作者:江庆龄,赵婉婷 来源:中国科学报 发布时间:2026/1/28 17:19:10
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王赤院士:我国空间科学正在驶入快车道

 

1月24日,第六届中国大地测量与地球物理学学术大会(下文简称第六届CCGG大会)在上海开幕。本届大会主题为“地球科学与气候变化”,议题覆盖冰冻圈、大气科学、地震学等八大领域。

来自不同领域的学者齐聚,不仅交流学科发展,也探讨将不同学科交叉融合并服务于探测地球资源、减轻地球自然灾害、改善和保护地球环境、助力社会经济可持续发展等社会发展需要。

大会期间,中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤接受媒体采访。以下是主要采访内容。

王赤。主办方供图

空间科学可以激发更多年轻一代投入科学研究

问:地球科学是典型的交叉学科,覆盖许多不同分支学科。空间科学同样是一门交叉学科,对于其他领域与技术的发展起到了哪些带动作用?

王赤:

确实,空间科学不是一个独立的学科,而是一个交叉学科。过去几十年间,空间科学的发展,极大促进了多个学科的发展。

人们首先想到的是天文学研究。由于大气层阻挡,很多波段在地面是看不见的,因此不少天文台都建在了空气相对稀薄一些的高山上。但即便是珠穆朗玛峰,也不过8公里海拔,卫星则能够到达距离地球表面几百公里的地方,看到很多不同波段发生的物理过程和现象。

此外,太空中提供了不同于地面的实验环境,对于物理、化学、生物学等基础研究也有着重要意义。

在我们日常生活中,也有着很多空间科学的身影。比如风云系列卫星不仅使得天气预报越来越准,也在防灾减灾和应对气候变化等方面发挥着重要作用;出门的导航则离不开天上北斗卫星实时提供空间和时间信息。

过去这些空间科学领域的革命性工作,不仅扩宽了人类认知边界,也带动着高精尖技术的发展。值得一提的是,空间科学也有着重要的科普价值。人们自古对星空有着无穷的好奇,每次重大的空间科学发现会引起全球关注。相信随着空间科学的进一步发展,未来将激发更多年轻一代投入到科学研究和探索当中。

问:的确,人们对太空充满了好奇,比如很多人都想知道,宇宙中到底有没有外星生物。空间科学家们是怎么看待这个问题的?

王赤:

这个问题现在还没有一个确切的答案,但并不排除这种可能性。生命存在至少要具备三个要素,水或者类似的其他液体、能量和构成生命的有机质。

我们现在的认知是,太阳系中,只有地球上有生命现象,有人类这样高等的智慧生物。同时,现在基本可以肯定,月球上没有生命现象。

但我们在太阳系中依然抱有希望,火星是非常重要的目标。美国的火星探测计划、中国天问3号火星采样返回计划,目的都是探究火星上是否有潜在的生命痕迹。此外,木卫二、土卫二、土卫六等这几个类木行星的卫星上去寻找。

至于太阳系之外,如果要去找外星人的话,我们首先得找到一个类似于地球的行星。这颗星星要离母恒星不近不远,处于宜居带,质量和体积跟地球差不多,上面有液态水、大气、地磁场等。

问:我们如何才能找到这些宜居的星球?

王赤:

按照当前的科技水平,达到这些星球“实地考察”是很困难的事情。因为已知离我们最近的恒星,都在4.2光年之外。

但我们可以用遥感等手段寻找系外行星。美国、欧洲都进行了相关布局,其中最著名的是开普勒计划,迄今已找到6000多颗系外行星,但尚未找到可能的宜居行星。

中国同样也在努力。中国科学院正在牵头开展“地球2.0”科学卫星项目,就是为了寻找第二个地球。未来,我们首先要找到像地球这样具备宜居条件的系外行星,再进一步用其他遥感手段探测,如探测行星大气中是否有氧气、二氧化碳等表征生命的气体。当然,这是更遥远的探索计划。

当然,无论是寻找地外生命,还是推动基础科学的发展,都离不开各类卫星和载荷。随着卫星越来越多,我们能够探究更多自然奥秘。

问:但是现在也有不少人认为,现在发射的卫星太多了,会带来一些负面影响。

王赤:

这是一个客观存在的问题,也是联合国和平利用太空可持续发展的重要议题。除了在轨运行的卫星,还有火箭发射后未回收的残骸、卫星报废解体后形成的空间碎片等,它们都可能会影响航天发射和地面天文观测。我想,随着卫星发射得越来越多,“太空交通”治理和空间碎片的监测与清除将越来越紧迫。

目前,我们初步采取了一些应对方案。比如按照国际惯例,卫星结束使命后,必须自主坠入到大气层销毁,确保其不会形成空间碎片。对于空间中残存的空间碎片,我们也正在不断发展相关技术,清除这些碎片。

不过,对于太空治理问题,目前还未达成广泛的国际共识,已有的计划也尚不成熟,且不成规模。前面的路还很漫长,需要全世界共同努力。

中国空间科学驶入快车道

问:我国空间科学的发展全球瞩目,你如何看待我国空间科学未来的发展趋势?

