“悟空”号暗物质粒子探测卫星遭遇意外状况,天地大营救19小时

来源: 央视新闻

发布日期: 2018-01-30 16:30:00

“悟空”号暗物质粒子探测卫星在执行任务期间遭遇失明状况,团队经过19小时紧急抢救,成功恢复其功能。该卫星是中国探测暗物质的重要工具,此次事件展示了团队在面对突发状况时的应急能力和科学探索的决心。

在我国南京紫金山天文台,有一支暗物质探测团队——“悟空”号团队,通过中国的“悟空”号暗物质粒子探测卫星,搜索宇宙中的暗物质。但在上个月底,他们遭遇到了“悟空”号卫星出现的一场意外状况。这天,本该是休息日,“悟空”号团队的办公室里却挤满了人。打断大家休假计划的原因是,“悟空”号接收到的数据量突然锐减,也就是它用来寻找暗物质的火眼金睛,几乎失明了!

此时,距离悟空“失明”已经10个小时了,这让团队的所有成员焦急万分。两年前,从“悟空”呱呱坠地的那一天起,队员们就没日没夜地在帮助它练就一双火眼金睛,目的是为了寻找常人看不见摸不着,遁形在茫茫宇宙中的暗物质。在队员们的呵护下,悟空一天天长大,两年中,悟空已经在浩瀚太空中寻找到了28亿个高能粒子,立下了汗马功劳。两年来,虽然悟空也有过小病小灾,但是像这样失明,还是第一次。

突如其来的事故,让大家措手不及。尽快查明病因,这是摆在“悟空”号团队面前最紧迫的任务。通过对“悟空”的载荷工程参数进行会诊,“医生们”判断它的病因很可能是太空中的粒子击中它身上携带的某台计算机,从而导致计算机自动重启了。基于这个判断,紫金山天文台提出了调整指令的申请。负责控制“悟空”的中科院空间中心和西安卫星测控站也紧急行动起来,一场“天地大营救”开始了!

经过19个小时的紧张忙碌,“悟空”的火眼金睛终于重见光明。悟空终于康复了,这让伴随着悟空成长的30名队友终于可以松了一口气。事实上,从出生到蹒跚学步,两年间,队员们的心弦每时每刻都被这个小家伙所牵动,接下来,我们通过记者镜头走近暗物质探测团队的日常工作。实验室里这只“石猴子”看似毫不起眼,但上天以后,美猴王“悟空”却施展出了惊人的本领。

能干的“悟空”在发射后的近600天里,一共捕捉到了28亿个高能粒子。而这28亿个高能粒子中,最有价值的、能够帮助团队破译暗物质密码的,只有其中的500个。这就相当于要从整个地球的人口中,挑选出来特殊的1000人。李翔告诉记者,他们每天有13个GB的数据量需要分析处理,工作量大还在其次,更大的挑战是他们的工作之前在国内从没有人干过,都要靠自己去摸索创新。

每当遇到难题觉得接近崩溃,范一中老师就是那个让他“满血复活”的人。曾经梦想诗和远方的范一中,如今在浩如烟海的宇宙粒子数据中熬白了头发。可对于暗物质近乎狂热的痴迷,让他仍然如同年轻人一样激情四射,毫无倦怠地感染着这个年轻的团队,一步一步走进未知世界的深处,去解开那远在星辰之外的宇宙密码。前不久,“悟空”号团队的第一批成果发表在了《自然》杂志上,在海内外引起了极大震动。

业界已经公认,“悟空”是目前世界上能量分辨率最高的空间探测器。2015年12月17日,搭载暗物质粒子探测卫星的长征二号丁运载火箭升空。当日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将名为“悟空”的暗物质粒子探测卫星送入太空。德新社报道说:这颗暗物质粒子探测卫星名为“悟空”,这是中国古典名著《西游记》中美猴王的名字。

这颗卫星将在500公里高的太阳同步轨道运行,探测高能粒子的方向、能量和电荷。在最初两年中,这颗卫星将从各个方向扫描太空,之后它将根据探测结果对暗物质最可能被观察到的区域进行定向观测。超过100位科学家将会对“悟空”收集到的数据进行研究。初步发现预计将会在发射6个月至1年后发布。过去,人类的探测卫星曾观测到暗物质的踪迹,但并未能直接探测到它,只是间接地在暗物质与可见物质之间的相互作用中发现过它。

据信,宇宙的大约25.9%由暗物质构成,4.9%由普通物质构成,还有69.2%由未知的暗能量构成。中国在四川省建立了世界上埋藏最深的暗物质地下实验室。去年,中国对这个实验室进行了扩建。科学家们一直在这里就暗物质问题开展实验。据新华社报道,大陆暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进说,“悟空”是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器。

他说,“悟空”的观测能段是国际空间站阿尔法磁谱仪的10倍,能量分辨率比国际同类探测器高3倍以上。阿尔法磁谱仪(又译反物质太空磁谱仪)是安装在国际空间站上的粒子物理实验设备,最初由美国麻省理工学院物理学家、诺贝尔物理学奖得主丁肇中提议建造。1.9吨重的“悟空”是中国大陆科学卫星系列的首发星,希望能探测到暗物质湮灭或衰变后留下的证据。

暗物质被比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”,它可由万有引力定律推测存在,却从未被直接观测到。揭开暗物质之谜,将是继日心说、万有引力定律、相对论及量子力学之后的又一次重大科学突破,从而推动解释宇宙为什么会是这样以及将怎样演化。

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