際科學聯盟理事會（ICSU）成立了一個特別委員會來應對當時所有的學科聯盟都無法覆蓋的這個新研究領域。這就是現在空間科學領域唯一的國際組織“國際空間研究委員會”（COSPAR）①https://cosparhq.cnec.fr.。

此后，在美蘇的太空競賽中，雙方都在力爭太空領域中的第一。雖然無暇開展專門的太空研究，但是兩國在各種航天器上都力爭搭載了粒子探測器、磁場探測器和其他空間環境探測載荷，并獲得了大量的針對空間環境的原位（in-situ）探測數據。由此誕生了以研究空間為主要目標的學科，逐漸濃縮為空間物理學或空間等離子體物理學。

在之后的數十年中，空間物理學一直是空間科學的核心學科。從對地球空間中等離子體及其運動規律的研究，逐漸拓展到對地球空間以外的從太陽上層大氣到太陽系邊界的整個行星際空間，也拓展到了月球、水星、金星、火星、木星和土星及其衛星周邊的空間環境。

人類在初步了解了太空的環境以后，開始利用飛行器的平臺從事天文觀測?！?br>