點擊“國家空間科學中心”關注我們吧

文｜《中國科學報》記者 馮麗妃 見習記者 趙婉婷

“如果你感興趣，我想和你分享更多與中國的合作故事?！痹诮沼诒本┡e行的以“空間科學前沿”為主題的第六屆雁棲湖會議間隙，德國圖賓根大學教授安德烈亞·圣安杰洛主動向《中國科學報》說起了自己的故事。

2011年，當時中國首顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”進入工程研制階段，圣安杰洛與中國科學院高能物理研究所研究員張雙南展開了密切合作。此后十多年，這對中外搭檔共同見證了“慧眼”的成功發(fā)射、對“萬年一遇”伽馬暴的觀測，以及下一代增強型X射線時變與偏振空間天文臺（eXTP）的立項與研制。

其間，圣安杰洛的課題組接收了超過25名中國博士生和博士后。他們學成后已在廈門、深圳、珠海、武漢等地的高校任教。圣安杰洛曾對老搭檔笑言：“雙南，我的人生目標是在中國每一個省份培養(yǎng)一位天文學教授，這樣退休后我就能巡游中國了！”

圣安杰洛與張雙南的合作是中國空間科學國際協(xié)作的一個縮影。過去十多年，中國空間科學實現跨越式發(fā)展，在許多前沿攻關任務中，國際合作都扮演了重要角色。而今，中國空間科學正邁向新階段。此次會議上，中外科學家齊聚一堂，共議空間科學未來發(fā)展的重點與方向。

“未來，空間科學前沿領域的突破，衛(wèi)星任務是‘催化劑’，先進有效載荷技術與不斷演進的科研范式是科學發(fā)現的‘基石’，國際合作則是不可或缺的‘助推器’?！弊鳛闀h主席，中國科學院院士、中國科學院國家空間科學中心主任王赤強調。

在2006年1月6日于三亞召開的國際會議上，中外科學家研討“慧眼”衛(wèi)星的科學目標和實施方案。圣安杰洛供圖

中國脈動

在此次雁棲湖會議上，王赤展示的一條時間軸，清晰勾勒出中國空間科學強勁的發(fā)展脈絡。

自中國科學院2011年啟動空間科學先導專項以來，8個科學衛(wèi)星任務相繼升空：“悟空”號、實踐十號、“墨子號”、“慧眼”號、“太極一號”、“懷柔一號”、“夸父一號”和“天關”衛(wèi)星。這些任務不僅創(chuàng)造了多項“中國第一”，更實現了若干“世界首次”，產出了一系列具有國際影響力的原創(chuàng)成果。

王赤援引2024年中國科學院、國家航天局、中國載人航天工程辦公室聯(lián)合發(fā)布的我國首個國家空間科學規(guī)劃《國家空間科學中長期發(fā)展規(guī)劃（2024—2050年）》，指出下一步我國將在極端宇宙、時空漣漪、日地全景、宜居行星、太空格物等五大科學主題及下屬17個優(yōu)先發(fā)展方向上持續(xù)發(fā)力。

這些方向對應著世界空間科學的前沿領域，即“一黑、兩暗、三起源、五表征”。具體而言，“一黑”指以黑洞為代表的致密天體及其極端物理規(guī)律；“兩暗”指暗物質與暗能量；“三起源”涵蓋宇宙起源、太陽系起源和生命起源；“五表征”則是探尋地球系統(tǒng)、地月空間、太陽系和系外世界的特征與運行規(guī)律，以及太空環(huán)境中的物質運動與生命活動規(guī)律。

“這些前沿領域的突破將徹底改變人類對宇宙的理解。我們要集中力量，在有基礎、有優(yōu)勢的領域重點發(fā)力，有所作為。”王赤強調。

在他看來，空間科學衛(wèi)星任務將成為實現這些突破的關鍵“催化劑”?！皻v史上，空間科學任務催生了許多諾獎發(fā)現，如宇宙線、中微子、宇宙加速膨脹等。當前，美國帕克太陽探測器、‘旅行者’號、詹姆斯·韋布空間望遠鏡等任務仍在不斷拓展人類認知邊界。”王赤說，“通過空間科學衛(wèi)星任務，從現象觀測到機制理解，再到對宇宙的精細刻畫，都將為空間科學的未來奠定基礎?！?/p>

根據至2050年國家空間科學發(fā)展路線圖，未來我國空間科學任務將分三步走：到2027年、2035年和2050年，分別論證和立項實施5至8項、15項及30余項空間科學衛(wèi)星任務，推動重要領域達到世界領先水平。

目前，多項前沿科學任務已蓄勢待發(fā)。例如，“微笑”衛(wèi)星聚焦“日地全景”主題，將通過全球成像首次系統(tǒng)研究太陽風-磁層-電離層耦合的整體演化?！傍櫭捎媱潯薄翱涓付枴薄跋低獾厍蜓蔡臁薄癳XTP”等任務將聚焦“起源”類科學問題，力爭在宇宙黑暗時代、太陽磁活動周、系外類地行星探測、極端條件下的物理規(guī)律等方面實現突破。

友誼華章

王赤強調，國際合作是空間科學前沿突破與任務實踐的重要“助推器”。空間科學任務往往具有高成本、高風險、高不確定性和高度專業(yè)化的特點，國際合作不僅能分擔風險，還能通過數據共享與合作研究擴大影響。合作形式涵蓋聯(lián)合研制科學載荷、地面支撐、觀測協(xié)調、戰(zhàn)略規(guī)劃與科學分析等多個層面。

