2015年12月18日8時12分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。不久后，這位暗物質(zhì)獵手將張開“火眼金睛”，尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)。

　　暗物質(zhì)和暗能量，被科學(xué)家稱為“籠罩在21世紀(jì)物理學(xué)上空的兩片烏云”。目前，我國和多個國家已著手籌建或?qū)嵤┒鄠€暗物質(zhì)探測實驗項目，其研究成果將可能帶來基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的重大突破。根據(jù)“悟空”的師父、暗物質(zhì)衛(wèi)星首席科學(xué)家常進的說法，“悟空”是目前世界上觀測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星。

　　“悟空”由中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院負責(zé)總研制，中科院紫金山天文臺等科研單位共同參加有效載荷、科學(xué)應(yīng)用等工程項目研制工作。

　　“悟空”看上去并不大，僅有一立方米大，相當(dāng)于一張辦公桌的大小。體積雖小，裝下的東西卻堪比一個地上的大科學(xué)裝置。衛(wèi)星副總設(shè)計師安琪告訴記者，整個衛(wèi)星的探測器有4.2萬路電子學(xué)讀出電路，168路高壓電源，接近8萬路探測器通道數(shù)，其復(fù)雜程度，超過我國地面最復(fù)雜的加速器實驗裝置(北京譜儀)。他說，要將所有探測器及其電子學(xué)安裝在1個立方米的空間內(nèi)，技術(shù)難度超過了我國目前所有的上天高能探測設(shè)備。

　　至于“悟空”的“眼睛”，即衛(wèi)星的有效載荷——高能粒子探測器“望遠鏡”，則重1.4噸，整星重1.9噸，載荷平臺比達到2.8。根據(jù)載荷特點，衛(wèi)星借鑒哈勃望遠鏡的設(shè)計理念，采用以載荷為中心的設(shè)計方案，探測器位于整星中心，電子學(xué)機箱及平臺各單機均布于探測器周圍的隔板上。

　　從外表看上去，“悟空”從頂部到底部主要由塑閃陣列探測器、硅陣列探測器、BGO量能器和中子探測器構(gòu)成，4種探測器一層層組裝，像一個倒立的四層蛋糕。衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師李華旺告訴記者，這4個探測器各司其職，又聯(lián)合執(zhí)行任務(wù)，可高精度地測量入射粒子的種類、方向、能量和電荷。

　　根據(jù)設(shè)想，“悟空”進入太空后，將在500公里太陽同步軌道上采取兩種觀測模式：前兩年采用巡天觀測模式，由于暗物質(zhì)可能存在于全天區(qū)的任何區(qū)域，所以第一階段對全天區(qū)進行掃描。兩年后，“悟空”轉(zhuǎn)入定向觀測模式，根據(jù)全天區(qū)探測結(jié)果分析出暗物質(zhì)最可能出現(xiàn)的區(qū)域，并針對這些區(qū)域開展定向觀測。

　　這3年里，“悟空”每天都將觀測500萬個高能粒子，傳回16G數(shù)據(jù)量，地面也將有100余人的科學(xué)家團隊來分析研究數(shù)據(jù)。首批科學(xué)成果可能在6個月至1年后發(fā)布。常進說，一旦勾勒出的“伽馬射線能譜”反映出與以往類似的譜線極段等特征，就意味著獲得暗物質(zhì)粒子存在的強有力證據(jù)。

　　當(dāng)然，他也表示，沒有人能百分之百保證找到暗物質(zhì)，“但只要衛(wèi)星工作正常，就為我們打開了一扇觀測宇宙的新窗口，必然會發(fā)現(xiàn)很多新奇的現(xiàn)象。”