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们设计成长路子,照亮中夏族民共和国空间科学

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听众的目光齐刷刷地转向了吴季。

1985年,欧空局启动了“星簇计划”,试图利用4颗卫星组成的星座,探测地球磁层的时空变化。不幸的是,1996年,因发射故障,“星簇计划”的4颗卫星全部损失。

“当时有两个选择,一个是去北京邮电大学,另一个是到中科院空间中心。我特别希望能把全部精力都用在科研上,所以选择了到中科院空间中心工作。”吴季说。

40多分钟的主讲结束后,Evan
Schmitt第一个举手提问:“您怎么看待中国与俄罗斯、美国的合作问题?”

2010年,“双星计划”和“星簇计划”团队获得国际宇航科学院“2010年度杰出团队成就奖”。至今,这个奖仍令不少空间科学家津津乐道。

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他告诉听众,如今,中科院“创新2020”部署了一系列战略性先导专项,空间科学也成为其中之一。“在这一过程中,我们非常欢迎国际合作,这将对我们的新任务有极大的鼓励作用。”

偶然相遇 一拍即合

“如今回头看,在欧空局工作的这一年,是我职业生涯中非常重要的一年,使我真正迈入空间科学研究的大门。”
吴季回忆道,很多当年一块工作的伙伴和他成为了一辈子的朋友,为后来的国际合作积攒了人脉。

“从科学家的角度,我们不太希望国际关系影响到科学合作。在机构和科学家层面,我们和其他国家的科学家都在积极推动国际合作。”吴季表示,这两年,中国科学院与美国科学院已经组织了两次“空间科学青年领军人物论坛”,今年和明年还会组织两次这样的研讨。

其中,近赤道区卫星探测一号有3台国产探测器,5台欧空局提供的探测器;极区卫星探测二号有5台国产探测器,2台欧空局提供的探测器,1台中欧合作研制的探测器。

“从那时起,我就对探索太空有一种特别的向往,觉得这个事情非常不可思议。这或许正是后来我从事空间科学研究的初心。”吴季说。

“科学家之间应当加强联系,大家联合起来,能做更多的事情,可以产生1+1>2的效果。”吴季说。

■本报记者 倪思洁

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吴季介绍,作为中国与欧洲合作的首个科学探测卫星项目,“双星计划”就非常成功。“这是第一个由中国科学家提出,并以中方为主的空间探测国际合作计划。2008年,‘双星计划’成功运行,它包括两颗以大椭圆轨道绕地球运行的微小卫星,分别对地球近赤道区和极区两个地球空间环境变化最为重要的区域进行宽能谱粒子、高精度磁场及其波动的探测。2010年,产出了200多篇高水平论文,还获得了国家科技进步奖一等奖。”

“十二五”期间,依托中科院国家空间科学中心,空间科学先导专项部署了包括量子科学试验卫星、暗物质粒子探测卫星、硬X射线调制望远镜卫星、实践十号卫星在内的7个研究项目。

上世纪80年代初,很多年轻人都希望能出国深造,毕业后在北京邮电大学任教的吴季自然也不例外。虽然申请公费留学和联系自费留学都不太顺利,但他一直没有放弃。

吴季谈国际空间科学合作:1+1可以大于2

2003年12月30日,“探测一号”发射成功;2004年7月25日,“探测二号”发射成功。2004年4月,“探测一号”交付;2005年4月,“探测二号”交付。

暗物质粒子探测卫星“悟空”在轨运行模拟图

4月16日晚,北京五道口。一家不起眼的咖啡厅因为一场关于宇宙的科普沙龙而热闹起来。

回想十年前,2005年4月,中国空间科学的首个科学卫星项目“双星计划”的第二颗星“探测二号”正式交付。至此,这个带着“里程碑”意味的卫星计划圆满走完了从立项、研制、在轨测试等一系列流程,正式投入使用。

