探索奥秘的科学卫星
来源: 日期: 2023-11-15
悟空号卫星
姓名:悟空号暗物质粒子探测卫星
身份:世界上鉴别能力最强的暗物质粒子探测卫星
质量:约1.85吨
发射时间:2015年12月17日
发射地点:中国酒泉卫星发射中心
本领:探测暗物质,观测能段范围最宽、能量分辨率最优
神探“悟空”,探寻“宇宙幽灵”
“宇宙幽灵”暗物质
当我们仰望星空时,会感觉宇宙中空荡荡的。真是这样吗?约90年前,瑞士天文学家弗里茨·兹威基告诉人们,宇宙中有一种光都照不亮的暗物质。怎么可能?人们觉得这就是个笑话。直到40多年前,美国科学家薇拉·鲁宾发现,暗物质确实存在。它看不见也摸不着,却有着巨大的引力,就像一个幽灵。这个“幽灵”太重要了!它就像宇宙中的隐形胶水。没有它,银河系会被甩得支离破碎。那样的话,就不会有太阳,也不会有地球,更不会有人类。
科学家试图找到这个“幽灵”。找到了它,人类就能解开无尽的宇宙谜团!
问题是,怎么找?
“悟空”的使命
科学家发现,暗物质虽然会“隐身”,但是,暗物质之间相撞的时候,会“震出”不会隐身的粒子。找到了这些粒子,也就找到了暗物质。神探“悟空”,应运而生。它跟《西游记》里的孙悟空一样,拥有“火眼金睛”,不仅看得远,还看得准。
2015年12月,“悟空”出发了。可一进太空,它就蒙了:成千上万的粒子扑面而来!宇宙,简直就是粒子的世界。想发现与暗物质有关的粒子,就像在沙漠里寻找一粒金色的沙子,太难了!希望渺茫,“悟空”却从不言弃。
每天,它都要绕着地球飞行60多万千米。每一秒钟,它都会瞪大“火眼金睛”搜寻,不放过任何线索。
清晨和傍晚的时候,它会路过中国的上空,把自己搜寻到的海量数据传回来。
一天、一个月、一年……它不知道旅程的尽头在哪里,却一往无前,从不停歇。
奇怪的“影子”
功夫不负有心人。从2017年开始,中国科学家陆续公布了“悟空”的探测数据。探测,就像为宇宙做“人口普查”;数据,让我们知道“居民”都有谁,来自哪里,长什么样子。
有发现!“悟空”探测到了一些神秘的粒子。这些粒子,可能就是暗物质的“影子”!
天哪!“宇宙幽灵”终于要现形了吗?没有这么容易。这个“影子”跟人们想象的“宇宙幽灵”,长得并不一样。它究竟是“宇宙幽灵”暗物质,还是其他“神秘来客”,科学家还得进一步研究。
“悟空”仍在继续努力,寻找更多的证据。不过,“悟空”的设计寿命只有3年,它的身体还好吗?2021年9月,国家空间科学数据中心与中国科学院紫金山天文台,再次发布了“悟空”的探测数据。另外,还有一个好消息!科学家说,“悟空”已经辛勤工作了五年半,虽然是超期服役,但它的身体仍然棒棒的!
“悟空”还会发现哪些宇宙秘密呢?让我们一起期待吧!
墨子号卫星
姓名:墨子号量子科学实验卫星
身份:世界上第一颗空间量子科学实验卫星
质量:约0.64吨
发射时间:2016年8月16日
发射地点:中国酒泉卫星发射中心
本领:量子保密通信
红光绿光手拉手,墨子号说起悄悄话
墨子号的新朋友
墨子号的大名响当当——它是世界上第一颗量子卫星。什么是量子呢?如果把万物分解到最小,就会变成一个个小颗粒,这些小颗粒就是量子。比如,光的最小颗粒,叫光量子。墨子号传递信息,靠的就是光量子。无论通信双方相隔多远,光量子都能为每次的悄悄话,打造专用的保险柜和钥匙。只有墨子号的朋友,才能收到钥匙,打开保险柜。
谁是墨子号的朋友呢?在全国各地,分布着5座量子卫星地面站。它们全是大块头,每一位的体重都顶得上十几辆小汽车。2019年底,第6座地面站研制成功。它和油漆桶差不多大,可以坐上汽车到处跑。哦,原来是移动地面站。可它这么小,能和墨子号说上话吗?
红光绿光手拉手
能不能,得试试。
2019年12月30日深夜,山东济南,寒风凛冽,滴水成冰。在一栋大楼的楼顶,移动地面站“啪”地打出一束红色的光。
这束光像一支箭,笔直地射向夜空,仿佛在召唤墨子号来和它说话。
来了,来了!一束绿色的光,刺破夜幕,从太空直奔而来。哈哈,墨子号赶来了!
只见红光迎上去,在半空中与绿光相遇。它们手拉手,一边缓缓移动着,一边悄悄对着暗号。确认身份后,墨子号和移动地面站之间,就会开通一条看不见的“电话线”,开始发送光量子。
光量子顺利到达
一个又一个光量子,带着墨子号的悄悄话,从太空奔向地球。这个过程很神奇。
墨子号距离地面约500千米。它飞得很快,6秒就能跑完1个马拉松。墨子号一边在高空飞奔,一边向地面站发送光量子。这就相当于坐在飞机上,拿着硬币往下扔。每一枚硬币,都要穿过细细的投币口,落进地面的一个存钱罐里。
地面站要抓住光量子,靠的是望远镜。这就要求望远镜必须非常灵敏,就算有人在月球上划亮一根火柴,也能看到。
移动地面站能做到吗?成功了!短短几分钟,墨子号说了许多悄悄话,移动地面站全听到了。
世界上第一座可移动的量子卫星地面站,正式开始工作啦!