王赤:

较之于欧美等国家,我们国家空间科学起步比较晚,但是起点高。目前,我国在空间科学表现为集群式、爆发式的态势,在多个领域都已处于国际领先或者先进行列。

2024年,中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布了《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》,这为我们未来的空间科学发展在国家层面起到了底层谋划的作用。

我的判断是,在“十五五”期间及未来很长时间,我国空间科学将驶入快车道。我也希望,我们空间科学的成果能够成为2035年建成科技强国的标志性成就。

问:“十五五”期间,我国空间科学在哪些方面会较快迎来重大突破?

王赤:

目前已经有一系列计划在推进落实,这里举几个例子。

“十五五”期间,我国将发射四颗科学卫星,聚焦宇宙起源、空间天气起源、生命起源等重大前沿问题,组织实施“太空探源”科学卫星计划。其中,“鸿蒙计划”是聆听宇宙“婴儿时期”啼哭的卫星计划,由“1+9”颗卫星组成低频射电望远镜阵列;太阳极轨探测器“夸父二号”将绕行到太阳的极区上空,“居高临下”地监测太阳;系外地球巡天卫星就是前面提到的寻找“地球2.0”计划;增强型X射线时变与偏振空间天文台主要为了观测黑洞、中子星、夸克星等天体,探寻极端条件下(极端引力、密度、磁场等)的物理规律。这些任务都聚焦起源类的科学问题,我想会取得一些突破性进展。

此外,月球和深空探测也是大家很关注的。我们今年将发射嫦娥七号,计划到月球南极,探测月球物质、环境和内部结构,看看月球南极永久冰域区是否存在水分子。此外,2030年以前,据官方报道,中国也将把航天员送上月球。天问3号也在计划中,其目标是把火星的火壤取回地球,进而通过多种手段检测其上是否有生命存在的痕迹。

牵头空间科学大科学计划

问:除了在空间中,我们在地球上也有一定布局,比如被喻为探索日地空间的“千里眼”和“顺风耳”的子午工程。子午工程建设的意义是什么?二期进行了哪些升级?

王赤:

子午工程是我国空间天气和空间环境领域的首个国家重大科技基础设施,主要是利用地基设备来监测空间环境变化,为我国卫星、通信、导航、载人航天等安全运行提供保障。

北京中轴有一条著名的“中央子午线”,纵贯了老城南北。我国也有一条子午线——东经120°,这条线北起漠河,途径北京、武汉,一直到海南。我们沿着这条线,部署了10个综合性台站,另外在北纬30°建了5个台站,这个项目就是子午线工程一期。

在一期工程的基础上,子午工程二期新增了“太阳—行星际圈层”探测,同时在东经100°和北纬40°沿线布设新台站,共建成31个台站,在全球首次实现了从太阳到地球空间端到端的连续监测,以及对地球空间环境的多圈层立体探测。

问:2025年,你又发起并推动了国际子午圈大科学计划,发起背景是什么?这将如何推动空间科学发展?

王赤:

在子午工程的基础上,我国科学家倡议构建沿东经120°至西经60°的全球子午圈监测链,并增设东经30°欧非链。从我国东经120°往北延伸到了俄罗斯境内,往南到了东南亚、澳大利亚;西经60°则北起加拿大,经过美国东部,再往下到南美。因为监测站必须在陆地上,该“监测链”是地球上唯一在陆地上可封闭的圈,必须发起全球的力量。

太阳是地球空间天气变化的源头。有了这个圈,圈里总有一个地方能够看到太阳,我们就能形成一个“日不落”的观测体系,持续监测太阳。此外,空间天气与环境的变化与纬经度有关,通过大科学计划,我们可以把区域性的变化和全球变化联系起来,开展针对性探测与研究。

值得一提的是,考虑到地球空间有不同圈层,需要用不同手段观测。子午工程也有不同的探测手段,通过大科学计划集成后,未来能对地球空间不同圈层和不同参数进行监测。结合地球自转,可以理解为每12个小时对地球的空间环境进行一次CT扫描。

问:中国科学家为什么有能力牵头这项大科学计划?目前“朋友圈”规模多大?

王赤:

我想有几方面的基础。

我们有国际上独一份的子午工程,它是国际上探测能力最强、覆盖范围最广、覆盖空间层次最广空间环境地基监测网。此外,我们在开展空间科学研究时,向来注重国际合作,目前已经和众多国家进行了不同层次的合作,建立了很好的联系。

我们也得到了国内外众多力量的帮助和支持。在2025年成都“一带一路”科技交流大会上,我们正式宣布发起国际子午圈大科学计划,吸引了很多国家科学家参与。

目前,已有近30个国际研究机构、20多个国际组织支持该大科学计划。比如我们在巴西成立了中巴空间天气联合实验室,作为国际子午圈大科学计划的先行试点。为了更好凝聚全球力量,我们计划成立“国际子午圈大科学计划国际组织”,统筹推进协同监测、数据共享、合作交流与创新研究四大任务。

 
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