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来历：科技日报

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◎科技日报记者 唐芳

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回望2021年的众多星空，中华民族迸发了最耀眼的华彩：“天问”登火、“羲和”探日、“银河”巡天、“天宫”览胜……

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这一年，探寻世界信息的大科学工程亦是硕果累累，“我国天眼”发现201颗脉冲星、“拉索”观测到最高能量光子，冷艳了世界地理学界；嫦娥五号带回月球“土”特产，翻开我国月球科学研讨的簇新华章……

中华民族在探究星斗大海的浩然征途上正大步向前。

图源：视觉我国

01

“天宫”制作全面打开

我国载人航天进入“空间站年代”

央视新闻视频截图

空间站，航天员的“太空家乡”，科学研讨的“太空实验室”。

4月29日11时23分，海南文昌航天发射场，长征五号B大推力运载火箭以万钧之力，将我国空间站中心舱成功送入太空，我国载人航天真实迎来空间站年代。至此，我国空间站在轨拼装制作全面打开。

我国空间站是我国独当一面制作运营的载人空间站，在近地轨迹长时刻运转，靠货运飞船完结推进剂和消耗品的弥补，可满意航天员长时刻在轨日子、工作需要，代表了当今航天范畴最全面、最杂乱、最先进和最归纳的科学技能效果。

6月17日，神舟十二号载人飞船搭载的航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和中心舱，标志着我国人初次进入了自己的空间站；10月16日，神舟十三号载人飞船顺畅将翟志刚、王亚平、叶光富送入太空，进驻天和中心舱后，敞开为期6个月的太空驻留；11月7日，翟志刚、王亚平先后从天和中心舱节点舱成功出舱，王亚平迈出我国女人舱外太空行走第一步；12月9日，神舟十三号航天员乘组在我国空间站初次进行太空授课。

02

发现反银心子结构来历于银盘

终结子结构来历争议

图源：视觉我国

地理学家现已知道，银河系不是传统认知的润滑扁平盘，而是一条星波泛动的星河。这一知道源于银河系反银心方向子结构的发现，但这些子结构究竟来历于哪里存在争议。

5月，《天体物理学报》宣布的一篇我国科学家的研讨论文终结了这一争议。我国科学院国家地理台、西华师范大学等单位的研讨人员，使用郭守敬望远镜（LAMOST）和“盖亚”卫星（Gaia）数据，对坐落反银心方向的一些子结构与银盘进行“亲子判定”，发现银河系反银心子结构并不是被银河系吸积的矮星系遗址，而是银河系外盘的一部分。

使用望远镜的观测数据，研讨人员搜索到589颗来自麒麟座星环、三角座—仙女座星流和A13结构的成员星，这是现在最大的反银心子结构成员星样本。

研讨人员将成员星样本的化学元素含量、运动特征以及能量角动量散布，与银盘进行比对，发现这些成员星与银盘具有类似的近圆形运动轨迹，金属丰度与银盘的厚盘星类似，这些都证明了子结构成员星或许来自银盘厚盘。

但是，进一步验证发现，这些子结构成员星的α元素丰度显着低于厚盘。对此，西华师范大学物理与空间科学学院副教授李静解释道，由于现在银河系外盘仍然存在许多冷气体，相对于内盘，外盘分子云密度低，化学元素的金属丰度添加不充分。

从运动特征和化学DNA判定，地理学家估测这些子结构成员星应该归于低α丰度贫金属外盘星。我国科学院国家地理台研讨员薛香香说：“这意味着这些反银心子结构来历于银盘。”

03

天问一号登陆火星

探寻火星来历与演化的头绪

新华社发 国家航天局供图

穿越漫漫星河，行进297天，2021年5月15日7时18分，短短9分钟内将两万多公里时速降为零，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国初次火星勘探使命着陆火星取得圆满成功。

5月22日10时40分，“回禄号”火星车安全驶离着陆渠道，抵达火星外表，开端巡视勘探。我国成为世界第二个让火星车成功着陆的国家。

我国初次火星勘探使命工程总规划师张荣桥介绍，天问一号使命是我国展开行星勘探的第一步，圆满完结了“一次使命完结火星盘绕、着陆、巡视”的既定使命方针，将极大推进我国空间科学，特别是行星科学研讨的展开。现在，天问一号在轨运转状况杰出，装备的13台科学载荷已悉数开机展开科学勘探活动，为科学家供给丰厚的高质量科学勘探数据。具体来说，可以取得包含火星地势地貌、外表物质成分、地下结构、磁场、气候和空间环境等在内的多元素、第一手火星科学数据。“回禄号”正持续向乌托邦平原南部疑似古海洋与陆地接壤的地带行进，探寻揭开火星来历与演化之谜的头绪。

