紫台科学家2015年要把暗物质探测卫星送上天

茫茫宇宙中，人类能够观测到的所有恒星、行星和星系，加在一起的总质量还不到整个宇宙质量的4%。宇宙中96%的部分由一些神秘物质组成，科学家们看不到、探测不到它们，甚至无法想象它们的模样，这些暗物质和暗能量被称为“21世纪最大的科学谜团”。

中科院南京紫金山天文台的常进研究员带领他的团队，历时10多年研究，发现了暗物质湮灭的“可能证据”，并打算在2015年左右将一个“暗物质探测卫星”送上天。昨天，“空间探测暗物质粒子”项目获得了2011年度省科学技术一等奖。

中国科学家发现暗物质探测新方法

宇宙中未知的神秘物质中，大约有25%来自暗物质、70%来自暗能量。科学家们目前已知的两种暗物质有中微子和黑洞，但它们对暗物质总量的贡献非常微小，因此暗物质中的绝大部分现在还是个谜。“暗物质粒子本身很难被直接探测到，但可以通过观测暗物质衰变或湮灭后产生大量的‘可见粒子’，如高能电子和伽玛射线来探测。”从上世纪90年代后期开始，常进就带领科研团队开始向暗物质研究发起“总攻”。

在茫茫宇宙中探测高能电子和伽玛射线并非易事，传统的方法是采用大型探测器，如诺贝尔奖获得者丁肇中教授研制的“AMS02阿尔法磁谱仪2号”，其耗资20亿美元，探测器达到重量7吨。经过10多年研究，常进带领团队寻找到了一种高能电子和伽玛射线探测的新方法，引起了美国、日本等国科学家的关注，并通过国际合作应用到了一些国际重要的探测设备中。

三次在南极上空放气球，寻找“暗物质”

从1998年开始，常进与美国科学家联手，参与到美国南极长周期气球项目“ＡＴＩＣ”中。原本这个项目的主要目标是观测高能宇宙线，常进加入后，中美科学家开始联手在南极上空“放”气球，观测电子和伽玛射线，寻找“暗物质”。

常进介绍，利用南极冰穹A独特的观测环境，在此后的７年中他们一共放了三次气球，由于每个探测器有两吨重，为了能把仪器带上天，放飞的气球每个都有足球场那么大。除了一次观测因气球漏气而失败，另外两次共观测到三千多万个宇宙线粒子，经过层层筛选，找到了数百个高能电子。“但经过计算和研究，他们所观测到的高能电子流量与此前学术界已掌握的情况有较大差异，很可能这些高能粒子是暗物质粒子湮灭时所产生的，如果这个猜想得到进一步证实的话， 那么将会是世界上科学家第一次‘触摸’到暗物质。”

“暗物质粒子探测卫星”已经雏形初现

在南极上空“捕获”的高能粒子究竟是不是暗物质的湮灭证据，又或者是来自太阳系附近的某种特殊天体，这些都需要更进一步探究。为此，常进的科研团队决定研制一个“暗物质探测卫星”，上天去一探究竟。

据介绍，由紫台自主提出的“暗物质粒子探测卫星”计划，已被列入“中科院空间科学战略性先导科技专项”，并得到国家973项目的支持，预计在2015年前后就将发射上天。

目前“暗物质粒子探测卫星”已经雏形初现。记者了解到， 这台卫星探测器重1.4吨，浑身布满线头，里面装有许多科学仪器，最精华的部分在一块探测板。进行空间探测时，它将会海量的空间数据发送回研究人员的电脑中。“在这颗卫星正式升空前，我们会把它先放到欧洲进行一系列反复的实验。它最终能不能探测到暗物质，预计要到2016年才能见分晓，即便最终真的没能找到暗物质，也能在太空中进行一系列附带的研究。” 

南报网讯（记者 张璐 通讯员 张辉）