在我国南京紫金山天文台,就有一支暗物质探测团队——“悟空”号团队,通过中国的“悟空”号暗物质粒子探测卫星,搜索宇宙中的暗物质。但在上个月底,他们遭遇到了“悟空”号卫星出现的一场意外状况。

“悟空”出状况团队紧急“抢救”

这天,本该是休息日,“悟空”号团队的办公室里却挤满了人。打断大家休假计划的原因是,“悟空”号接收到的数据量突然锐减,也就是它用来寻找暗物质的火眼金睛,几乎失明了!

“悟空”号首席科学家常进:有一边不行,一边都是零。

岳川:我们先挪到一个地方吧。

“悟空”号首席科学家常进:你先处理。

此时,距离悟空“失明”已经10个小时了,这让团队的所有成员焦急万分。两年前,从“悟空”呱呱坠地的那一天起,队员们就没日没夜地在帮助它练就一双火眼金睛,目的是为了寻找常人看不见摸不着,遁形在茫茫宇宙中的暗物质。在队员们的呵护下,悟空一天天长大,两年中,悟空已经在浩瀚太空中寻找到了28亿个高能粒子,立下了汗马功劳。

两年来,虽然悟空也有过小病小灾,但是像这样失明,还是第一次。突如其来的事故,让大家措手不及。尽快查明病因,这是摆在“悟空”号团队面前最紧迫的任务。

“悟空”号科学应用系统副总师范一中:关机对我们损失也是比较大,因为每天运行成本是70万元,损失500万个事例,所以说我们还是尽量能够争取一天时间是一天时间,否则一个豪华轿车的钱就没了。

范一中,是“悟空”号科研团队的负责人,1977年出生的他,是这个团队中的元老。范一中的主要任务,就是破译“悟空”搜集到的数据,并从中找出暗物质存在的证据。范一中告诉记者,悟空就是他的孩子,两年中,他看着悟空长大,悟空看着他变老。孩子生病,家长干着急。35岁的徐遵磊就是给悟空看病的主治医生。

“悟空”号科学应用系统主任设计师徐遵磊:这样心里踏实一点,好吧,因为我们还是希望等三分钟那场看一看。

通过对“悟空”的载荷工程参数进行会诊,“医生们”判断它的病因很可能是太空中的粒子击中它身上携带的某台计算机,从而导致计算机自动重启了。基于这个判断,紫金山天文台提出了调整指令的申请。负责控制“悟空”的中科院空间中心和西安卫星测控站也紧急行动起来,一场“天地大营救”开始了!

时间一分一秒流失,如果不能在短时间解决问题,就意味着数据的丢失会扩大,损失无法估量。此时,办公室里的气氛更加凝重。

中科院空间中心和西安卫星测控站,终于通过一系列复杂的指令,把重新启动计算机的信号,发给了天上的“悟空”。

经过19个小时的紧张忙碌,“悟空”的火眼金睛终于重见光明。

“悟空”号科学应用系统总师伍健:数据已经开始走了,你看这都是万分之几了,万分之零点几了这个范围内,所以它这个精度很高,这个就完全可以满足我们的要求。

心怀梦想探究未知挑战不可能

悟空终于康复了,这让伴随着悟空成长的30名队友终于可以松了一口气。事实上,从出生到蹒跚学步,两年间,队员们的心弦每时每刻都被这个小家伙所牵动,接下来,我们通过记者镜头走近暗物质探测团队的日常工作。

“悟空”号科学应用系统副总师范一中:这个就是我们的一个工程样机,这个跟在上天工作的悟空号,它的性能方面是一模一样的,如果作个形象的比喻吧,这个就是刚从石头里蹦出来的那个石猴子,可能它已经拜师学艺了,学到了很多本领,但它还没有称王。

实验室里这只“石猴子”看似毫不起眼,但上天以后,美猴王“悟空”却施展出了惊人的本领。能干的“悟空”在发射后的近600天里,一共捕捉到了28亿个高能粒子。而这28亿个高能粒子中,最有价值的、能够帮助团队破译暗物质密码的,只有其中的500个。这就相当于要从整个地球的人口中,挑选出来特殊的1000人。

