發展空間科學衛星系列就是新時期的“兩彈一星”任務

吳季

空間科學是以航天器為主要平臺，研究發生在地球、日地空間、行星際空間乃至整個宇宙空間的物理、天文、化學以及生命等自然現象及其規律的科學。

空間科學的研究領域既覆蓋宏觀的宇宙，也涉及生命起源以及暗物質粒子，因此也是微觀物理世界的前沿。其中產生的任何重要突破，都將是基礎科學前沿的重大成果。空間科學不但是實現原始科學創新的重要領域，也是國家和政府在有組織、定向的重大基礎研究方面的主要抓手之一。

一方面，空間科學計劃與地面大科學裝置每個裝置個性獨立互不重復的特點不同，實施空間科學計劃具有一定的共性，比如每一項空間科學計劃都是一項航天工程任務，需要運載火箭、發射場、衛星、地面測控和運行等方面的支持，這些支持設施都是相對通用的，具有很大的共性。此外，由于空間科學計劃投入大，風險高，計劃、進度和質量的管理也具有共性。

另一方面，空間科學計劃又不同于常規的應用衛星任務，每一個科學任務的研究目標（稱為“科學目標”）均不相同，而且這些科學目標會使用最先進的探測儀器，在空間分辨率、時間分辨率、能譜或光譜分辨率與譜段、探測靈敏度、偏振、干涉、時間空間基準、指向精度及穩定度、采樣和傳輸數據率等各個方面，對衛星平臺支持系統提出要求，并且這些要求會經常變化和不斷提升，科學任務在空間的運行軌道也會發生變化，有時會要求運行在非常獨特的空間軌道上。所有這些，都對航天技術提出了新的挑戰，這些技術挑戰要比常規的、批量生產的應用衛星任務復雜得多。由于科學目標要求實現原始性的創新突破，其中大部分技術需求都會是世界首次，將引發顛覆性創新，如果實現則會成為國際領先的技術能力。

我國自“十二五”開始，由中科院組織實施空間科學衛星系列計劃。任務實施機構中科院國家空間科學中心，按照空間科學計劃的特點以及新的管理機制，成功實施了暗物質粒子探測衛星（“悟空”）、“實踐十號”返回式科學實驗衛星、量子科學實驗衛星（“墨子號”）和硬X射線調制望遠鏡衛星（“慧眼”）4個科學衛星計劃，科學成果正在陸續發表。為落實《“十三五”國家科技創新規劃》，中國科學院對發展空間科學衛星系列進行了部署，包括宇宙的起源、黑洞、引力波、系外行星探測、太陽系資源勘探、太陽爆發機理、地球空間暴及其粒子逃逸、水循環和全球變化的關系等，聚焦于重大基礎科學前沿問題，瞄準重大原始創新突破。由此可見，空間科學計劃具備如下3個主要特點：

1.科學目標瞄準基礎科學宏觀或微觀前沿，一旦突破將實現重大原始性創新，具有重大國際影響，使中國人在人類發展的歷史中，也可以作出應有的貢獻。

2.空間科學計劃投入大，風險高，不同計劃還具有共性，適合由政府或政府委托的機構來組織實施，屬于典型的有組織的、定向的基礎研究。

3.空間科學計劃的實施過程中，可以帶動相關高技術的發展，是實現寓軍于民和軍民融合的最佳平臺，其作用是其他任務無法替代的。

根據上述特點，我們認為空間科學計劃，在新的歷史條件下，在建設世界科技強國的過程中，定會產生像20世紀60年代我國“兩彈一星”任務一樣的重要作用。因此可以得出結論，發展空間科學衛星系列就是新時期的“兩彈一星”任務。