上世纪90年代初,中国空间科学研究几乎还是一片空白。1994年,在丹麦技术大学完成博士后研究工作的吴季,决定回国干一番事业。

“在空间观测方面,中国已经有很长很长的历史了。早在公元前2042年,我们就有关于日食的记载。在彗星观测方面,中国的先人们还最早提出来彗尾方向总是和太阳方向相反。”对于ISSI-BJ主办的“理解科学”(Understanding
Science)系列科普沙龙,吴季还是第一次做主讲。

“这两颗星的设计寿命一个是1年,一个是1年半,但是实际运行都各超了一倍。”张永维说。

2009年,中科院发布了他们的研究成果——《中国至2050年空间科技发展路线图》。在路线图的指引下,由吴季负责的中科院空间科学先导专项一期启动,“墨子号”、实践十号、“悟空”等多颗科学实验卫星先后升空。

像很多听众一样,Evan
Schmitt一早来到这里,选了一个可以尽量靠近讲台的位置,这位来自清华大学国际关系学院的美国得克萨斯小伙儿,准备在沙龙的提问环节抛出自己的疑问。

1997年,欧空局决定恢复“星簇计划”,并决定与可以探测赤道区的德国赤道卫星计划(EQUATOR-S)开展多点联合探测。不幸再次发生,赤道卫星在发射运行一年多后,由于没有充分考虑辐射带的危害,受单粒子辐射影响而寿终正寝,“联手”探测的设想落空。

检索全国两会期间媒体对吴季的采访报道,不难发现,“空间科学”依旧是他屡屡发声的关键词。

“这是我们1973年在湖南马王堆墓出土的帛书中发现的29张慧星的图片。”从中国古代的空间观测历史开始,吴季的话题慢慢延伸到现代。一张中国空间科学发展的图卷缓缓铺开。

“未来,我们希望国家能够尽快将空间科学系列卫星纳入国家持续支持的科技预算,使空间科学作为我国创新驱动发展的一个重要阵地,更好地、持续地发挥其重要作用。”吴季说。

在为空间科学鼓与呼的同时,如何让空间科学任务的价值最大化,也是吴季一直十分关心的问题。作为中科院空间科学先导专项一期的负责人,吴季对空间科学任务从遴选、实施到评估的全程有着深入的体察。

晚上7点半,沙龙准时开始,房间已经拥挤得无法多放下一张椅子,到场的还有欧洲空间局科学部前主任罗杰·博奈、SSI-BJ首席执行所长方默锐等不少知名空间科学家。掌声中,中科院国家空间科学中心主任吴季走到幻灯片前,开始了他的演讲。

研制一载 收益十年

要出国留学,首先得过语言关。早起收听英语广播,是当时吴季每天的必修课。为了练好口语,他还常去哥哥所在的旅行社义务帮忙接待外国旅游团。

10月16日,双星十周年中国—欧空局纪念活动在威尼斯举行。

听着收音机里播放的《东方红》乐曲声,在夜空里捕捉“东方红一号”的身影,成了吴季儿时记忆里的一抹亮色。他清楚地记得,晚上七八点钟,天刚黑的时候,最适合在天上找人造卫星,和别的星星不一样,人造卫星会动,而且“跑”得很快。

“长期以来,中国没有科学卫星计划,这次是比较集中地安排了几个有重要科学意义的科学卫星,这在我国空间科学发展历史上,是重要的一步,为今后可能的中国建立科学卫星系列开了个头,打了个基础。”顾逸东说。

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与此同时,“双星计划”曾创造的国际合作的辉煌也再度重现。今年6月4日,中国科学院与欧空局再度联手,联合发布了“微笑”卫星任务,旨在对地球磁层进行整体成像观测。

时光回溯至上世纪70年代,10来岁的吴季跟随父母在湖北沙洋五七干校生活。

回想起来,“双星计划”与“星簇计划”的“联手”,要从“星簇计划”多舛的命途说起。

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作为鼻祖级科学卫星,“双星计划”更像是中国空间科学夜空里的一道闪光,用短暂却耀眼的光芒,导引着中国空间科学更大的梦想。