回顧過往，中國多項空間科學任務都體現了國際合作的力量。

以“天關”衛(wèi)星為例，首席科學家、中國科學院國家天文臺研究員袁為民表示，其寬視場X射線望遠鏡（WXT）由我國科學家與歐洲航天局（ESA）科學家合作完成，后隨X射線望遠鏡（FXT）與德國及ESA聯(lián)合研制，而自主跟蹤遙測系統(tǒng)則與荷蘭及ESA共同搭建。

“微笑”衛(wèi)星是中國首次與ESA進行深度合作的空間科學探測任務，是國際合作的新典范，成為繼“雙星計劃”后雙方合作的又一座里程碑。中國科學院國家空間科學中心研究員戴磊介紹，該衛(wèi)星目前已通過中歐聯(lián)合出廠評審，計劃2026年在法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射。

“慧眼”衛(wèi)星首席科學家張雙南回憶，在中國科學院高能物理研究所，中德團隊在空間天文領域的合作已延續(xù)三代人。“第一代是我的導師李惕碚院士，與德國科學家自20世紀80年代建立合作；第二代是我和圣安杰洛；第三代則是我們的學生。”三代人的合作見證了“慧眼”的論證、發(fā)射與運行，也見證了中國空間科學的崛起。

“這已經不僅僅是合作，更是一段真誠而長久的友誼。”圣安杰洛感慨道，“中國同行專注、可靠，且真誠向世界開放。十多年來，我們始終理性解決問題，從未有過爭執(zhí)。這種開放精神是合作成功的基石。”

而他們的合作已經產生“增量效應”。近期，圖賓根大學與復旦大學啟動聯(lián)合博士培養(yǎng)項目，學生將在兩校各學習兩年，獲雙博士學位?！拔覀冋诠餐囵B(yǎng)年輕一代，近年來越來越多歐洲學生主動希望來中國學習，這是令人鼓舞的新趨勢?！笔グ步苈逭f。

“即便技術發(fā)展路徑獨立，數據共享也能極大增強聯(lián)合科學產出?！钡聡R普學會引力物理研究所教授格哈德·海因策爾說，引力波聯(lián)合數據分析可有效抑制銀河系雙星背景“噪聲”，顯著提升黑洞合并、普朗克常數等物理現象的探測精度。

ESA前局長讓-雅克·多爾丹表示：“我們未來成功的唯一途徑是持續(xù)保持信任與合作。合作與競爭并非對立，競爭可以催生合作，而合作也有助于保持競爭力?！?/p>

中國與拉丁美洲的合作同樣成果顯著。例如，中巴空間天氣聯(lián)合實驗室成功開展了西半球太陽-地球空間環(huán)境子午線鏈的聯(lián)合觀測與數據共享。巴西國家空間研究院主任克萊齊奧·德·納爾丁表示，未來雙方將繼續(xù)深化合作，共同開展空間天氣研究與應用。

未來新篇

此次會議上，中外科學家圍繞空間科學的研究重點與發(fā)展方向進行了深入討論，并凝聚了重要共識。

在空間天文領域，科學家認為未來發(fā)展應聚焦4個方面：一是開拓新的觀測窗口，揭示宇宙未知現象；二是探索基礎物理，攻克引力、暗物質、暗能量本質及宇宙早期演化等核心問題；三是回答人類永恒之問，推進系外生命探尋與地球在宇宙中的位置認知；四是平衡可行性與創(chuàng)新性，開展技術可實現的任務，承擔可控風險以推動創(chuàng)新。

在空間物理等各領域，科學家認為未來研究應包含4類任務：基于好奇心與洞察力的理論突破；理論指導下的數值模擬；利用人工智能加速數據分析并加強過程理解；發(fā)展先進儀器以滿足科學理論與應用需求。

面對共同使命與挑戰(zhàn)，與會科學家一致認為必須通過合作加以應對。

“雁棲湖畔的大雁南飛時，會形成‘人’字隊形，相互呼應、協(xié)同振翅、分擔風阻，從而飛得更遠?！笔グ步苈灞扔鞯?，“這也是我們未來合作的寫照，我們正在進入天文學合作的交響樂時代?！?/p>

荷蘭格羅寧根大學教授利昂·庫普曼斯表示：“我們期待與中國及其他國際伙伴攜手共進。例如，通過與‘鴻蒙計劃’等合作，我們可以在全球天圖繪制、儀器校準等方面相互支持。這也是我們相聚于此的意義?！?/p>

“空間科學是未來科學家和工程師的‘活教科書’?！蓖醭嘣诳偨Y中提到，“從首張黑洞照片到引力波探測，從尋找系外類地行星到探索太陽極區(qū)，空間科學以其深邃的問題與震撼的發(fā)現，點燃了無數人的好奇心與科學熱情。培育青年的科學夢想——鼓勵他們敢于夢想、勇于追求、勤于實現，這既是空間科學發(fā)展的需要，也是對未來的責任，更是人類文明持續(xù)進步的動力?！?/p>

來源：《中國科學報》 (2025-12-11 第1版 要聞)

歡迎關注我們，轉載授權、投稿事宜請
在文后留言，小編會盡快處理