年终清点：2021年中国太空探索的重大希望

◎科技日报记者 唐芳

回望2021年的众多星空，中华民族迸发了最耀眼的华彩：“天问”登火、“羲和”探日、“银河”巡天、“天宫”览胜……

这一年，探寻宇宙信息的大科学工程亦是硕果累累，“中国天眼”发现201颗脉冲星、“拉索”观察到最高能量光子，惊艳了国际天文学界；嫦娥五号带回月球“土”特产，掀开我国月球科学研究的崭新篇章……

中华民族在探索星辰大海的浩然征途上正大步向前。

图源：视觉中国

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“天宫”制作周全睁开

我国载人航天进入“空间站时代”

央视新闻视频截图

空间站，航天员的“太空家园”，科学研究的“太空实验室”。

4月29日11时23分，海南文昌航天发射场，长征五号B大推力运载火箭以万钧之力，将中国空间站焦点舱乐成送入太空，我国载人航无邪正迎来空间站时代。至此，中国空间站在轨组装制作周全睁开。

中国空间站是中国自力自主制作运营的载人空间站，在近地轨道长时间运行，靠货运飞船实现推进剂和消耗品的弥补，可知足航天员耐久在轨生涯、事情需要，代表了当今航天领域最周全、最庞大、最先进和最综合的科学手艺功效。

6月17日，神舟十二号载人飞船搭载的航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和焦点舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站；10月16日，神舟十三号载人飞船顺遂将翟志刚、王亚平、叶光富送入太空，进驻天和焦点舱后，开启为期6个月的太空驻留；11月7日，翟志刚、王亚平先后从天和焦点舱节点舱乐成出舱，王亚平迈出中国女性舱外太空行走第一步；12月9日，神舟十三号航天员乘组在中国空间站首次举行太空授课。

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发现反银心子结构起源于银盘

终结子结构起源争议

图源：视觉中国

天文学家已经知道，银河系不是传统认知的滑腻扁平盘，而是一条星波涟漪的星河。这一熟悉源于银河系反银心偏向子结构的发现，但这些子结构到底起源于那里存在争议。

5月，《天体物理学报》揭晓的一篇中国科学家的研究论文终结了这一争议。中国科学院国家天文台、西华师范大学等单元的研究职员，行使郭守敬望远镜（LAMOST）和“盖亚”卫星（Gaia）数据，对位于反银心偏向的一些子结构与银盘举行“亲子判定”，发现银河系反银心子结构并不是被银河系吸积的矮星系遗迹，而是银河系外盘的一部门。

行使望远镜的观察数据，研究职员征采到589颗来自麒麟座星环、三角座—仙女座星流和A13结构的成员星，这是现在最大的反银心子结组成员星样本。

研究职员将成员星样本的化学元素含量、运动特征以及能量角动量漫衍，与银盘举行比对，发现这些成员星与银盘拥有相似的近圆形运动轨道，金属品貌与银盘的厚盘星相似，这些都证实晰子结组成员星可能来自银盘厚盘。

然而，进一步验证发现，这些子结组成员星的α元素品貌显著低于厚盘。对此，西华师范大学物理与空间科学学院副教授李静注释道，由于现在银河系外盘依然存在许多冷气体，相对于内盘，外盘分子云密度低，化学元素的金属品貌增添不充实。

从运动特征和化学DNA判定，天文学家推测这些子结组成员星应该属于低α品貌贫金属外盘星。中国科学院国家天文台研究员薛香香说：“这意味着这些反银心子结构起源于银盘。”

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天问一号上岸火星

探寻火星起源与演化的线索

新华社发 国家航天局供图

穿越漫漫星河，跋涉297天，2021年5月15日7时18分，短短9分钟内将两万多公里时速降为零，天问一号着陆巡视器乐成着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测义务着陆火星取得圆满乐成。

5月22日10时40分，“祝融号”火星车平安驶离着陆平台，到达火星外面，最先巡视探测。中国成为天下第二个让火星车乐成着陆的国家。

我国首次火星探测义务工程总设计师张荣桥先容，天问一号义务是中国开展行星探测的第一步，圆满完成了“一次义务实现火星围绕、着陆、巡视”的既界说务目的，将极大推动中国空间科学，稀奇是行星科学研究的生长。现在，天问一号在轨运行状态优越，设置的13台科学载荷已所有开机开展科学探测流动，为科学家提供厚实的高质量科学探测数据。详细来说，可以获得包罗火星地形地貌、外面物质因素、地下结构、磁场、气象和空间环境等在内的多元素、第一手火星科学数据。“祝融号”正继续向乌托邦平原南部疑似古海洋与陆地接壤的地带行驶，探寻揭开火星起源与演化之谜的线索。

