开启中国认识宇宙的新篇章——空间科学战略性先导科技专项及进展

"空间科学战略性先导科技专项"于2011年1月由中科院立项,致力于在最具优势和最具重大科学发现潜力的科学热点领域,通过自主和国际合作科学卫星计划,实现科学上的重大创新突破,带动相关高技术的跨越式发展,发挥空间科学在国家发展中的重要战略作用。文章介绍了该专项的背景、实施目标、研究内容、进展及未来展望。     

空间科学先导专项

正空间科学具有前沿性、带动性、拓展性和发展的紧迫性,对我国实施创新驱动发展战略具有十分重大的意义。空间科学先导专项是国务院2010年批准的"创新2020"A类先导专项之一,2011年1月11日正式启动。专项的"十二五"总目标是在最具优势和最具重大科学发现潜力的科学热点领域,通过自主和国际合作科学卫星计划,实现科学上的重大创新突破,带动相关高     

空间科学——我国创新驱动发展的重要阵地

文章概述了空间科学与空间科学卫星的特点,具体阐述了其在科学上的前沿性,在空间技术和相关高技术上的带动性,以及对国家政治、外交、国防和社会发展的重要作用,介绍了中科院正在实施的空间科学先导专项在科学前沿、技术带动和国际影响方面预计的成果产出,并对其后续发展提出了建议。     

中国科学院空间科学战略性先导科技专项实施11年回顾与展望

中国科学院空间科学战略性先导科技专项（以下简称“空间科学先导专项”）是中国科学院作为国家战略科技力量主力军,以空间飞行器为平台,瞄准世界科学前沿,从2011年开始布局和实施的前瞻性、战略性重大科技项目。迄今,空间科学先导专项已走过了11年的历程,使我国空间科学的发展第一次有了系统性的支持计划,使我国的空间科学家从旁观者、参与者逐渐走近世界空间科学舞台的中央。文章回顾了空间科学先导专项从实施以来的发展历程,包括专项一期在科学前沿领域和在航天技术领域取得的突破,专项二期正在实施的项目情况,以及正在论证中的空间科学未来规划任务的优选项目。习近平总书记2016年在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上明确提出,“必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展”,将发展空间科学放到了我国航天科技发展的首要位置上。展望未来,我们要继续瞄准空间科学领域的重大科技前沿,通过实现“从0到1的突破”,使空间科学在建设中国特色社会主义科技强国的过程中,发挥不可替代的作用。     

我国空间科学任务“四个科学”特点及管理实践——以中国科学院空间科学战略性先导科技专项为例

文章指出我国空间科学任务的核心特点是科学驱动,具体表现为"四个科学"特点,即科学目标、首席科学家、科学载荷和科研院所。阐述了针对"四个科学"特点的管理实践,即坚持以科学目标为牵引,以首席科学家为科学导向,以科学载荷为抓手,以科研院所为依托,促进科学与技术、科学与工程的有机融合,确保工程进度和质量,努力促进成果产出的最大化。通过审视空间科学任务的特点,梳理管理实践和对策,并对后续任务管理提出建议,有助于进一步提升管理能力,对我国空间科学长期可持续发展颇有裨益。     

新世纪中国空间科学的发展及展望——中国国家航天局前副局长郭宝柱专访

<正>继2004年中国成功首发"双星"科学卫星后,中科院在空间科学战略先导专项的支持下,将于2015—2016年陆续发射4颗科学卫星,并积极组织相关空间领域大型国际科学计划,体现了中科院作为科技战略国家队的责任和担当。中国国家航天局是中国政府对民用航天管理及国际空间合作的主管部门,空间科学作为《中国的航天》白皮书确立的中国航天发展三大主题之     

关于空间科学发展的一些思考

空间科学是利用空间飞行器探索宇宙和自然规律,开展特殊实验的大规模科学活动,为当代科学发展作出了重大贡献。文章概述了国际空间科学的重大突破,分析了空间科学、载人探索活动的发展脉络和新趋势,回顾了我国空间科学近20年来的发展成就,总结了存在的问题和差距,强调空间科学的战略地位及其对我国科技、航天和国家长远发展的重要性。加大对空间科学的投入、制定国家空间科学规划和建立稳定预算制度是我国空间科学长期稳定发展的保证。建议充分利用科学气球、探空火箭等各种途径夯实研究基础,加强理论与实验技术相结合,培养大批高素质科学家,深化国际合作,完善科学任务管理模式等,走出中国特色的空间科学创新发展道路。     