值得一提的是，天问一号在奔火途中还获取了地月合影、“深空自拍”飞翔图画，并传回忆幅火星图画。抵达火星外表后，6月11日，天问一号第一批科学影像图发布，标志着我国初次火星勘探使命取得圆满成功。

04

“拉索”发现迄今最高能量光子

打破人类对银河系粒子加快传统知道

高海拔世界线观测站“拉索”。图源：中科院高能所

大科学工程高海拔世界线观测站“拉索”（LHAASO），坐落四川稻城平均海拔4410米的海子山，是世界上最大的高海拔世界线观测设备，历时4年，于10月24日建成并正式进入科学运转阶段。

边建造边运转的“拉索”，在银河系内发现了能量高达1.4拍电子伏特的光子。这是人类迄今观测到的最高能量光子，打破了人类对银河系粒子加快的传统认知，敞开了超高能伽马地理学的新年代。5月17日，相关效果论文在线宣布于《天然》杂志。

05

FAST新发现201颗脉冲星

“我国天眼”成最强壮脉冲星查找利器

世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）于2016年9月25日完工启用。 新华社记者 欧东衢 摄

脉冲星是大质量恒星逝世后的“遗骸”，可以发射出高度周期性的脉冲，周期在1.4毫秒到23秒之间，被称为“毫秒脉冲星”的短周期脉冲星，可以与地球上最好的原子钟相媲美。因此，脉冲星是世界大型射电望远镜观测的首要科学方针之一。

到2021年4月，我国科学家使用500米口径球面射电望远镜（FAST）展开的巡天观测，新发现了201颗脉冲星，其间包含一批最暗弱的脉冲星、应战今世银河系电子散布模型的大色散量脉冲星、40颗毫秒脉冲星、16颗脉冲双星、一批形式改变和消零脉冲星以及射电暂现源等。相关研讨效果于5月20日作为封面文章宣布于《地理和天体物理学研讨》。

FAST被誉为“我国天眼”，装备19波束L波段接收机，是世界上最强壮的脉冲星搜索利器。

“后续对这些脉冲星的测时观测可以用来勘探来自悠远星系的低频引力波，还可用于树立脉冲星时刻和空间基准，其间一些脉冲星将会成为查验引力理论的绝佳利器。”我国科学院国家地理台研讨员韩金林说。

06

嫦娥五号月球样品发放

有望提醒月球及行星演化之谜

新华社记者 金立旺 摄

近观月壤一克，遥测星河万年。月壤是月球外表月岩经过长时刻的陨石和微陨石碰击、太阳风、世界射线辐射等太空风化作用构成的。月壤除了反映月表自身的物质组成以外，仍是记载太阳风等与月表相互作用前史以及外来物质增生信息的重要载体。

7月12日，嫦娥五号使命第一批月球科研样品发放典礼举办。13家科研机构的31份请求取得经过，共发放17.4764克样品，月球样品科学研讨正式发动。10月20日，第二批月球科研样品发放名单发布，合计发放17.936克样品。

科研人员将使用月壤对月球外表进程、火山活动年纪、月球演化进程等展开研讨，有望在月球与行星演化、行星宜居性等方面发生新的知道。

嫦娥五号月球样品很快有了第一批科研效果。10月19日，我国科学院地质地球所与国家地理台等单位的研讨人员发现，嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩。这些月球最“年青”的玄武岩年纪为20亿年，所在区域晚期岩浆活动的源区并不富集放射性元素，而且月幔源区几乎没有水。

12月13日，我国科学院紫金山地理台联合南京地质古生物研讨所发现，月球样品钛铁矿含量极高，是高钛玄武岩。此前，国内其他研讨团队在月球样品中已发现低钛、中钛玄武岩类型。研讨人员估测，嫦娥五号月球着陆区或曾有屡次火山喷射。

07

亚轨迹重复使用运载器首飞成功

我国由航天大国迈向航天强国

材料图。图源：视觉我国

展开重复使用六合往复航天运送技能，是我国由航天大国迈向航天强国的重要标志。亚轨迹重复使用运载器，可作为升力式火箭动力重复使用航天运送体系的子级，是航天航空技能的高度融合体。

