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空间科学的成就和发展趋势
我国空间科学的成就和近期计划
中科院空间科学战略性先导科技专项实施11年回顾与展望
空间科学是利用空间飞行器探索宇宙和自然规律,开展特殊实验的大规模科学活动,为当代科学发展作出了重大贡献。文章概述了国际空间科学的重大突破,分析了空间科学、载人探索活动的发展脉络和新趋势,回顾了我国空间科学近 20 年来的发展成就,总结了存在的问题和差距,强调空间科学的战略地位及其对我国科技、航天和国家长远发展的重要性。加大对空间科学的投入、制定国家空间科学规划和建立稳定预算制度是我国空间科学长期稳定发展的保证。建议充分利用科学气球、探空火箭等各种途径夯实研究基础,加强理论与实验技术相结合,培养大批高素质科学家,深化国际合作,完善科学任务管理模式等,走出中国特色的空间科学创新发展道路。
2022-09-05 15:56
空间科学是依托航天器平台研究宏观和微观世界的前沿交叉学科,自 20 世纪 60 年代以来在基础科学前沿催生了诸多诺贝尔奖级的重大发现和原创科学成果,突破了人类对自然世界的认知边界,不断拓展人类知识图谱。进入 21 世纪,在新一轮科技革命孕育爆发之际,空间科学也进入了革命性突破的新时代。我国正在加快建设航天强国和科技强国,空间科学领域正在奋起直追,围绕极端宇宙、时空涟漪、日地全景和宜居行星等科学主题开展前沿探索,有望在这一轮探索宇宙奥秘的世界竞技舞台上取得优异成绩,贡献中国智慧、作出中国贡献。
全面加强基础科学研究,尽快实现更多“从 0 到 1”的突破,是新时代建设世界科技强国的重大战略需求。国家自然科学基金作为我国基础研究资助的主渠道,一直对空间科学领域基础前沿和重大科学问题的突破口重点关注,开展相关学科发展战略研究,梳理关键科学问题,明确优先发展方向;并通过重大、重点、面上、青年等项目及重大科研仪器设备研制等多种方式,予以持续稳定资助,支持我国空间科学工作者产出了一批有重要国际影响的原创成果。面向未来,结合国家自然科学基金委员会全面推进实施国家自然科学基金改革,加强顶层设计和前瞻布局,重点关注我国重大空间科学任务的科学应用,以打通空间科学发展的“最后一公里”。特别是支持我国科学家利用科学卫星、深空探测器和空间站平台获取的第一手科学数据开展前沿研究,持续产出系列里程碑式的科学突破,并成为建成航天强国和科技强国的先行标志性成果。
2022-09-05 16:03
应以缩小差距乃至领先世界为目标,在未来 15—30 年的有限时间窗口期内,通过国家空间科学投入双 15% 占比的增长引爆空间科学原创力,加速空间科学发展,以期使发达的空间科学及其重大原创突破成为 21 世纪中叶我国航天强国、科技强国建成的先行标志。
2022-09-05 16:08
空间科学追求首次发现和规律性认识,既要有国际视野和自主的科学思维,又要有创新的探测技术和实验方法,基础厚实极为重要。
2022-09-05 16:30
安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站是我国唯一同时开展地球内部和外部空间物理场观测和研究的国家级野外站,这在国际上也是非常少见的。
2022-07-04 16:32
百年未有之大变局背景下的行星科学与深空探测领域发展,为新时代青年学者提供了千载难逢的机遇。深空探测是建设科技强国的重要驱动力之一,而处于萌芽阶段的行星科学,则是推动我国向深空探测强国转变的关键因素之一。
2021-05-27 13:50
2020年12月10日4时14分,我国在西昌卫星发射中心用长征十一号遥九固体运载火箭将引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2020-12-10 08:54