打通空间科学发展“最后一公里”——国家自然科学基金资助空间科学回眸与展望

全面加强基础科学研究，尽快实现更多“从0到1”的突破，是新时代建设世界科技强国的重大战略需求。国家自然科学基金作为我国基础研究资助的主渠道，一直对空间科学领域基础前沿和重大科学问题的突破口重点关注，开展相关学科发展战略研究，梳理关键科学问题，明确优先发展方向；并通过重大、重点、面上、青年等项目及重大科研仪器设备研制等多种方式，予以持续稳定资助，支持我国空间科学工作者产出了一批有重要国际影响的原创成果。面向未来，结合国家自然科学基金委员会全面推进实施国家自然科学基金改革，加强顶层设计和前瞻布局，重点关注我国重大空间科学任务的科学应用，以打通空间科学发展的“最后一公里”。特别是支持我国科学家利用科学卫星、深空探测器和空间站平台获取的第一手科学数据开展前沿研究，持续产出系列里程碑式的科学突破，并成为建成航天强国和科技强国的先行标志性成果。     

中国空间科学在世界空间研究中的地位——欧空局前副局长Roger-Maurice Bonnet专访

<正>中国2015—2016年将发射4颗科学卫星。2015年10月欧空局(ESA)前局长、中科院空间科学战略性先导科技专项(简称"空间科学先导专项")顾问Roger-Maurice Bonnet教授访华期间,本刊特对Bonnet教授进行了专访,请他就世界及中国空间科学研究计划的整体设计、运行与管理及国际合作等问题发表见解。1中国近期即将发射4颗卫星,包括预计于2015年年底发射的暗物质粒子探测卫星     

技术创新是未来空间科学发展的关键因素

空间科学是我国航天活动中的重要组成部分。尽管其是以科学发现为任务目标的航天计划,但是随着技术的发展和所到即所得类型的任务越来越少,空间科学任务对实现其目标的技术创新度的要求也越来越高。文章首先回顾了自空间科学诞生以来科学研究范式的发展趋势,然后分析了具有技术创新的空间科学任务的培育过程,以及领导这类任务的首席科学家的职责,最后分析和讨论了和空间科学相关的几个重要的技术创新领域。分析表明,在科技竞争越来越激烈的当下,未来空间科学任务能否取得科学突破并得到可持续发展的最为关键性的因素,将存在于任务所采用的获取数据的技术手段是否具有独特创新性,以及能否突破已有的探测地点的限制,创造出自己的第1次。     

发展空间科学卫星系列就是新时期的“两弹一星”任务

很长一段时期以来,我国科技界反复讨论的一个问题就是如何提出像20世纪60年代"两弹一星"任务一样的重大科技项目,并希望借此再次推动国家科技的快速发展。然而,尽管这十余年来提出了很多重大科技任务,但总觉得无法与当时改变了中国政治、国防和科技地位的"两弹一星"任务相比。"两弹一星"任务创造的辉煌仍然闪耀在我们心中,任何形式的重大项目都无法替代其光芒。文章从国家重大需求在20世纪60年代和在新时期的变化为切入点,分析在建设世界科技强国的征程中,我们国家最迫切的科技需求是什么,进而指出发展空间科学卫星系列能够在其中起到的不可替代的作用,从而得出发展空间科学卫星系列就是新时期的"两弹一星"任务的结论。     

空间科学对国家科技、经济与社会发展的作用

1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,标志着人类进入空间时代。空间时代的到来使人类有能力突破大气层的干扰与屏障,以全新的角度探索和研究宇宙空间。近60年来,通过空间科学探测与研究,人类关于宇宙的教科书不断被改写,重大科学发现与突破不断涌现,彻底改变了人类对宇宙和自然的认识;同时,通过空间科学卫星计划,带动了航天技术和相关技术的革命性进展,开辟了多项新的技术与产业领域,激励和鼓舞了数代年轻人追寻科技梦想。空间科学被公认为是"财富的发电机"、"创新的驱动器"和"新理论新知识的源泉",是各科技强国竞相发展、寻求革命性突破的领域,对国家发展具有重要的战略作用。     

空间科学任务的全价值链管理和产出评估

空间科学任务与其他航天任务的根本不同在于其产出。如果说应用类航天任务的产出是应用和服务,如通信、电视广播、导航、气象预报、海洋预报,资源勘察,以及土地规划和利用等,那么空间科学任务的产出则是对太空和宇宙的新发现和对其自然规律的新认识,以及由此形成的新的科学知识。因此,判断一个空间科学任务是否成功的核心要素是其是否有相应的科学产出。文章以科学产出最大化为牵引,从规划论证到产出评估的空间科学任务全生命周期的角度,对每一个任务阶段和节点,提炼出了相应的管理要求和措施,特别是对如何实施科学产出的评估提出了3条具体建议。     

