悟空号卫星有多牛?已找到暗物质关键证据,可能开启另一个世界

从1970年4月24日“东方红一号”升空到如今,我国已发射了近千颗卫星,其中有一些非常特殊,比如“实践”系列,它的成员实践20、实践21能和美国卫星“捉迷藏”,并能将报废的卫星拖往“墓地”,自己还能回到原先的轨道。
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我国卫星凡是带实践二字的,都不好惹
而除了“实践”系列之外,我国还有一些卫星更加神秘,比如追太阳的“羲和”、“夸父”、世界唯一的量子卫星“墨子”号、硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”号,还有就是暗物质粒子探测卫星“悟空”号,而今天我们要讲的就是“悟空”号。
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悟空号卫星的模型
“悟空”号探测的是暗物质粒子,这个话题一听就让人来精神。大家知道,在这个世界上除了我们能够感知的物质之外,还有一些我们探测不到的物质,被统称为暗物质,它是维系宇宙平衡的关键所在,甚至在宇宙物质中占大部分。由于它们不与电磁力产生作用,也不会吸收、反射或发出光,所以此前人们只能透过重力产生的效应来感知它的存在,比如前段时间“韦伯”太空望远镜拍到遥远的星系发生了扭曲,判断在它们和我们之间就存在一个“引力透镜”,而这个“引力透镜”就可能是暗物质导致的。
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红圈内就是韦伯观测到的引力透镜
我国“悟空”号暗物质粒子探测卫星发射的时间很早,2015年12月17日就从酒泉卫星发射中心搭载长征二号丁运载火箭升空,工作在高度约500千米的晨昏太阳同步轨道,目前在轨已经7年多,取得了不少的科研成果。比如在2017年11月30日,它就发现可能是暗物质存在的证据,并绘出迄今最精确的高能氦原子核宇宙射线能谱,并观察到能谱新结构,实现了对0.07—80TeV能段宇宙射线氦原子核能谱的精确测量,首次发现了氦核流量先上升、后下降的“拐折”结构,其中后半段的下降结构。
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“悟空”号获得中国首个GeV以上能段伽马射线天图
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“悟空”号获得国际上最精确的TeV能段的电子宇宙线能谱
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“悟空”号获得国际上最精确的宇宙高能质子能谱观测结果
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悟空”号国际首次TeV-100TeV能段氦核能谱观测
这些专业名词小编也不懂,我们外人只要知道它很牛就行了,据说“悟空”搭载了塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器、中子探测器,是现今观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子空间探测器,它的观测能段是安置于国际空间站的阿尔法磁谱仪的10倍,能量分辨率比其它同类探测器还要高出3倍以上。
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说半天,那么“悟空”号到底是怎样探测暗物质粒子的呢?这要得益于它携带的308根60厘米长、2.5厘米宽和高的晶体“金箍棒”,这是世界上最长的BGO晶体,能够测量入射粒子的能量。电子和质子与这些晶体会发生相互作用,产生类似淋浴喷水一样的簇射,而这些簇射形状会有不同,科学家可以根据它们来区分出质子、电子和暗物质粒子。
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悟空号还开放了全球共享
另外,根据载荷特点,“悟空”卫星还借鉴了“哈勃”望远镜的设计理念,在国内首次采用以载荷为中心的设计方案,暗物质粒子探测器位于整星中心,电子学机箱及平台各单机均布于探测器周围的隔板上,提高了对暗物质粒子的探测效率,正是有了“悟空”和它的同行们,人类才终于可以通过重力效应之外的手段,来观察一个全新的世界。
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咱们再通俗点说吧,“悟空”卫星的平台质量只有440公斤,但有效载荷质量却高达1410公斤,载荷平台比达3.2:1,上面满满的都是各种高科技的仪器,并且为了研制这样一颗卫星,中科院整整花了1亿美元。要知道,嫦娥四号在月球背面成功登月,整个工程的花费才和造一公里地铁差不多,也就是大约5亿元人民币,而“悟空”号仅仅卫星的研制费用,就超过了嫦娥四号整个系统,可见它的先进之处。说实在的,光听它的名字就知道有多牛了,“悟空”,这可是大闹天宫的主。
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连一张真身图都没有,更是可见它的等级了