中国将于8月发射世界首颗量子科学实验卫星

今年8月，我国将发射世界首颗量子科学实验卫星，并在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建一个天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

这将是我国科学卫星系列发射的第三颗科学卫星。去年12月17日，暗物质粒子探测卫星“悟空”在酒泉卫星发射中心成功发射，目前已获取大量科学数据。紧接着，我国首颗微重力返回式科学实验卫星“实践十号”，也于今年4月6日成功发射，并按计划圆满完成了空间科学实验任务。

科学卫星能发挥什么作用?我国科学卫星发展现状如何?未来还有哪些计划?带着这些问题，记者采访了中国科学院国家空间科学中心主任吴季。

科学卫星改变了人类坐地观地和坐地观天的方式

从地球到广阔的宇宙空间，每时每刻都发生着各种各样的自然现象，这些现象既蕴含着宇宙和人类起源的秘密，也影响着地球上人类的活动。比如，太阳跟人类的活动最为密切，它给地球带来阳光和温暖的同时，也经常给地球带来干扰，太阳黑子的爆发会扰乱地球的磁场，破坏电离层，使地球上的无线电通信减弱甚至中断。因此，人类研究太阳的特性和它的活动情况十分重要。然而，地球被一层厚达700千米以上的大气包裹着，这层大气挡住了人类的视野，使我们不能很好地观察宇宙。

科学卫星的出现，改变了人类坐地观地和坐地观天的方式。它携带着各种科学研究和探测仪器，穿过大气层，自由自在、不受干扰地收集来自宇宙空间的各种信息。

吴季说：“科学卫星是人类认知自然最重要和最直接的手段之一，人类通过它获得了大量有关空间环境、各种天体和空间物质的宝贵资料，取得了丰硕的科学探索和科学研究成果，对于人类认识太空、进入太空、利用太空起到了重要作用。同时，通过对宇宙的探索和研究，也可以使人类在基础科学方面不断产出重大原创性成果。”

世界各国最初发射的卫星多是这类科学卫星或是技术试验卫星，据统计，截至目前，世界各国先后发射了500多颗科学卫星。如美国发射的第一颗卫星“探险者”号就是一颗科学探测卫星，之后“探险者”发展成了一个科学卫星系列。还有苏联的“电子号”科学卫星系列，以及日本的“新星”和英国的“羚羊”等。这些科学卫星已经取得了十分宝贵的科学资料和新的发现。例如，发现了距离地面600—40000公里处存在着两个辐射带;发现太阳不断喷出等离子体(也叫太阳风);发现地面1000公里左右高度上有一个由氛、氦组成的地冕;还观测到除太阳以外的许多紫外线和X射线的辐射源……

“自1957年人类发射第一颗卫星以来，有25位诺贝尔奖获得者依靠科学卫星数据得奖，其中有17位来自美国。”吴季说。

未来5年我国将研制并发射5颗新的科学卫星

比起国外，中国科学卫星的研制起步较晚。

吴季说，中国自1970年4月发射第一颗人造卫星以来，累计发射卫星总数已经接近150颗。但直到去年才有了真正意义上的科学卫星系列，并于去年发射了首发星——暗物质粒子探测卫星。

“应用卫星、载人航天和月球探测工程等在加强国防、普及应用和激励民众方面发挥了重要作用。但这些应用卫星和航天工程偏重于工程实现，在发现空间科学新知识、引发前沿技术变革、带动战略性新兴产业发展等方面还未达到预期要求。”吴季说。

为了弥补中国航天事业在空间科学实验和探索领域的短板，“十二五”期间，中科院在国务院批准实施的战略性先导科技专项中，将科学卫星计划作为重点项目予以支持。“今年8月发射完量子科学实验卫星后，年底前还将发射一颗硬X射线调制望远镜卫星。此外，还计划在未来5年左右研制并发射5颗新的科学卫星，有望在空间科学、技术和应用方面取得一系列重大创新突破。”

吴季透露，目前中科院已遴选出的这5个科学卫星项目包括：中欧联合空间科学卫星任务太阳风—磁层相互作用全景成像卫星计划、磁层—电离层—热层耦合小卫星星座探测计划、全球水循环观测卫星、爱因斯坦探针和先进天基太阳天文台。

“空间科学实验与探索只有第一，没有第二，这个属性决定了每项科学卫星计划都是非重复性的，包含了大量新需求、新思路、新设计、新材料和新工艺等，成为中国空间科技重大原始创新驱动力的源头活水。”吴季说。