值得一提的是，天问一号在奔火途中还获取了地月合影、“深空自拍”航行图像，并传回首幅火星图像。抵达火星外面后，6月11日，天问一号首批科学影像图宣布，标志着我国首次火星探测义务取得圆满乐成。

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“拉索”发现迄今最高能量光子

突破人类对银河系粒子加速传统熟悉

高海拔宇宙线观察站“拉索”。图源：中科院高能所

大科学工程高海拔宇宙线观察站“拉索”（LHAASO），位于四川稻城平均海拔4410米的海子山，是天下上最大的高海拔宇宙线观察装置，历时4年，于10月24日建成并正式进入科学运行阶段。

边建设边运行的“拉索”，在银河系内发现了能量高达1.4拍电子伏特的光子。这是人类迄今观察到的最高能量光子，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了超高能伽马天文学的新时代。5月17日，相关功效论文在线揭晓于《自然》杂志。

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FAST新发现201颗脉冲星

“中国天眼”成最壮大脉冲星搜索利器

天下最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）于2016年9月25日完工启用。新华社记者 欧东衢 摄

脉冲星是大质量恒星殒命后的“遗骸”，能够发射出高度周期性的脉冲，周期在1.4毫秒到23秒之间，被称为“毫秒脉冲星”的短周期脉冲星，可以与地球上最好的原子钟相媲美。因而，脉冲星是国际大型射电望远镜观察的主要科学目的之一。

住手2021年4月，中国科学家行使500米口径球面射电望远镜（FAST）开展的巡天观察，新发现了201颗脉冲星，其中包罗一批最暗弱的脉冲星、挑战现代银河系电子漫衍模子的大色散量脉冲星、40颗毫秒脉冲星、16颗脉冲双星、一批模式转变和消零脉冲星以及射电暂现源等。相关研究功效于5月20日作为封面文章揭晓于《天文和天体物理学研究》。

奋斗百年路 启航新征程·学党史 悟思想 办实事 开新局丨重庆渝北：“四张清单”吹来乡村减负新风

新华社重庆12月23日电 题：重庆渝北：“四张清单”吹来乡村减负新风　去年以来，渝北区的村级组织领到了“四张清单”，让基层组织职能更加明晰，治理效能也得到了提升。

FAST被誉为“中国天眼”，配备19波束L波段吸收机，是天下上最壮大的脉冲星征采利器。

“后续对这些脉冲星的测时观察可以用来探测来自遥远星系的低频引力波，还可用于确立脉冲星时间和空间基准，其中一些脉冲星将会成为磨练引力理论的绝佳利器。”中国科学院国家天文台研究员韩金林说。

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嫦娥五号月球样品发放

有望展现月球及行星演化之谜

新华社记者 金立旺 摄

近观月壤一克，遥测星河万年。月壤是月球外面月岩经由耐久的陨石和微陨石撞击、太阳风、宇宙射线辐射等太空风化作用形成的。月壤除了反映月表自己的物质组成以外，照样纪录太阳风等与月表相互作用历史以及外来物质增生信息的主要载体。

7月12日，嫦娥五号义务第一批月球科研样品发放仪式举行。13家科研机构的31份申请获得通过，共发放17.4764克样品，月球样品科学研究正式启动。10月20日，第二批月球科研样品发放名单宣布，共计发放17.936克样品。

科研职员将行使月壤对月球外面历程、火山流动岁数、月球演化历程等开展研究，有望在月球与行星演化、行星宜居性等方面发生新的熟悉。

嫦娥五号月球样品很快有了第一批科研功效。10月19日，中国科学院地质地球所与国家天文台等单元的研究职员发现，嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩。这些月球最“年轻”的玄武岩岁数为20亿年，所处区域晚期岩浆流动的源区并不富集放射性元素，而且月幔源区险些没有水。

12月13日，中国科学院紫金山天文台团结南京地质古生物研究所发现，月球样品钛铁矿含量极高，是高钛玄武岩。此前，海内其他研究团队在月球样品中已发现低钛、中钛玄武岩类型。研究职员推测，嫦娥五号月球着陆区或曾有多次火山喷发。

