年终盘点：2021年我们探索太空的脚步迈得更稳更远

原标题：年终盘点：2021年我们探索太空的脚步迈得更稳更远

　　回望2021年的浩瀚星空，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……

　　这一年，探寻宇宙信息的大科学工程亦是硕果累累，“中国天眼”发现201颗脉冲星、“拉索”观测到最高能量光子，惊艳了国际天文学界；嫦娥五号带回月球“土”特产，翻开我国月球科学研究的崭新篇章……

　　中华民族在探索星辰大海的浩然征途上正大步向前。

　　“天宫”建造全面展开

　　我国载人航天进入“空间站时代”

　　空间站，航天员的“太空家园”，科学研究的“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，将中国空间站核心舱成功送入太空，我国载人航天真正迎来空间站时代。至此，中国空间站在轨组装建造全面展开。

　　中国空间站是中国独立自主建造运营的载人空间站，在近地轨道长时间运行，靠货运飞船实现推进剂和消耗品的补充，可满足航天员长期在轨生活、工作需要，代表了当今航天领域最全面、最复杂、最先进和最综合的科学技术成果。

　　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核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站；10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富送入太空，进驻天和核心舱后，开启为期6个月的太空驻留；11月7日，翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱，王亚平迈出中国女性舱外太空行走第一步；12月9日，神舟十三号航天员乘组在中国空间站首次进行太空授课。

　　发现反银心子结构起源于银盘

　　终结子结构起源争议

　　天文学家已经知道，银河系不是传统认知的光滑扁平盘，而是一条星波荡漾的星河。这一认识源于银河系反银心方向子结构的发现，但这些子结构到底起源于哪里存在争议。

　　5月，《天体物理学报》发表的一篇中国科学家的研究论文终结了这一争议。中国科学院国家天文台、西华师范大学等单位的研究人员，利用郭守敬望远镜(LAMOST)和“盖亚”卫星(Gaia)数据，对位于反银心方向的一些子结构与银盘进行“亲子鉴定”，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迹，而是银河系外盘的一部分。

　　利用望远镜的观测数据，研究人员搜寻到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，这是目前最大的反银心子结构成员星样本。

　　研究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分布，与银盘进行比对，发现这些成员星与银盘拥有相似的近圆形运动轨道，金属丰度与银盘的厚盘星相似，这些都证明了子结构成员星可能来自银盘厚盘。

　　然而，进一步验证发现，这些子结构成员星的α元素丰度明显低于厚盘。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，因为目前银河系外盘依然存在很多冷气体，相对于内盘，外盘分子云密度低，化学元素的金属丰度增加不充分。

　　从运动特征和化学DNA鉴定，中国舆情网，天文学家推测这些子结构成员星应该属于低α丰度贫金属外盘星。中国科学院国家天文台研究员薛香香说：“这意味着这些反银心子结构起源于银盘。”

　　天问一号登陆火星

　　探寻火星起源与演化的线索

　　穿越漫漫星河，跋涉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，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。

　　5月22日10时40分，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。中国成为世界第二个让火星车成功着陆的国家。

　　我国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥介绍，天问一号任务是中国开展行星探测的第一步，圆满完成了“一次任务实现火星环绕、着陆、巡视”的既定任务目标，将极大推动中国空间科学，特别是行星科学研究的发展。目前，天问一号在轨运行状态良好，配置的13台科学载荷已全部开机开展科学探测活动，为科学家提供丰富的高质量科学探测数据。具体来说，可以获得包括火星地形地貌、表面物质成分、地下结构、磁场、气象和空间环境等在内的多元素、第一手火星科学数据。“祝融号”正继续向乌托邦平原南部疑似古海洋与陆地交界的地带行驶，探寻揭开火星起源与演化之谜的线索。

　　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”飞行图像，并传回首幅火星图像。抵达火星表面后，6月11日，天问一号首批科学影像图发布，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。

　　“拉索”发现迄今最高能量光子

　　突破人类对银河系粒子加速传统认识

　　大科学工程高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)，位于四川稻城平均海拔4410米的海子山，是世界上最大的高海拔宇宙线观测装置，历时4年，于10月24日建成并正式进入科学运行阶段。

　　边建设边运行的“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，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了超高能伽马天文学的新时代。5月17日，相关成果论文在线发表于《自然》杂志。

　　FAST新发现201颗脉冲星

　　“中国天眼”成最强大脉冲星搜索利器

　　脉冲星是大质量恒星死亡后的“遗骸”，能够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。因而，脉冲星是国际大型射电望远镜观测的主要科学目标之一。

　　截至2021年4月，中国科学家利用500米口径球面射电望远镜(FAST)开展的巡天观测，新发现了201颗脉冲星，其中包括一批最暗弱的脉冲星、挑战当代银河系电子分布模型的大色散量脉冲星、40颗毫秒脉冲星、16颗脉冲双星、一批模式变化和消零脉冲星以及射电暂现源等。相关研究成果于5月20日作为封面文章发表于《天文和天体物理学研究》。

　　FAST被誉为“中国天眼”，配备19波束L波段接收机，是世界上最强大的脉冲星搜寻利器。

　　“后续对这些脉冲星的测时观测可以用来探测来自遥远星系的低频引力波，还可用于建立脉冲星时间和空间基准，其中一些脉冲星将会成为检验引力理论的绝佳利器。”中国科学院国家天文台研究员韩金林说。

　　嫦娥五号月球样品发放

　　有望揭示月球及行星演化之谜