新时代年轮:2022中国科技风云录(3)
中国科学院紫金山天文台研究员、先进天基太阳天文台首席科学家甘为群表示,“夸父一号”作为中国综合性太阳探测专用卫星,将实现3个首次:国际上首次以“一磁两暴”作为科学目标并配置相应的载荷组合;国际上首次在一颗卫星平台上对全日面矢量磁场、太阳耀斑非热辐射成像、日冕物质抛射的日面形成以及日冕传播同时进行观测;国际上首次在莱曼阿尔法波段实现全日面和日冕同时观测。
2021年10月,太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星“羲和号”成功发射。Hα波段地面望远镜也可以观测,但是在太空进行观测更有利,“羲和号”上搭载的望远镜可以连续对太阳进行观测,克服了地球大气抖动等带来的一系列问题,能在短时间内光谱扫描全日面,在扫描的波长范围里可以对每一个光谱点进行成像,其科学目标是太阳色球动力学。“夸父”与“羲和”的观测任务不同,但它们相互配合,是中国科学家“追日”的最强搭档。
“祝融号”发现火星
近期水活动迹象
作为来自地球的使者,中国“天问一号火星探测器注定不凡,其“祝融号”火星车不仅于2021年5月成功完成了火星表面软着陆,而且顽强地克服极其恶劣的环境,开始巡视探测之旅。经过1年多的火星岁月,搭载火星表面成分探测仪、多光谱相机、火星车次表层探测雷达等6大科学载荷的“祝融号”获得一系列激动人心的发现,使人们对这颗遥远红色星球的认知向前迈进一大步。
5月12日,中国科学院发布新闻,该院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室刘洋研究员团队利用“祝融号”在火星着陆区探测到含水矿物,发现火星近期水活动迹象,这一行星科学研究的重要成果论文在国际学术期刊《科学·进展》上发表。刘洋研究团队利用“祝融号”火星车获取的短波红外光谱和导航与地形相机数据,在火星着陆区发现了岩化的板状硬壳层,通过分析光谱数据发现,这些类似沉积岩的板状硬壳层富含含水硫酸盐等矿物。研究团队推断,这些富含硫酸盐的硬壳层可能是由地下水涌溢或者毛细作用蒸发结晶出的盐类矿物胶结了火星土壤后经岩化作用形成。这标志着“祝融号”实现了国际上首次利用巡视器上的短波红外光谱仪在火星原位探测到含水矿物。
刘洋研究团队指出,“祝融号”的发现表明,火星在亚马逊纪时期的水活动可能比以前认为的更活跃。“祝融号”着陆区(以及火星北部平原的广泛区域)可能含有大量以含水矿物形式存在的可利用水,可供未来载人火星探测的原位资源利用。
嫦娥五号样品中
发现月球新矿物
嫦娥五号任务圆满成功是国际月球探测的一座里程碑,其带回来的1731克月球样本成为人类认识这颗星球最直接的载体,它们被交给数十家机构开展科学研究。9月9日,国家航天局、国家原子能机构联合宣布,中国科学家首次在月球上发现新矿物,并将其命名为“嫦娥石”。这是人类在月球上发现的第六种新矿物,它的发现改变了中国月球矿物发现历史,中国由此成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家。据了解,“嫦娥石”发现于嫦娥五号月球样品的玄武岩碎屑中,是一种新的磷酸盐矿物,属于陨磷钠镁钙石族,呈微小柱状,颗粒大小为2—30微米。
2021年,中核集团核工业北京地质研究院申请获批成为首批次开展嫦娥五号月壤科研样品研究的13家研究机构之一。该研究院月球样品研究团队,通过X射线衍射等一系列技术手段,在14万个月球样品颗粒中,分离出一颗粒径约10微米大小的单晶颗粒并成功解译其晶体结构。经国际矿物学会新矿物命名及分类委员会投票通过,该单晶颗粒被确证为一种新矿物。新矿物的发现,为月球形成和演化提供了更多基础科学数据,深化了人类对月球和太阳系的认知。