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历史上的今天|大国重器“墨子”升空中国科技

发布时间:2019-08-19

  本文原标题:《历史上的今天|大国重器“墨子”升空,中国科技星闪耀在宇宙苍穹》

  如果评价近几年中国乃至世界上最有名的科技成就,墨子号量子科学实验卫星应当是其中之一。

  3年前的今天,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。这意味着中国将成为世界上首个实现卫星和地面之间量子通信的国家,先于欧美拥有量子通信覆盖全球的能力。

  2009年12月,空间科学先导专项参加战略性先导科技专项实施方案评议会,并在16个建议专项中名列前三名。

  2011年12月23日,量子科学实验卫星工程启动暨动员会在京召开,标志着量子科学实验卫星正式进入工程研制阶段。

  2014年12月30日,量子科学实验卫星通过初样转正样阶段评审,正式转入正样研制阶段。

  2015年12月6日,量子科学实验卫星系统与科学应用系统完成星地光学对接试验,验证了天地一体化实验系统能够满足科学目标的指标要求。

  2016年8月16日凌晨1时40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世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。

  2017年1月18日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试任务后,正式交付用户单位使用。

  我国量子科学实验卫星首席科学家、中国科学院院士潘建伟说:“卫星之名取自于我国科学家先贤,体现了我们的文化自信。”

  在潘建伟看来,哲学家、墨家学派创始人墨子也是一位伟大的科学家,《墨经》里记载了世界上第一个“小孔成像”实验,该实验解释了小孔成倒像的原因,而这正是现代照相技术原理的起源。

  潘建伟说,这个实验指出了光是沿着直线传播的,也是第一次对光直线传播进行科学解释--这在光学中是非常重要的一条原理,为量子通信的发展打下了一定的基础。取“墨子号”来命名量子卫星,和卫星本身的意义相符,也体现了我们的文化自信。

  我国成功发射了世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”,其背后所代表的意义,不仅是我国成为全球第一个实现卫星和地面之间通过量子通信的国家,也不仅是我国走在世界量子通讯最前沿的象征,还有着更为重大的世界意义。

  第一、量子通信原理上可以提供一种不能破解、不能窃听的安全信息传输方式,量子信息技术甚至被比作和平年代的“核武器”。未来以量子信息技术为代表的量子革命将对人类社会产生巨大影响。正因量子通信的高保密性和不可窃听性,使得其对金融、军事、政治等领域都将产生不可估量的价值。

  第二、量子力学的发展是科学到技术前进的一大步。它将会把科学转变为技术,它将有可能建立比经典物理学更强有力的地面系统与空间系统链接。

  “墨子号”从研制过程到成功发射均引起了社会上的广泛关注和国际学术界的高度评价。“墨子号”成功发射后,极大地激起了公众对量子科技的浓厚兴趣。包括英国《自然》杂志、美国《科学》杂志、《科学美国人》、英国《新科学家》、《纽约时报》、英国广播公司(BBC)等众多国际知名学术和公共媒体都对“墨子号”进行了专题报道,美国国家航天局(NASA)也在其官网上对“墨子号”发射任务给出了详细的介绍。

  2016年底,“墨子号”和人类首次探测到引力波等重大成果共同入选英国《自然》杂志点评的年度国际重大科学事件;

  “墨子号”作为唯一诞生于美国本土之外的创新技术入选《科学美国人》评选的2016年度“改变世界的十大创新技术”;

  2019年,《华尔街日报》针对中国科技的高速发展给出了标题为“沉寂了一千年,中国誓回发明创新之巅”的专题文章,将“墨子号”量子科学实验卫星作为中国创新能力提升的重要标志。

  2019年1月,致力于量子通信技术开发的中国研究人员组成的科研团队获得了2018年度克利夫兰奖。获奖的理由是:该团队通过实现千公里级星地双向量子纠缠分发,为推动大尺度量子通信实验研究做出了卓越贡献。这也是美国科学促进会颁发克利夫兰奖90年多来,中国科学家团队首次获得这一重要荣誉。

  中科院院士顾逸东在一次院士会上曾说,2014年,全球在轨卫星共937颗,其中科学卫星92颗,而中国竟没有一颗科学卫星。这与中国空间大国的地位不相称,“我国空间科学尚无被国际同行公认的重大成就”。

  这不得不说是中国科技界的一大遗憾。然而勤劳智慧的中国科技人很快弥补了这一缺憾:

  2015年12月17日,一颗名为“悟空”的卫星,从我国酒泉卫星发射中心升空。“悟空”是一颗暗物质粒子探测卫星,我国第一颗天文卫星。它具有观测能段范围最宽、能量分辨率最优的特点。相较于以前的空间实验结果,到2019年6月,“悟空”已完成全天区扫描7遍,探测并处理了66.5亿高能粒子。“悟空”可测量的电子最高能量达到近5TeV,超过了国际空间站阿尔法磁谱仪的1TeV和费米伽马射线TeV,开辟了宇宙观测的新窗口。

  2016年4月6日,成功发射并于12天后成功回收的“实践十号”卫星,是我国第一颗微重力科学和空间生命科学实验卫星,也是迄今为止一次性开展空间科学实验项目最多的卫星。卫星搭载了19个科学装置,其中15个在国际上首次开展相关实验。比如首次实现哺乳动物胚胎在太空发育;首次开展了空间微重力环境影响人骨髓间充质干细胞向骨细胞定向分化潜能及其分子机制的研究;在微重力环境下,完整建立了热厚材料火焰传播图谱和火焰熄灭极限边界,最快报码现场直播!揭示了火焰传播的控制机理等。

  “墨子”号在“实践十号”升空4个月零10天后也飞向太空。这是全球第一颗量子科学实验卫星,圆满完成了千公里级的星地双向量子纠缠分发、星地量子密钥分发、地星量子隐形传态三大科学目标,并完成基于纠缠的星地量子密钥分发、洲际量子密钥分发与视频通话演示,实现了我国量子科技领域从并跑向领跑的转变。

  2017年6月15日发射的“慧眼”号是一颗硬X射线调制望远镜卫星。这是我国第一台空间X射线日,“慧眼”对银道面扫描1000多次,监测并公布了600多个X射线多个各类X射线天体进行了定点观测,在中子星磁场测量、黑洞吸积准周期振荡和中子星热核暴等方面的硬X射线观测研究中取得了重要进展;探测到170多个伽马暴;脉冲星导航定轨精度达到国际最好水平。

  4颗在中国或在世界上被称为第一颗的卫星承载着中国科技界的厚望,这是中国空间科学奋起直追的起点。

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