常进: “寻找暗物质的路上,有苦更有乐趣”
中国科学院紫金山天文台副台长、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进图片答辩
在500公里外的太阳同步轨道上,来自中国的悟空正在太空旅行。每天,它都用“金色的火眼”来探测宇宙中的高能粒子,试图为人类清除暗物质中的“乌云”。
悟空的成功证明了高能量分辨率的薄探测器是可行的,为人类观察宇宙打开了一扇“新窗口”春节期间,常进仍在办公室里像一台全功率的机器一样战斗。
中国科学院紫金山天文台副台长、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进作为悟空的“主人”,花了20多年的时间来寻找探测暗物质的“钥匙”。
“太空测试没有任何纠正错误的机会。一个小小的错误就可能导致卫星故障,而数百人多年来的努力都白费了。因此,我们必须不辜负国家的信任和支持。”常进说。
1992年,常进加入中国科学院紫金山天文台,研究宇宙高能电子和高能伽马射线。然而,高能粒子并不像名字听起来那样“高能”,因为流动太弱,只有高性能的探测器才有机会观察它们。
1998年,常进发现高能电子也可以用高能量分辨率的薄探测器探测到。
巧合的是,当时美国有一个名为“ATIC”的气球探索计划,将气球放入南极观察宇宙射线。经过仔细研究,常进相信空中侦察项目可以观测到高能电子和伽马射线。
为了说服美国人,他们经常保持36小时清醒,对他们的所有想法进行编程,并计算各种参数。最后,他们接受了他们的方法,并同意把实验数据交给他进行分析。
2008年,常进发表了一篇关于自然界宇宙中高能电子异常的文章,就像一颗石子扔进平静的湖面,在国内外的空间暗物质观测界引起了波澜。该论文发表的第一年就被引用了400多次。甚至日本的暗物质探测器、热量计和电子望远镜也采用了通常的方法。
从寻找暗物质探测的“钥匙”到2015年底“悟空”的成功发射,常进参加了载人航天和嫦娥工程,学习卫星和航天的基础知识。他还制造了一个小型暗物质粒子探测器,搭载在一颗实用的卫星上,完成了许多技术测试。"没有这十年,我们不可能在四年内把悟空送上天堂."
有两个因素关系到科学家从宇宙射线能谱判断的准确性:一是积累的数据量,另一个是背景的干扰。当然,数据越多越好,而背景越低越好。
因此,日常生活的规律是早上醒来,阅读前一天卫星数据的总结报告,然后在阅读当天下载的数据分析后,每天晚上睡觉。
“悟空”成功升上天空,并成功发回第一批结果...对局外人来说,暗物质卫星的所有工作都在按计划进行,暗物质的曙光可能会被发现。然而,常晋对此仍然非常谨慎。
因为他们的对手是世界顶尖的科学家,常进一直反复强调:我们是在和世界上最优秀的一群人竞争,而我们比他们更聪明?不可能。只有愿意吃苦,比他们多花几倍的时间和精力,也许还有一点机会。
与此同时,常规团队必须过着小心谨慎的生活。尽管他们通过不断的研究和创新找到了最经济适用的技术路线,但他们仍然面临许多困难。
现在,常进的团队为“悟空”设定了一个新的“小目标”。常进说:“在新的一年里,当卫星继续积累高能电子和伽马射线探测量时,它们将把分析的重点放在超高能宇宙射线粒子上,并试图尽快解开宇宙中粒子加速的谜团。”
在他们看来,寻找暗物质是痛苦的,但更有趣。
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