空间科学发展概况和发展前景

本文对空间科学的发展情况和前景作了概要论述。主要内容包括：（ 1）20世纪50年代以来空间科学的发展情况；（2）2002—2020年日地空间物理探测和研究的 发展趋势和新的创举；（3）月球、行星、彗星和恒星际探测和研究的发展前景；（4）21世 纪前20年我国空间科学的发展瞻望。     

图书信息

<正>1.Twentieth CenturyPhysics(《20世纪物理学(第一卷)》,刘寄星译,科学出版社,2014年,536页)作者:Laurie M.Brown;Abraham Pais;Brian Pippard出版社:CRC Press;出版年:1995;页数:664pages内容简介:20世纪是物理学的世纪,物理学在20世纪取得了突破性的进展,改变了世界以及世界和人们对世界的认识。(《20世纪物理学(第1卷)》是由英国物理学会、美国物理学会组织发起,由各个领域的知名学者(有很多是相关领     

探索空间奥秘

航天技术是专门研究和实现人类活动如何从地面扩展到太空 ,利用那里的环境条件开发空间资源的一门新兴高科学技术。近半个世纪 ,航天技术的发展促进了经济增长、科学文化发展和社会文明进步 ,并为扩大人类对大自然认识的眼界 ,不断探索空间奥秘提供了有力的技术保障 ,开辟了广阔前景。2 0世纪 5 0年代中叶 ,第一颗人造卫星上天 ,拉开了人类开发宇宙的序幕。从此 ,世界航天活动以其惊人的速度在深度和规模上迅速扩展 ,创造出一系列令人鼓舞的成就。 196 1年苏联载人飞船“东方 - 1”号发射成功 ,这是人类首次进入太空的伟大创举。 196 9年的…     

第三次世界物理学会大会决议

本文是 2 0 0 0年 12月 15 - 16日在德国柏林召开的第三届世界物理学大会的文件。大会的主题是加强物理学对社会的影响力。三个专题分别是“公众对物理学的理解”、“提高学校里的物理教育”和“加强物理学会的工作” ,中国物理学会派代表团参加了会议。本文件是大会发言和讨论后形成的共识。现将此文件发表是希望更多的人关心中国的物理教育和物理学在中国的发展     

我国空间科学研究跃上新台阶

空间物理和空间环境探测，对推动空间物理和空间天气的创新研究及空间技术的发展起着重要作用。我国空间运载技术虽早已进入国际先进行列，但我国在空间科学探测方面与先进国家还有较大差距，这是限制我国空间科学和技术发展的重要因素之一。空间物理是在空间探测基础上发展起来的一门新兴学科，过去由于我国没有第一手的空间探测数据，限制了我国空间物理和空间天气研究的发展。     

新世纪初天文学展望

首先简要回顾了 2 0世纪天文学的成就。在分析了新世纪初天文学发展的动因后指出 :一批大型地面和空间观测设备的建成 ,会导致出人意料的新发现 ,从而开拓新的研究领域。暗物质、黑洞、天体剧烈活动、宇宙环境对地球的影响等天体物理领域可能出现突破性进展。由于基因组学的牵动以及行星探测投资的增加 ,地外生命科学将迅速推进。最后对中国天文学发展做出了乐观的预期     

前景广阔的太空制药

随着航天事业的发展．太空制药已逐渐变成现实。美国宇航局的专家说,当前我们正面临一个太空制药工业诞生的时代,预计在未来的21世纪．空间加工的药物将占领医药市场的1／3;     

人类“信使”飞向水星

2004年8月3日,美国东部时间凌晨2时16分,美国“信使”号水星探测飞船在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地被顺利送入太空。按计划,飞船在太空遨游79亿公里后,将于2011年3月进入环水星轨道,对水星进行为期约1年的观察和探测。     