“悟空”号科研团队成员李翔:里面张三李四王二麻子什么人都有,然后你要把这么多人给区分开来谁是谁你一眼望过去,所有人都叠在一起,你根本分不开。

挑战不可能,这个重任落在了29岁的李翔身上。李翔毕业于中国科技大学少年班学院,2011年加入到“悟空”号团队。“悟空”数据机房,是李翔每天必到的地方。他告诉记者,早晨起来第一件事不是洗脸刷牙,而是先习惯性地拿起手机,检查APP上显示的机房温度。如果机房持续高温,记录悟空采集数据的硬盘很可能被损毁。只要这里温度超过30度,团队的四个年轻人就会轮流接到报警电话。

“悟空”号科研团队成员李翔:放一下报警铃声,跟其它声音区别开来,就单独为这个号码设这个声音,几乎不可能有人设这种声音做普通的手机铃声是吧。

李翔告诉记者,他们每天有13个GB的数据量需要分析处理,工作量大还在其次,更大的挑战是他们的工作之前在国内从没有人干过,都要靠自己去摸索创新。每当遇到难题觉得接近崩溃,范一中老师就是那个让他“满血复活”的人。

“悟空”号科学应用系统副总师范一中:我觉得寻找暗物质这个事情可能是我,也许这一辈子能够做的最酷的一件事情,其实世界上没有任何一个科学家能够明确地告诉你,应该到哪个地方去找暗物质,应该怎么去找暗物质,所以说这件事情特别具有挑战性。

曾经梦想诗和远方的范一中,如今在浩如烟海的宇宙粒子数据中熬白了头发。可对于暗物质近乎狂热的痴迷,让他仍然如同年轻人一样激情四射,毫无倦怠地感染着这个年轻的团队,一步一步走进未知世界的深处,去解开那远在星辰之外的宇宙密码。

前不久,“悟空”号团队的第一批成果发表在了《自然》杂志上,在海内外引起了极大震动。业界已经公认,“悟空”是目前世界上能量分辨率最高的空间探测器。

“悟空”号科学应用系统副总师范一中:像这种旗舰性的这样一种标志性成果,毫无疑问可以载入人类的史册,所以我觉得如果我们能够赢得这样一个奥赛的话,真的会很增强我们的民族自豪感、自信心。

2015年12月17日，搭载暗物质粒子探测卫星的长征二号丁运载火箭升空。当日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将名为“悟空”的暗物质粒子探测卫星送入太空。

德新社报道说:这颗暗物质粒子探测卫星名为“悟空”,这是中国古典名著《西游记》中美猴王的名字。这颗卫星将在500公里高的太阳同步轨道运行,探测高能粒子的方向、能量和电荷。

在最初两年中,这颗卫星将从各个方向扫描太空,之后它将根据探测结果对暗物质最可能被观察到的区域进行定向观测。超过100位科学家将会对“悟空”收集到的数据进行研究。初步发现预计将会在发射6个月至1年后发布。

过去,人类的探测卫星曾观测到暗物质的踪迹,但并未能直接探测到它,只是间接地在暗物质与可见物质之间的相互作用中发现过它。据信,宇宙的大约25.9%由暗物质构成,4.9%由普通物质构成,还有69.2%由未知的暗能量构成。

中国在四川省建立了世界上埋藏最深的暗物质地下实验室。去年,中国对这个实验室进行了扩建。科学家们一直在这里就暗物质问题开展实验。

据新华社报道,大陆暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进说,“悟空”是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器。

他说,“悟空”的观测能段是国际空间站阿尔法磁谱仪的10倍,能量分辨率比国际同类探测器高3倍以上。

阿尔法磁谱仪(又译反物质太空磁谱仪)是安装在国际空间站上的粒子物理实验设备,最初由美国麻省理工学院物理学家、诺贝尔物理学奖得主丁肇中提议建造。

1.9吨重的“悟空”是中国大陆科学卫星系列的首发星,希望能探测到暗物质湮灭或衰变后留下的证据。

暗物质被比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”,它可由万有引力定律推测存在,却从未被直接观测到。揭开暗物质之谜,将是继日心说、万有引力定律、相对论及量子力学之后的又一次重大科学突破,从而推动解释宇宙为什么会是这样以及将怎样演化。

(本文来源：央视新闻)