空间科学与应用工程项目的监理初探

空间科学与应用的某些工程项目属于科研大工程项目，通常都是国家的有计划行为，其技术性强，具有高技术、高风险、长周期和高投入产出等特征，有的还具有不可预见的试验性质。为了促进工程项目积极地配合、满足和实现科学家的需求和科学目标，更圆满地完成国家任务，本文探讨了在空间科学与应用的某些大工程项目中实行咨询式监理的可行性。     

我国空间科学发展政策问题初探

空间科学政策是政府为促进空间科学发展而出台的各种政策措施集合,是开展空间科学研究活动的行为规范和准则。文章在广泛调研国内外空间科学政策文献并访谈我国空间科学领域科学家、政策制定者和技术专家的基础上,结合对空间科学学科特点和空间科学发展政策需求的分析,梳理国际上空间科学政策发展的经验,分析我国空间科学政策发展现状和面临问题,提出完善我国空间科学政策的建议。     

空间科学再认识

空间科学是一门新兴的综合性交叉科学。空间科学的系统结构既复杂、又有规律;空间科学既有自己独特的功能,同时又有一般科学系统所具有的功能;空间科学的未来发展,无论是在科学系统中,还是在社会大系统中,都具有重要的战略地位。     

发展空间科学是建设世界科技强国的重要途径

习近平总书记在2016年提出了建设世界科技强国"三步走"的战略,为我们设立了宏伟的目标。要想实现这个目标,我们国家在前沿基础研究领域就必须加大投入,实现重大突破。长期以来,作为发展中国家,我国在空间科技领域的投入,大都用于应用卫星,比如气象卫星、通信卫星等,而在空间科学卫星领域少有投入。纵观世界科技发展,重大基础前沿的突破逐渐依赖于国家重大科技工程,其一是建设地面大科学装置,如加速器、大型天文望远镜等;其二就是在空间科学领域里的投入,发射科学卫星。1957年以来美国等航天强国在空间科学领域里多次获得诺贝尔奖就充分说明了这一领域在实现基础前沿领域重大突破的作用。由此可见,发展空间科学是建设世界科技强国的一个非常重要的方面和实现途径。     

空间科学突破的前瞻和中国的贡献

空间科学是依托航天器平台研究宏观和微观世界的前沿交叉学科，自20世纪60年代以来在基础科学前沿催生了诸多诺贝尔奖级的重大发现和原创科学成果，突破了人类对自然世界的认知边界，不断拓展人类知识图谱。进入21世纪，在新一轮科技革命孕育爆发之际，空间科学也进入了革命性突破的新时代。文章回顾了近10年来国际空间科学重大进展，结合世界空间科学前沿发展态势及主要航天国家和地区空间科学任务的未来规划布局，对未来10—15年空间科学的可能突破领域进行了研判和分析，指出基于重大科学目标的系列空间科学任务，极端条件下的物理规律、中低频引力波、宇宙黑暗时代和黎明时代、太阳活动爆发机制、日地系统多圈层耦合、太阳系地外生命指征、系外行星探寻等学科前沿有望取得重大科学进展。我国正在加快建设航天强国和科技强国，空间科学领域正在奋起直追，围绕极端宇宙、时空涟漪、日地全景和宜居行星等科学主题开展前沿探索，有望在这一轮探索宇宙奥秘的世界竞技舞台上取得优异成绩，贡献中国智慧、作出中国贡献。     

空间科学卫星工程项目进度及风险分析——基于蒙特卡洛模拟仿真

通过Crystal Ball软件对空间科学卫星工程项目进度进行蒙特卡洛模拟仿真模拟,预测工程项目完成的时间,并进行敏感度分析,识别出整个研制项目过程中的风险主要存在的阶段.研究表明,蒙特卡洛模拟仿真方法是一种适用于空间卫星工程项目进度管理以及风险识别分析的便捷方法;要注重加强对空间科学卫星工程项目立项论证阶段以及正样研制阶段的风险管理.此方法对空间科学卫星工程项目的进度以及风险管理具有一定的决策依据.     

空间科学大数据的机遇与挑战

随着世界各国对空间科学的日渐重视和空间探测技术的蓬勃发展,空间科学大数据时代已经来临。文章从数据规模增长、数据管理理念演进、研究范式转变、大数据技术与工具发展、智能应用萌芽和研究生态系统建设等角度阐述了当前空间科学大数据发展的主要趋势,并结合未来发展需求与国家战略规划布局,剖析了空间科学大数据面临的具体挑战和发展机遇。文章提出应全面发力促进科学数据共享共用,扩大知识创新与科技产出,引领空间科学发展的新时代。