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“悟空”暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星

2015年12月17日，中國(guó)首顆暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空。“悟空”暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星是中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)中首批立項(xiàng)研制的4顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一，是目前世界上觀測(cè)能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星。

該衛(wèi)星質(zhì)量為1.9t，其中有效載荷質(zhì)量為1.4t。它采用以載荷為中心的設(shè)計(jì)方案。其有效載荷包括塑閃陣列探測(cè)器、硅陣列探測(cè)器、鍺酸鉍晶體（BGO）量能器、中子探測(cè)器及載荷數(shù)據(jù)管理器。塑閃陣列探測(cè)器采用國(guó)內(nèi)研制的世界最大閃爍體，用于測(cè)量入射宇宙線的電荷以區(qū)分不同核素，區(qū)分高能電子和γ射線。與歐洲合作研制的硅陣列探測(cè)器達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，主要功能是測(cè)量入射宇宙線粒子的方向和電荷。BGO量能器是“暗物質(zhì)粒子探測(cè)”衛(wèi)星中最核心、質(zhì)量最大的設(shè)備，尺寸為60cm×60 cm×60 cm，其中有數(shù)百根晶體棒橫豎分層排列。其晶體跟鐵比重一樣，是一種被廣泛用來(lái)探測(cè)高能帶電粒子和γ射線的閃爍體材料，功能是測(cè)量宇宙線粒子尤其是電子和γ射線的能量。中子探測(cè)器用于測(cè)量宇宙線粒子與中子探測(cè)器上層的物質(zhì)發(fā)生相互作用產(chǎn)生的次級(jí)中子，進(jìn)一步區(qū)分宇宙線的成分。

在3年的設(shè)計(jì)壽命中，“悟空”將通過(guò)高空間分辨、寬能譜段觀測(cè)高能電子和γ射線尋找和研究暗物質(zhì)粒子，同時(shí)將在宇宙射線起源和γ射線天文學(xué)方面取得重大進(jìn)展。首批科學(xué)成果有望在衛(wèi)星發(fā)射后6個(gè)月至1年后發(fā)布。

● 文_鄧薇