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“悟空”卫星重大发现 离不开上海两项贡献
2017年12月04日 11:13   来源:解放日报  

  “悟空”暗物质粒子探测卫星,最近有激动人心的发现——暗物质粒子可能存在。在新闻发布会上,国家空间科学中心主任吴季特别感谢了上海的两项工作:一是中科院上海硅酸盐所研制的世界最长BGO晶体,另一个是中科院微小卫星创新研究院研发的卫星平台。

  自主研发BGO量能器

  “悟空”卫星是国际上已知观测能段范围最宽和能量分辨率最优的空间探测器。有效载荷为1.4吨重,最核心部分是重达824千克的BGO晶体量能器,由308根600毫米长的BGO晶体组成。BGO晶体是与可能的暗物质粒子湮灭产物作用的直接媒介。如果把BGO  量能器比作卫星探测暗物质的“眼睛”,600毫米长的BGO晶体则是“视网膜”。

  在初始设计中,卫星研制团队本来打算采用300毫米长的晶体,但要想大幅提高探测效率,600毫米长的晶体更理想。当时国际上报道的最长BGO晶体仅400毫米长,离600毫米还有很大差距。许多业内专家认为这是不可能完成的任务。从2011年6月起,上海硅酸盐所研究员王绍华带领团队在国际上率先开展600毫米长BGO晶体的制备。历时两年左右,科研人员先后实现了600毫米长晶体的成功制备与量产,使上海硅酸盐所成为世界上能研制并量产该长度BGO晶体的唯一供应商。

  颠覆传统载荷平台比例

  “我们曾考虑将1.4吨探测器放在一个现成的卫星平台上,这样卫星总重将超过3吨,必须用更大型号的火箭发射,光运载费用就要增加五六千万元。”吴季说。

  中科院微小卫星创新研究院在竞标暗物质卫星时,让评委们大吃一惊。设计团队提出以载荷为中心的设计理念。多年来,我国卫星研发都是以平台为中心。打个比方,原来以“车”为中心,如果“货物”尺寸太大或分量太重,就只能改。这次,他们提出根据“货物”来做“车”。他们仅增加了450公斤的平台重量,就实现了完整的卫星功能,使得载荷与整星的质量比达到73%,完全颠覆过去卫星的载荷与平台比例,仅运载就节省了几千万元成本。这种设计在国内首创,在世界上也是少有的。

  “悟空”卫星由中科院微小卫星创新研究院抓总研制,从工程立项到卫星发射,只用了4年,所有指标达到或优于设计指标。卫星首席科学家常进给“悟空”近两年的运行打100分,目前卫星运行状态良好,预计将远超3年的设计寿命。(解放日报记者 黄海华)

注:请在转载文章内容时务必注明出处!   编辑:王丹沁

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