2020-07-23 14:00
太阳系外宜居行星冰冻圈是系外行星宜居性研究的一个热点。目前,所发现的可能宜居行星绝大多数是潮汐锁相行星,其背阳面冰冻圈发育的强弱直接影响到朝阳面是否有液态水存在,也影响到这些行星的宜居性。下一代太空望远镜也将观测宜居行星的冰冻圈,我们期待着更多激动人心的科学发现的到来。
2020-04-20 16:04
半个世纪以来,行星化学一直是欧美以及日本等主要科技强国最活跃的科学研究前沿之一。但是,由于种种限制,我国的行星化学一直没有得到充足发展。这种状况和我国的航天大国地位并不相称,也会成为我国建成航天强国目标的阻碍之一。因此,在全国各大重点院校进行行星化学学科建设迫在眉睫。受益于我国深空探测项目的不断推进,我国行星化学学科也将进入第一个快速发展时期。
2019-07-22 11:41
半个世纪以来,伴随着人类在深空探测领域内取得的各种重大科学发现,人们对地球、行星以及太阳系有了更深入的认识和理解。这些发现不仅深化了人类对自然的认识,牵引和带动了科学技术的快速发展,同时还孕育并催生了行星物理学等交叉学科的兴起和发展。文章在分析国内外行星物理学发展现状的基础上,阐述了行星物理学与传统学科及我国未来深空探测任务之间的相互关系,指出了我国未来行星物理学研究的主要发展方向,并对该学科的未来发展给予了适当建议。
行星科学是当今科学前沿,是我国科技战略的重要组成部分,是国家自然科学水平和综合国力的集中体现。近年来,我国深空探测事业取得了举世瞩目的成就,但行星科学的发展严重滞后。造成这种困境的原因在于,行星科学一级学科设置和教育培养体系的缺乏。当前,我国全球影响力正在快速提升,尽快建立行星科学一级学科势在必行也正逢其时。通过“高起点、快发展、广交叉、深融合”发展行星科学,不仅可以加快完善我国自然科学学科布局,培养世界一流的人才梯队,也是我国深空探测事业由大变强的必由之路。
自伽利略 1609 年将望远镜指向星空迄今,已逾 400 年。1959 年苏联“月球 2号”首次抵达月球,开启深空探测时代。1969 年美国“阿波罗 11 号”首次载人登月,催生建立行星科学。纵观人类深空探测 60 年,先后出现两次探测热潮、两个深空探测大国(美国、苏联)。苏联领先又衰落,仅留给历史一个深空探测大国的背影,而美国成功转型为深空探测强国,至今在世界行星科学最前沿领航。探索浩瀚宇宙,是全人类的共同梦想。作为正在发展中的深空探测大国,我国应该怎样立足国情,走出一条有中国特色的行星科学强国之路?
行星科学是一门新兴交叉学科,形成于 20 世纪 60—70 年代的第一次国际深空探测热潮。行星科学是研究太阳系内与系外行星、卫星、彗星等天体和行星系的基本特征,以及它们形成和演化过程的科学。行星科学以深空探测为主要研究手段,由地球科学、空间科学、天文学等学科交叉产生。当今世界美国成为独一无二的行星科学强国,缘于其率先建立了行星科学学科和人才培养体系,以及科学引领深空探测的发展思路。当前国际上处于第二次深空探测热潮的上升期,我国的深空探测事业迅猛发展,取得了举世瞩目的成就,已然成为崛起中的深空探测大国。但是,我国的行星科学学科尚未建立,亦无人才培养体系,无法匹配和支撑国家深空探测战略规划的实施。行星科学学科建设的滞后已成为制约我国成为深空探测强国和行星科学强国的瓶颈。因此,行星科学一级学科建设迫在眉睫。中国科学院大学等高校有条件、有能力、有优势率先建成行星科学一级学科,继而带动相关高校共建中国行星科学人才培养体系,服务和引领未来深空探测计划,推动我国成为行星科学强国。对比美国行星科学发展历程和当今我国国情,我们认为,充分发挥中国科学院大学科教融合办学模式的优势,有望探索出一条有中国特色的行星科学一级学科建设之路。