5 为空间科学鼓与呼

如今,太空里再也没有这两颗卫星,但是它们曾经探测到的数据,仍在发挥作用。“我们仍有研究人员在挖掘这些数据。”吴季介绍,不仅如此,“双星计划”数据与“星簇计划”数据的比照研究也在继续。

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“双星计划”后,我国空间科学卫星迟迟没有新的规划。2000年至2014年的15年里,欧洲空间局每年投入22.7亿美元。而粗略估计,中国所有来源的空间科学年均投入低于1亿美元。

2018年初,从中科院空间中心主任岗位上卸任后,吴季又多了一个新的身份——全国政协委员。

1997年初,时任欧空局副局长的罗格·博奈带着欧空局科学家们来到空间中心,考察中国“星簇计划”数据中心的筹备情况。借着这次机会,中国科学家分享了“双星计划”的初步设想。

来源丨科技人物观

“从‘双星计划’至今,我国没再发射过一颗科学卫星。”中国科学院院士顾逸东每每谈及空间科学卫星现状,都会发出如是感慨。

4 绘制学科发展路线图

“双星”十年:照亮中国空间科学

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2002年10月,“双星计划”通过国务院正式批准立项,成为中国第一个以科学为目标牵引立项的卫星计划,也成为中国第一个与航天先进国家的重大国际合作项目。

他坚信,在推动空间科学发展的路上,只要坚持,梦想就会实现。

一拍即合。会议的第二天,双方达成了初步合作意向。2001年7月,中欧正式签署中欧地球空间双星探测计划合作协议。

2 机会留给有准备的人

在中国空间科学先导专项立项之前,对于中国空间科学来说,“双星”不仅是里程碑,更是一份难以再度企及的辉煌。

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十年前,“双星计划”的第二颗星“探测二号”交付,标志着“双星计划”完全交付使用。今年,已是“双星计划”交付十周年。

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“双星计划”全称“地球空间双星探测计划”,通过研究太阳活动、行星际扰动触发磁层空间暴和灾害性地球空间天气的物理过程,为空间活动安全以及维护人类生存环境提供科学数据。

起初,看到电报上一连串的“Stop”,吴季差点以为没通过。后来才知道,“Stop”在电报里是句号的意思。看懂录用通知后的吴季,倍感机会难得。

往之不谏 来者可追

文丨唐 婷

呼吁声中,2011年1月11日,中科院首批战略性先导科技专项正式启动,空间科学战略性先导专项应运而生,成为我国迄今为止最大的空间科学卫星计划。

在吴季看来,包括空间科学在内的基础科学要想良性发展,离不开前瞻性布局和长期稳定支持。自2006年开始,在吴季的领导下,由中科院空间中心牵头,联合国内空间科学领域的专家学者,对空间科学要解决的重大科学问题进行了梳理。

《中国科学报》 (2015-10-27 第1版 要闻) 更多阅读
双星计划启动近十年我国未发射一颗科学卫星
《科学新闻》:“中国哈勃”迟发内幕

人造卫星为什么也会发光?为什么“跑”得那么快?为什么有时能看见,有时又看不见……一个个待解的问题在少年吴季心里埋下了好奇的种子。

作为会议的主持人,至今国家空间科学中心主任吴季对接下来的事仍记忆犹新。“欧空局代表团突然要求休息一下,得到同意后,代表团的人都走出了会议室,在楼道里面开始了讨论。”吴季回忆,会议重新开始后,罗格·博奈当场提出“想参加‘双星计划’”。

1997年,在吴季和同事们的推动下,“地球空间双星探测计划”(以下简称“双星计划”)得以立项。

据统计,2004年3月至2009年2月期间,“双星计划”相关的SCI收录论文数量为104篇,初步统计,至2009年12月这些论文已经被引用了489次,其中他引130次,此外,那段时间,国际会议大会报告46篇,特邀报告10篇。

