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。新华社发
据新华社酒泉１２月１７日电 １７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中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道。
“悟空”是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星，超过国际上所有同类探测器。它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务，探寻暗物质存在的证据，研究暗物质特性与空间分布规律。
卫星系统总设计师李华旺介绍，“悟空”由４个科学探测有效载荷组成，分别是塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、ＢＧＯ量能器和中子探测器，共同构成一个高能粒子探测器望远镜。４个探测器由上到下摞在一起，就像一个四层“大蛋糕”，安装在１立方米的空间内，技术难度超过了我国目前所有的上天高能探测设备。它们各司其职，又联合执行任务，可以高精度地测量入射粒子的种类、方向、能量和电荷。
进入太空后，“悟空”将在５００公里太阳同步轨道上运行。它将采取两种观测模式：在头两年采用巡天观测模式，由于暗物质可能存在于全天区的任何区域，所以第一阶段对全天扫描；两年后卫星转入定向观测模式，根据全天区探测的结果分析出暗物质最可能出现的区域，并针对这些区域开展定向观测。
“悟空”每天将传回约１６Ｇ数据量，地面１００余人的科学家团队将对数据展开分析研究。首批科学成果可能在６个月至１年后发布。
此次发射的暗物质卫星全部由中科院研制、生产。工程２０１１年立项，造价１亿美元，远低于国外同类探测器。卫星将在轨运行３年以上，首批科学成果有望在６个月至１年后发布。
这是用于发射的长征二号丁运载火箭执行的第２６次飞行任务，该型火箭保持了百分之百的成功率。暗物质卫星工程运载系统总设计师洪刚介绍，“我们为火箭安装了更先进、稳定的两套‘小脑’—— 激光惯组和光纤惯组，有主有备，提高了可靠性，还为火箭减轻了二三十公斤的重量。充当火箭‘大脑’的计算机也装了３块主板，任何一块出问题，都不会影响到整个任务的成败。”
除暗物质卫星外，我国科学卫星系列还将陆续发射量子科学实验卫星、实践十号返回式科学试验卫星、硬Ｘ射线调制望远镜卫星。
“宇宙幽灵”暗物质到底是什么？ ２０世纪３０年代初，美国加州理工学院的天体物理学家兹威基第一个发现，宇宙中可见物质远远不足以把宇宙连成一片，如果不是存在一种神秘而不可见的物质，星系早就分崩离析。
科学家把这种看不见的神秘物质称为“暗物质”。到了２０世纪７０年代，多种天文观测，比如盘星系的旋转曲线、星系团Ｘ射线观测、引力透镜等都显示了暗物质的存在。但直到现在还没有确定的暗物质信号被探测到。
暗物质是披着隐身衣的“宇宙幽灵”，科学家仅知道它们存在，却无法探测到它们。
天文学家估算，宇宙中９５％以上是人类还没有弄清楚的暗物质（２６。８％）和暗能量（６８。３％），只有不到５％是已知的普通物质。宇宙的结构与暗物质有关。由于暗物质和它自己以及其他物质不发生除了引力以外的作用，它是促使宇宙膨胀时在自身引力下形成特定结构的首要物质类型。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子，随后可见物质才聚集在一些由暗物质建立起来的引力点上，并最终形成了星系。
暗物质对生命来说是绝不可少的。假如没有暗物质的引力作用，我们所在的银河系将永远无法在宇宙大爆炸后的膨胀过程中坍缩形成。那样的话，现在既没有太阳，也没有地球。
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为什么要去寻找暗物质？ 对暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进来说，暗物质就像一个从未谋面的朋友，既亲切又陌生。
“宇宙中，我们能看见的物质，都因为带有电子而能‘发光’，我们能触碰一张桌子、一面墙，感觉到它们的存在，是因为有电磁场的相互作用。而暗物质是不带电荷的，也没有电磁场的相互作用，能像幽灵一样穿透阻碍物，不着痕迹地从身边飞走。”常进说，“因此尽管我们周围存在暗物质，例如平均１立方厘米的空气中可能就有上千颗暗物质粒子，但我们并不能看到或感觉到。”科学家们认为，暗物质是宇宙大爆炸的产物，在宇宙演化中起着决定性作用，也决定着宇宙未来的命运。同时，暗物质和暗能量的研究在基础物理学中也有着重要意义，因为科学界公认的粒子物理标准模型仅能解释占宇宙４。９％的普通物质，却无法解释暗物质和暗能量。
因此，暗物质和暗能量被认为是笼罩在２１世纪物理学上的两朵“乌云”。美国科学家在一份报告中列出２１世纪要解答的１１个科学问题，“什么是暗物质”被列在第一位。
科学界公认，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飞跃，将带来物理学的又一次革命。据新华社
（来源：半岛网-半岛都市报）