依据国情发展我国空间科学技术

1957年,前苏联的第一颗人造卫星升天,揭开了人类进军太空的序幕。 40年来,空间技术有了很大的发展。1969年人类第一次登上了月球。80～90年代,又发射了探测火星、木星以及太阳的空间探测器。1990年升空的哈勃太空望远镜,现在仍在收索着太空深处天体的信息。空间技术的发展带动了空间科学的发展。空     

拨开反物质的“乌云”

反物质、暗物质之谜是悬浮在物理天穹之上的四朵“乌云”之一。所谓四朵“乌云”,是指物理学最前沿的研究课题,也是困扰全世界物理学家的物理学难解之谜,其中还包括类星体的超高能量、寻找自由夸克、超引力和超对称。在近十年的时间里中国科学家与各国科学家一起,正在携手解读这朵“乌云”。阿尔法磁谱仪——人类第一次太空物理实验阿尔法磁谱仪是以探索空间反物质、暗物质和载人探空过程中辐射对人体的影响为主要目的的大型国际合作科学实验项目,是人类送入宇宙空间的第一个大型物理探测仪器。目前,阿尔法磁谱仪实验已经取得了一些重要成果…     

空间时代的天文学研究——从空间天文观测到诺贝尔物理学奖

首届诺贝尔物理学奖授予了揭开了现代物理学序幕的X射线的发现,随后的20多年中与X射线密切相关的诺贝尔物理学奖层出不尽。而一个世纪之后空间天文领域的第一个诺贝尔物理学奖于2002年授予了空间X射线天文的突破,由此打开了人类观测宇宙的新窗口。从1962年发现第一个宇宙X射线源至今半个世纪以来,已经有约70个携带天文仪器的空间飞行器(以专用卫星为主)发射运行,极大地促进了人类对于宇宙和基本物理规律的认识。随后2006年的诺贝尔物理学奖授予了"宇宙背景探索者"(COBE)卫星对宇宙微波背景黑体辐射谱的精确测量和观测到空间分布的各向异性。2011年诺贝尔物理学奖授予了宇宙加速膨胀的发现,著名的哈勃空间望远镜对此做出了关键贡献。这样在新世纪空间天文的研究就直接产生了两个诺贝尔物理学奖,并且对第三个起了重要作用,非常类似20世纪初X射线对于诺贝尔物理学奖的作用。文章通过分析这三个以及天文学研究所获得的所有其他诺贝尔物理学奖,发现除了2006年的诺贝尔物理学奖之外,其他所有的获奖成果都和项目最初的科学目标没有关系或者完全相反。与此同时,探讨了重大天文发现的偶然性和必然性,这对于处于快速发展初期的中国空间天文具有很好的借鉴作用。     

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。     

我国行星物理学的发展现状与展望

半个世纪以来,伴随着人类在深空探测领域内取得的各种重大科学发现,人们对地球、行星以及太阳系有了更深入的认识和理解。这些发现不仅深化了人类对自然的认识,牵引和带动了科学技术的快速发展,同时还孕育并催生了行星物理学等交叉学科的兴起和发展。文章在分析国内外行星物理学发展现状的基础上,阐述了行星物理学与传统学科及我国未来深空探测任务之间的相互关系,指出了我国未来行星物理学研究的主要发展方向,并对该学科的未来发展给予了适当建议。     

未来15年“后发展议程”的目标选择

文章以未来15年全球层面的可持续发展目标为研究对象,基于"联合国可持续发展目标开放工作组"提出的17项目标,通过制定目标选择的理论和方法,结合各目标属性集的定量分析结果,对不同类型国家可持续发展目标的优先级进行评价和选择,提出建议改进的世界可持续发展目标体系,为未来可持续发展目标的制定提供科学依据。     

微重力科学实验卫星——“实践十号”

北京时间2016年4月6日1时38分04秒,酒泉卫星发射中心,"长征"二号丁运载火箭成功发射,在559秒后将中国科学卫星系列第二颗星——"实践十号"返回式科学实验卫星送入高度约250 km的圆轨道,卫星发射取得圆满成功。"实践十号"卫星在太空运行15天,装载着19项科学设施,共28项实验。实验内容涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射生物效应、重力生物学效应和空间生物技术6大方向。卫星的返回舱装载着全部9项生物学设备以及空间材料科学多功位炉和流体物理中的输运系数测量装置;而留轨舱中装载着其他8项微重力科学设施。     