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亚轨道重复使用运载器首飞乐成

我国由航天大国迈向航天强国

资料图。图源：视觉中国

生长重复使用天地往返航天运输手艺，是我国由航天大国迈向航天强国的主要标志。亚轨道重复使用运载器，可作为升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级，是航天航空手艺的高度融合体。

7月16日，由中国航天科技团体有限公司一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器，在酒泉卫星发射中央准时焚烧腾飞，根据设定程序完成航行后，平稳着陆于阿拉善右旗机场，首飞义务取得圆满乐成。

中国航天科工二院研究员杨宇光示意，亚轨道远地址高度最低为80至100千米，理论上最高可达地球引力边缘，即150万千米。射程较远的弹道导弹被动段轨迹即为亚轨道。亚轨道还普遍应用于探空火箭和太空旅游等方面。

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青海冷湖发现天下级天文台台址

将成我国极其名贵的战略性稀缺资源

冷湖资料图。图源：视觉中国

光学/红外观察台址是极其名贵的战略性稀缺资源，现在国际公认的最佳台址只有智利北部山区、美国夏威夷莫那卡亚峰以及南极内陆冰穹区域。

8月18日，《自然》宣布了我国一项关于天文观察台选址的重大科学希望，中国科学院国家天文台的邓李才研究团队经由3年延续监测，发现青海冷湖台址的光学观察条件周全优于青藏高原其他选址点，可与国际公认的最佳天文台台址比肩。

冷湖区域日照丰沛、降水少少、夜空晴朗，历史纪录的天气条件异常优越。邓李才研究团队通过对冷湖赛什腾山区的实地考察，确定在山区4200米海拔标高点（赛什腾C区）举行定点选址，2018年起正式对该地域的晴夜数目、晴夜靠山亮度和气象举行3年延续监测，2020年底获得对赛什腾山光学/红外观察条件的结论性数据。

为最大限度施展冷湖台址的科学效益，邓李才示意，应尽快对台址资源举行珍爱，阻止灯光、粉尘、震惊等因素对其造成影响；还要吸引国际领先的观察设施落户，使之成为国际光学天文研究的主要基地。

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“羲和号”发射

我国实现太阳探测零的突破

太阳探测科学手艺试验卫星“羲和号”。雷春鸣 摄；图片泉源：国家航天局

太阳是距离地球最近的恒星，对地球演化和人类文明的生长意义重大。10月14日，我国首颗太阳探测科学手艺试验卫星“羲和号”乐成发射，我国正式步入“探日”时代，实现太阳探测零的突破。

“羲和号”的全称是太阳Hα光谱探测与双超平台科学手艺试验卫星，重508公斤，设计寿命3年，运行于高度为517千米的太阳同步轨道，能够延续24小时对太阳举行观察，主要科学载荷为太阳空间望远镜。

从发射“座驾”到卫星平台，再到科学载荷，“羲和号”开创了许多个“首次”：国际上首次开展太阳Hα波段光谱成像空间探测；首次接纳“消息隔离非接触”总体设计新方式；首次提出“载荷舱自动控制、平台舱从动控制”新方式；首次实现卫星大功率、高可靠、高效无线能源传输手艺的应用。

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“银河画卷”二期巡天设计启动

将提供更广域的分子气体漫衍数据

巡天是人类探寻宇宙信息的基本手段。图源：视觉中国

巡天是人类探寻宇宙信息的基本手段，是一种对天空可扫描区域举行逐块无差异扫描的系统观察方式，通过对天空举行拉网式“普查”来发现未知天体。

“银河画卷”巡天设计是我国唯一在毫米波段的巡天项目，行使位于青海德令哈的13.7米毫米波射电望远镜举行天文观察。今年11月，为期10年的“银河画卷”二期巡天设计启动，将巡天区域扩展至银道面周围银纬正负10度的局限，将为多波段天文研究提供更广域的分子气体漫衍数据。

而“银河画卷”一期巡天项目自2011年11月起历时10年，于2021年4月尾竣事，完成银纬正负5度局限共2400平方度的探测笼罩，确立了毫米波分子谱线数据库。

中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天设计总认真人杨戟指出，无论是一期照样二期项目，“一氧化碳分子谱线”都是“银河画卷”设计的观察焦点，由于它能辅助科学家展现分子气体温度、密度等性子。

现在，我国已经泛起若干有影响力的天文巡天项目，除了“银河画卷”设计，另有基于LAMOST开展的光谱巡天观察、基于FAST开展的脉冲星巡天观察等。

编辑：Giabun