2023年5月21日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“澳門科學一號”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衛(wèi)星“澳門科學一號”正式投入使用。這是目前我國地球磁場探測精度最高的衛(wèi)星，將大幅提高我國空間磁場探測技術(shù)水平。

“澳門科學一號”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？記者進行了采訪。

大幅提高我國空間磁場探測技術(shù)水平

“澳門科學一號”衛(wèi)星項目首席科學家、澳門科技大學協(xié)理副校長、澳門空間技術(shù)與應(yīng)用研究院院長張可可介紹，“澳門科學一號”衛(wèi)星是國際首顆低緯度地球磁場與空間環(huán)境探測衛(wèi)星，包括A星和B星，采用“A星+B星”聯(lián)合觀測模式。

其中，A星搭載高精度磁場觀測載荷、能量電子譜儀、激光反射器等載荷，重點開展高精度地球磁場測量任務(wù)；B星搭載中能粒子探測器、太陽X射線探測器、激光反射器等載荷，重點開展太陽X射線和地球內(nèi)輻射帶能量粒子探測任務(wù)。

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

“澳門科學一號”為何要研究地球磁場？

“地球磁場的起源及其時空變化一直被認為是最具前瞻性和挑戰(zhàn)性的科學問題之一。”張可可告訴記者，地球磁場是認識地球系統(tǒng)運轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的最重要物理場，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。

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

張可可介紹，“澳門科學一號”在衛(wèi)星工程技術(shù)方面有多個創(chuàng)新亮點。“比如配備了高穩(wěn)定性光學平臺，使溫度等造成的光學平臺形變量最小。它也是國內(nèi)衛(wèi)星平臺和載荷磁潔凈程度最高的地磁衛(wèi)星，能夠精確測量自然界的磁場信號。”

因此，“澳門科學一號”衛(wèi)星能夠精確測量地球磁場的時空變化，將為我國地磁科學研究、資源勘探、磁場導(dǎo)航、空間環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)支撐。

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

“澳門科學一號”衛(wèi)星投入使用儀式舉行當天，國家航天局、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。國家航天局總工程師李國平表示，這是支持澳門更好融入國家發(fā)展大局，銳意探索、深度合作的切實舉措。國家航天局將與澳門共享航天航?？萍歼M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的航天、航海事業(yè)。

2018年11月，在澳門國際航天高峰論壇上，國家航天局與澳門科技大學共同提出發(fā)射“澳門科學一號”衛(wèi)星的建議。2019年5月，澳門特區(qū)政府批準衛(wèi)星項目實施，并致函國家航天局。2019年12月15日，國家航天局與澳門特區(qū)政府聯(lián)合簽訂了“澳門科學一號”衛(wèi)星聯(lián)合研制項目的合作協(xié)定。2020年12月30日，國家航天局批復(fù)“澳門科學一號”衛(wèi)星工程立項。

作為內(nèi)地與澳門合作研制的首顆科學衛(wèi)星，“澳門科學一號”衛(wèi)星系統(tǒng)由中國空間技術(shù)研究院航天東方紅衛(wèi)星有限公司和西北工業(yè)大學抓總研制，科學載荷由澳門科技大學負責提供，雙方共同開展研制與應(yīng)用。

“澳門科技大學團隊從2005年開始陸續(xù)參加了多個國家航天工程項目，如探月工程、天問一號火星任務(wù)等，進行數(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國家重點實驗室，這些都為‘澳門科學一號’衛(wèi)星的研究奠定了堅實的科學基礎(chǔ)。”張可可介紹，他帶領(lǐng)的衛(wèi)星科學團隊是一個由澳門、內(nèi)地和國外科研人員共同組成的團隊，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。

“澳門科學一號”衛(wèi)星的名字，是通過征名活動，從1500多個提案中挑選出來的。“征名活動是為了提升澳門各界對科技創(chuàng)新的關(guān)注，最終將衛(wèi)星命名為‘澳門科學一號’，象征澳門科學技術(shù)展翅騰飛。”張可可說。

澳門特區(qū)政府經(jīng)濟及科技發(fā)展局局長戴建業(yè)表示，“澳門科學一號”衛(wèi)星的聯(lián)合研制、成功發(fā)射、在軌穩(wěn)定運行和科學研究任務(wù)的開展，開辟了內(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

“澳門科學一號”衛(wèi)星成功發(fā)射入軌后，國家航天局對地觀測與數(shù)據(jù)中心牽頭組織開展了衛(wèi)星在軌測試與試驗任務(wù)。目前，衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運行，功能、性能正常。運行期間，澳門衛(wèi)星團隊取得了一系列重要的科學成果。

“我們在國內(nèi)首次建立了高精度世界地磁模型版本，未來隨著衛(wèi)星數(shù)據(jù)不斷積累，模型將會不斷更新、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)部運動過程提供寶貴信息。”張可可表示。

2023年10月，英國皇家天文學會在英國倫敦舉辦了“澳門科學一號”衛(wèi)星國際專題研討會，這是首次由歐洲重要科研機構(gòu)專門為中國的科學試驗衛(wèi)星舉辦的國際專題研討會。來自11個國家和地區(qū)的科學家參加了研討會，中國衛(wèi)星團隊成員報告了利用“澳門科學一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)取得的重要科學成果；歐洲科學家報告了關(guān)于“澳門科學一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌測試成果與未來科學研究設(shè)想，并高度肯定了“澳門科學一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)的質(zhì)量和成果。

據(jù)介紹，“澳門科學一號”衛(wèi)星項目已與18個國際著名研究機構(gòu)簽訂了合作研究協(xié)議，將助力澳門打造一個面向世界的重大科技創(chuàng)新平臺。張可可表示，“澳門科學一號”衛(wèi)星任務(wù)的成功實施，顯著提升了澳門在國際航天科技領(lǐng)域的影響力。