所谓“听得到”,是指从卫星播送出的《东方红》乐曲可被地面接收;“看得见”,则是地面上的人用肉眼能直接看见在轨飞行的卫星。

“当时,抗辐射防护、对卫星本身电磁场的控制,仪器运输过程中物理防护等方面都对中国空间技术提出了新挑战。”“双星计划”卫星总设计师、总指挥张永维在接受《中国科学报》记者采访时说。

作为“双星计划”有效载荷与应用系统总设计师和总指挥,吴季坦言,计划推进过程中经历了不少困难。可喜的是,随着计划的成功运行,也产出了一大批高质量的论文。

“将空间科学卫星纳入国家重大专项,建立到2030年国家层面的科学卫星发展规划”“近3年科学卫星发射数量为零,
空间科学研究亟须更多‘空间’”“建议尽快成立空间科学领域的国家实验室”……

从在湖北沙洋农场仰望星空的少年,到空间科学领域资深科学家,吴季亲历并见证了我国空间科学发展的许多重要节点。为空间科学“代言”,成了他日常工作的一部分。

在甲板上观看发射的人群,传出了阵阵欢呼声。作为受邀观礼嘉宾,中国科学院国家空间科学中心(以下简称中科院空间中心)原主任吴季难掩内心的激动,在微信朋友圈里记录了这一重要时刻。

没想到考试的题目,竟然是现场翻译一段录好的英语广播。吴季顺利地通过了国内考试,但能否成行还要等欧空局通知。2个月后,欧空局发来了电报。

1 农场里的“追星”少年

3 牵头“双星计划”

出于对重大突破的期待,科学家们都渴望拿到科学卫星的一手数据进行研究分析,而不是分析别人“吃剩”的二手数据。然而,在很长一段时间,我国都没有真正意义上的科学卫星计划。

一心想做科研的吴季,屡屡被推上管理岗位。担任中科院空间中心主任后,他的工作重心更多转向了空间科学发展规划的研究制定上。

1970年,中国第一颗人造地球卫星——“东方红一号”顺利升空,这在当时可是件引人瞩目的大事。“上得去,抓得住,听得到,看得见”是“东方红一号”的总体要求。

“在空间科学的一些研究领域,经过数十年的发展,我们从newcomer开始渐渐走到世界舞台中心。”吴季说。

那时候的农村,夜晚灯光很少,天上的繁星格外耀眼。天气暖和的时候,吃过晚饭,吴季就和小伙伴们一块坐在屋外抬头看星星。这也是他们为数不多的娱乐活动之一。

本文图片由中科院国家空间科学中心提供

204168公里——2018年全年的飞行里程,这也从侧面反映出了吴季的忙碌程度。

该计划是首个由中国科学家提出,并以中方为主的空间探测国际合作计划。它利用两颗以大椭圆轨道绕地球运行的小卫星,探测地球近赤道区和极区的地球磁场及其波动情况。

1985年,联合国计划开发署和欧洲空间局设立项目,专门资助第三世界国家的科学家到欧空局去进修。外语能力突出的吴季,被学校推荐参加原邮电部组织的选派考试。

“不要怕没有机会,关键是你有没有准备。不怕没机会,就怕没准备。”——这是吴季常常和年轻人分享的心得。

“这是我国第一次明确地以探索空间科学问题为目标来设立卫星项目,这也是我国第一个真正意义上的科学卫星项目。”吴季介绍道。

“在任务建议和遴选阶段,确保‘自下而上’的任务建议征集原则和公开、公平和公正的遴选程序;在立项论证阶段,确保科学任务通过技术和经济可行性的论证,并为首席科学家确定应有的监督职责等等,这些都是确保科研产出最大化的重要方面。”吴季指出。

“……3,2,1,点火!”
6月5日12时6分,伴随着巨大的轰鸣声,长征十一号固体运载火箭从海上发射平台腾空而起,将7颗卫星送入预定轨道,填补了我国运载火箭海上发射的空白。

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