行星地质学是从天文学和地质学中发展形成,借鉴传统地质学的方法和手段研究太阳系中行星、卫星、小行星、彗星和行星环等固态天体的形成和演化过程的一门交叉学科。其研究领域随着太阳系探测的发展而不断拓展,涵盖行星固体圈、行星表面环境、行星资源以及生物或适生环境演化等多个方面。行星地质学与月球和深空工程探测相辅相成,工程探测为学科的发展提供了重要的研究基础,而行星地质学的新发现又能很好地促进工程探测的实施。但目前我国行星地质学的发展还相对落后,在研究平台和研究队伍上仍存在很多短板。行星地质学是跳出地球看地球,进一步比较、拓展、深化和推动地球科学的创新发展。随着国家深空探测科技战略的深入推进,行星地质学研究的制约愈发明显,需及早布局、大力发展,以满足学科发展和工程探测的迫切需要。
“空间科学(二期)”先导专项负责人、中国科学院国家空间科学中心主任王赤介绍,按照习总书记“必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展”的指示精神,聚焦最具优势和最具重大科学发现潜力的热点领域,中国科学院启动实施“空间科学(二期)”战略性先导科技专项。在“悟空”、“墨子”、“慧眼”和实践十号等科学卫星相继取得重大科学成果和社会影响后,专项二期瞄准宇宙和生命起源与演化、太阳系与人类的关系两大科学前沿,在时域天文学、太阳磁场与爆发的关系、太阳风-磁层相互作用规律、引力波电磁对应体等方向开展卫星研制。
2018-07-05 09:03
3月2日,中国科学院国家空间科学中心组织召开增强型X射线时变与偏振(eXTP)空间天文台背景型号项目启动会。作为硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”的继任者, eXTP将有望成为在2025-2035年间该领域国际领先的旗舰级X射线空间天文台。
2018-03-02 18:00
空间科学任务与其他航天任务的根本不同在于其产出。如果说应用类航天任务的产出是应用和服务,如通信、电视广播、导航、气象预报、海洋预报,资源勘察,以及土地规划和利用等,那么空间科学任务的产出则是对太空和宇宙的新发现和对其自然规律的新认识,以及由此形成的新的科学知识。因此,判断一个空间科学任务是否成功的核心要素是其是否有相应的科学产出。文章以科学产出最大化为牵引,从规划论证到产出评估的空间科学任务全生命周期的角度,对每一个任务阶段和节点,提炼出了相应的管理要求和措施,特别是对如何实施科学产出的评估提出了 3 条具体建议。
2019-03-20 14:24
国家自然科学基金委-中国科学院空间科学卫星科学研究联合基金合作协议23日下午在京签署。据悉,空间科学卫星科学研究联合基金首批将投入经费1.6亿元,由中国科学院与国家自然科学基金委员会各出资二分之一,执行期为2017年~2020年。
2017-05-23 18:01
2016年底,中国科学院国家空间科学中心首次面向全国征集未来空间科学任务概念。中国科学院国家空间科学中心已完成中国空间科学任务概念整机的全部函评和会评工作,80个应征项目通过了遴选。
2017-03-17 17:35
随着世界各国对空间科学的日渐重视和空间探测技术的蓬勃发展,空间科学大数据时代已经来临。文章从数据规模增长、数据管理理念演进、研究范式转变、大数据技术与工具发展、智能应用萌芽和研究生态系统建设等角度阐述了当前空间科学大数据发展的主要趋势,并结合未来发展需求与国家战略规划布局,剖析了空间科学大数据面临的具体挑战和发展机遇。文章提出应全面发力促进科学数据共享共用,扩大知识创新与科技产出,引领空间科学发展的新时代。
2018-09-07 11:49