7月16日，由我国航天科技集团有限公司一院研发的亚轨迹重复使用演示验证项目运载器，在酒泉卫星发射中心按时焚烧起飞，依照设定程序完结飞翔后，平稳着陆于阿拉善右旗机场，首飞使命取得圆满成功。

我国航天科工二院研讨员杨宇光表明，亚轨迹远地点高度最低为80至100千米，理论上最高可达地球引力边际，即150万千米。射程较远的弹道导弹被迫段轨迹即为亚轨迹。亚轨迹还广泛使用于探空火箭和太空旅行等方面。

08

青海冷湖发现世界级地理台台址

将成我国极端名贵的战略性稀缺资源

冷湖材料图。图源：视觉我国

光学/红外观测台址是极端名贵的战略性稀缺资源，现在世界公认的最佳台址只要智利北部山区、美国夏威夷莫那卡亚峰以及南极内陆冰穹区域。

8月18日，《天然》发布了我国一项关于地理观测台选址的严重科学展开，我国科学院国家地理台的邓李才研讨团队经过3年接连监测，发现青海冷湖台址的光学观测条件全面优于青藏高原其他选址点，可与世界公认的最佳地理台台址比肩。

冷湖区域日照充足、降水很少、夜空晴朗，前史记载的气候条件十分杰出。邓李才研讨团队经过对冷湖赛什腾山区的实地考察，确定在山区4200米海拔标高点（赛什腾C区）进行定点选址，2018年起正式对该地域的晴夜数量、晴夜布景亮度和气候进行3年接连监测，2020年末取得对赛什腾山光学/红外观测条件的结论性数据。

为最大极限发挥冷湖台址的科学效益，邓李才表明，应赶快对台址资源进行维护，防止灯火、粉尘、轰动等要素对其形成影响；还要招引世界抢先的观测设备落户，使之成为世界光学地理研讨的重要基地。

09

“羲和号”发射

我国完结太阳勘探零的打破

太阳勘探科学技能实验卫星“羲和号”。雷春鸣 摄；图片来历：国家航天局

太阳是间隔地球最近的恒星，对地球演化和人类文明的展开含义严重。10月14日，我国首颗太阳勘探科学技能实验卫星“羲和号”成功发射，我国正式步入“探日”年代，完结太阳勘探零的打破。

“羲和号”的全称是太阳Hα光谱勘探与双超渠道科学技能实验卫星，重508公斤，规划寿数3年，运转于高度为517千米的太阳同步轨迹，可以接连24小时对太阳进行观测，首要科学载荷为太阳空间望远镜。

从发射“座驾”到卫星渠道，再到科学载荷，“羲和号”创始了许多个“初次”：世界上初次展开太阳Hα波段光谱成像空间勘探；初次选用“动态阻隔非触摸”总体规划新方法；初次提出“载荷舱自动操控、渠道舱从动操控”新方法；初次完结卫星大功率、高牢靠、高效无线动力传输技能的使用。

10 “银河画卷”二期巡天方案发动

将供给更广域的分子气体散布数据

巡天是人类探寻世界信息的根本手法。图源：视觉我国

巡天是人类探寻世界信息的根本手法，是一种对天空可扫描区域进行逐块无差别扫描的体系观测方法，经过对天空进行拉网式“普查”来发现不知道天体。

“银河画卷”巡天方案是我国唯一在毫米波段的巡天项目，使用坐落青海德令哈的13.7米毫米波射电望远镜进行地理观测。本年11月，为期10年的“银河画卷”二期巡天方案发动，将巡天区域扩展至银道面邻近银纬正负10度的规模，将为多波段地理研讨供给更广域的分子气体散布数据。

而“银河画卷”一期巡天项目自2011年11月起历时10年，于2021年4月底完毕，完结银纬正负5度规模共2400平方度的勘探掩盖，树立了毫米波分子谱线数据库。

我国科学院紫金山地理台研讨员、“银河画卷”巡天方案总负责人杨戟指出，无论是一期仍是二期项目，“一氧化碳分子谱线”都是“银河画卷”方案的观测中心，由于它能协助科学家提醒分子气体温度、密度等性质。

现在，我国现已呈现若干有影响力的地理巡天项目，除了“银河画卷”方案，还有根据LAMOST展开的光谱巡天观测、根据FAST展开的脉冲星巡天观测等。