空间科学追梦人：中科院20年间从未缺席

“申时”的推出是成功的。本报记者甘晓照片

■我们的记者丁佳

“十大神”一飞冲天，再次大大增强了中国人民的信心。回顾这样一个历史节点，我突然发现中国科学院20年来从未缺席过。

他们可能一辈子都没有机会去太空探索宇宙的奥秘。然而，天地之间的距离并没有阻止他们实现他们的太空梦想。

中国载人航天计划的实施似乎为中国太空科学家在太空遨游提供了一对翅膀。作为载人航天工程应用系统的牵头责任单位，中国科学院组织开发了300多套有效载荷，并成功开展了40多项空间科学与应用研究实验(真实)。它在地球观测和地球环境监测、空间生命科学和生物技术、空间材料科学、微重力流体物理学、空间天文学探测、空间环境探测、新技术应用等领域取得了一系列具有重大价值的科学和应用成果。

将实验室转移到太空。

载人航天的发展侧重于空间应用。自20世纪80年代末以来，中国科学院在空间科学和应用方面开展了一些探索性工作。然而，由于机会有限，其在相关领域的研究水平远远落后于发达国家。

1992年，中国载人航天工程开始示范，空间科学和应用也迎来了难得的发展机遇。

例如，在神舟二号、三号和四号飞船上，应用系统先后开展了5项生命科学和生物技术实验研究和16项课题研究，突破了实验装置设计和科学研究的12项关键技术。

这些实验现在看起来并不太困难，但是在中国载人航天飞行的早期，进行这些实验无疑是困难的。

中国科学院物理研究所研究员、载人航天工程空间应用系统空间材料科学子系统主任季风对此深有感触。他于20世纪90年代初开始参与空间材料的科学实验，但由于当时条件有限，在返回式卫星着陆之前，无法收集所有实验材料进行观察。

“之前返回实验的成本太高了。将来我们必须通过在线操作来完成实验。当宇航员去天堂时，他们可以拿出替换样本，以更低的成本获得更多的结果。”

事实上，季风的梦想正在逐步实现。作为一种新的实验模式，“远程科学”正受到越来越多的关注。在神舟二号飞船和卫星的实验中，载人航天工程应用系统利用在线显微摄影、自动聚焦等技术，全面记录了微重力环境下金属材料的熔化和结晶过程。

当天宫一号在2011年发射时，科学家能够通过衍射图像和相应的工程数据观察胶体晶体的生长和变化。“虽然我们的图像不是实时的，但它们已经达到了准实时水平。”季风说，“在每个小阶段的实验完成后，数据被下载到地面。修改参数后，数据传回天宫一号，实现天地互动。”

用科学理解地球

除了空间科学实验之外，对地球环境的监测也是载人航天工程应用的一个重要方面。随着项目的不断发展，应用系统先后开发了多套先进的空间遥感器，如中分辨率成像光谱仪、多模式微波遥感器、太阳常数监测仪、太阳紫外监测仪、地球辐射收支仪等。，所有这些都是在中国首先发展起来的。相应的成果推动了我国相关应用技术的跨越式发展，对相关应用领域的技术发展起到了引领和先锋作用。

天宫一号高光谱成像仪已顺利运行两年，是中国科学院空间应用工程与技术中心(空间科学与应用综合部)团队的骄傲。作为目前我国空间分辨率和光谱分辨率综合指数最高的成像光谱仪，这台仪器仅重80公斤，肩负着监测地球环境的重任。

目前，该仪器已成功采集了大量高光谱图像数据，大量数据已广泛应用于土地资源、矿产、油气、海洋、大气、农业、林业、灾害监测、城市环境、水文和生态等领域。

“这项技术对我们的国民经济和人民生活非常重要。”中国科学院空间应用工程技术中心研究员、载人航天工程空间应用系统副总设计师张说，天宫一号高光谱成像仪可用于地质调查、矿产和石油资源调查、水文和生态监测、环境污染监测等工作。

事实上，天宫一号高光谱成像仪只是无数激动人心的案例之一。几年来，该应用系统开发的多种遥感成像设备实现了在轨测试的实时控制和技术状态调整，直接将中国现有空间遥感图像的分辨率提高了一倍。难怪有用户给出这样的评价:“这是中国空间遥感技术划时代的成功，将对中国未来空间遥感应用的发展产生巨大影响。”

如何成为一名钢铁教师

人们很难用简单的语言来总结过去20年的起起落落，但是如果只有一件事可以选择，那就是团队合作。在中国科学院空间应用工程与技术中心(空间科学与应用综合部)，无论遇到哪个成员，他们都会反复强调荣誉是一个团队。

在当今高度多元化的社会，这种凝聚力无疑是有价值的。对科学家来说，追求真理和*探索几乎是一种本能。载人航天项目的机会很少。每个航天器上的空间和资源非常有限，需要全面规划和科学管理。

中国科学院院士、中国载人航天工程空间应用系统原总指挥兼总设计师顾一栋曾坦言:“中国科学院是一个学术氛围很浓的单位，习惯于做研究工作。这对于科学研究来说是一件好事，但对于中国科学院团队来说，将基于研究的工作传统转化为完成如此艰巨和复杂的空间任务所需的严格的空间工程要求是一个巨大的挑战。”

在这样的现实下，中国科学院空间应用工程与技术中心(空间科学与应用综合部)的作用尤为重要。为探索科研和工程技术的综合管理模式，加强原有的科学创新，加强关键技术的创新和集成而成立的研究实体，在载人航天应用系统工程的实施中，建立了跨系统、跨领域的综合总体设计模式，催生了一批具有自主知识产权的科学管理、技术管理和工程计划管理的成熟创新成果，为我国航天科技应用技术的研发积累了成功经验。

几年来，中国科学院空间应用工程与技术中心(空间科学与应用综合部)一直担任着应用系统的“指挥棒”，从项目的选择与论证、计划的制定、系统集成，到在轨飞行试验全过程的设计、开发和组织实施。

该应用系统的一大特点是融合了空间科学研究和空间工程两种不同的文化，既保证了预期的科学成果，又满足了工程发展的要求中国科学院空间应用工程与技术中心系统工程司副司长卢聪敏在“天宫一号”发射时表示:“我们的工作是采用创新的技术和管理方法，在规定的时间内完成项目，确保空间科学实验的成功。”

20年来，中国科学院空间应用工程与技术中心(空间科学与应用综合部)逐步探索出一条中国特色的发展道路，即以应用推动科学研究，以科学研究促进发展，将基础科学研究和工程技术纳入规划。它还将各个领域的科学家紧密团结在一起，成为一名钢铁和智慧的老师，不会被打败。

因为他们深知自己来自中国国家科技团队，追求创新、服务国家和人民是他们义不容辞的责任。

中国科学新闻(2013-06-12，第一版集锦)