服务创新评价研究的现状、特点与未来

服务创新已成为20世纪末21世纪初创新研究和服务管理研究的一个新热点,而服务创新评价又是服务创新研究中的一个重要课题。基于对国内外服务创新评价研究成果的全面调查,通过深入分析服务创新评价指标体系构建和数据调查的特点,本文提出未来服务创新评价研究的发展趋势。     

世纪之交的中国粒子物理

物理学在20世纪取得了巨大的进展,对物质微观结构的认识实现了3次重大的跨越,粒子物理的成就为其顶峰。世纪之交的中国粒子物理学,应当面向世界科学前沿,结合中国的国情,认真制订中国粒子物理的发展战略。在国内充分利用BEPCII进行粲物理精确测量前沿的研究,同时选择有特色的非加速器物理实验,如粒子天体物理实验、宇宙线观测、中微子物理实验等。我们应大力加强国际合作,重点搞好LHC实验,并积极部署大型直线对撞机的国际合作。高能物理研究基地还应当积极为其它学科提供先进手段和大型平台。     

A Review and Prospect for Scientific and Engineering Computing in China

The rise of scientific computing was one of the most important advances in the S&T progress during the second half of the 20th century. Parallel with theoretical exploration and scientific experiments,scientific computing has become the "third means" for scientific activities in the world today. The article gives a panoramic review of the subject during the past 50 years in China and lists the contributions made by Chinese scientists in this field. In addition, it reveals some key contents of related projects in the national research plan and looks into the development vista for the subject in China at the dawning years of the new century.     

从科教融合到科学引领――中国特色的行星科学建设思路

行星科学是一门新兴交叉学科,形成于20世纪60—70年代的第一次国际深空探测热潮。行星科学是研究太阳系内与系外行星、卫星、彗星等天体和行星系的基本特征,以及它们形成和演化过程的科学。行星科学以深空探测为主要研究手段,由地球科学、空间科学、天文学等学科交叉产生。当今世界美国成为独一无二的行星科学强国,缘于其率先建立了行星科学学科和人才培养体系,以及科学引领深空探测的发展思路。当前国际上处于第二次深空探测热潮的上升期,我国的深空探测事业迅猛发展,取得了举世瞩目的成就,已然成为崛起中的深空探测大国。但是,我国的行星科学学科尚未建立,亦无人才培养体系,无法匹配和支撑国家深空探测战略规划的实施。行星科学学科建设的滞后已成为制约我国成为深空探测强国和行星科学强国的瓶颈。因此,行星科学一级学科建设迫在眉睫。中国科学院大学等高校有条件、有能力、有优势率先建成行星科学一级学科,继而带动相关高校共建中国行星科学人才培养体系,服务和引领未来深空探测计划,推动我国成为行星科学强国。对比美国行星科学发展历程和当今我国国情,我们认为,充分发挥中国科学院大学科教融合办学模式的优势,有望探索出一条有中国特色的行星科学一级学科建设之路。     

关于地磁与空间微物理场及其应用系统研究的思考

本文从地磁对地球科学研究及防灾减灾、资源利用与国民经济建设的影响与需求出发,简要介绍了地磁学、地磁测量仪器与传感器以及地磁在导航、空间天气、大气科学、日地关系等相关学科中应用的研究现状,提出了传感器与基础材料、地磁测量理论与技术、地磁和空间微物理场与地球系统关系、地磁理论在相关领域的研究设想,以及地磁和空间微物理场多要素一体化探测系统与公共信息共享平台建设及应用系统开发的设想,提出了推动地磁科学研究及产品与应用系统开发的几点建议,展示了地磁学研究的发展趋势与应用前景。