“悟空”暗物质粒子探测卫星



“悟空”暗物质粒子探测卫星

2015年12月17日，中国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”在酒泉卫星发射中心升空。“悟空”暗物质粒子探测卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批立项研制的4颗科学实验卫星之一，是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。

该卫星质量为1.9t，其中有效载荷质量为1.4t。它采用以载荷为中心的设计方案。其有效载荷包括塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、锗酸铋晶体（BGO）量能器、中子探测器及载荷数据管理器。塑闪阵列探测器采用国内研制的世界最大闪烁体，用于测量入射宇宙线的电荷以区分不同核素，区分高能电子和γ射线。与欧洲合作研制的硅阵列探测器达到国际领先水平，主要功能是测量入射宇宙线粒子的方向和电荷。BGO量能器是“暗物质粒子探测”卫星中最核心、质量最大的设备，尺寸为60cm×60 cm×60 cm，其中有数百根晶体棒横竖分层排列。其晶体跟铁比重一样，是一种被广泛用来探测高能带电粒子和γ射线的闪烁体材料，功能是测量宇宙线粒子尤其是电子和γ射线的能量。中子探测器用于测量宇宙线粒子与中子探测器上层的物质发生相互作用产生的次级中子，进一步区分宇宙线的成分。

在3年的设计寿命中，“悟空”将通过高空间分辨、宽能谱段观测高能电子和γ射线寻找和研究暗物质粒子，同时将在宇宙射线起源和γ射线天文学方面取得重大进展。首批科学成果有望在卫星发射后6个月至1年后发布。

● 文_邓薇