暗物質(zhì)衛(wèi)星工程首席科學(xué)家常進(jìn)在中科院國(guó)家空間科學(xué)中心空間科學(xué)任務(wù)大廳介紹衛(wèi)星工作情況（2015年12月24日攝）。

３０日，中國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”的首批重要科學(xué)成果向國(guó)際社會(huì)公布。作為中國(guó)發(fā)射的首顆天文衛(wèi)星，被大家寄予厚望的“悟空”出手不凡，不到兩年的觀測(cè)便有一批重大成果公布，或有望揭開(kāi)暗物質(zhì)的神秘面紗。

搭載暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星的長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭升空（2015年12月17日攝）。

“悟空”尋找的暗物質(zhì)究竟是何方神圣？衛(wèi)星到底看到了什么？解開(kāi)暗物質(zhì)之謎跟人類有什么關(guān)系？就這些公眾關(guān)心的問(wèn)題，暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星首席科學(xué)家常進(jìn)接受了記者的專訪。

一問(wèn)：“悟空”究竟看到了什么？

答：這次我們公布的首批重大成果，是“悟空”上天近兩年內(nèi)觀測(cè)到的高能電子數(shù)據(jù)。最令我們興奮的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是在１．４萬(wàn)億電子伏特（ＴｅＶ）能量處，發(fā)現(xiàn)了一簇明顯高于平滑能譜結(jié)構(gòu)的高能電子。這樣的高能電子源，已經(jīng)突破了常規(guī)物理模型可以解釋的范圍，這有可能是暗物質(zhì)湮滅留下的證據(jù)。

二問(wèn)：暗物質(zhì)是什么？人類目前對(duì)暗物質(zhì)有哪些了解？

答：暗物質(zhì)（Ｄａｒｋ?。停幔簦簦澹颍┦翘煳膶W(xué)家為了解釋宇宙中引力質(zhì)量遠(yuǎn)大于發(fā)光物質(zhì)質(zhì)量的疑難，而引入的一類新物質(zhì)。它大約占宇宙質(zhì)量的２７％，而普通物質(zhì)只占５％。暗物質(zhì)不發(fā)射、吸收、散射光子，也不參與電磁作用，它究竟是什么，目前還很神秘。

通俗點(diǎn)來(lái)說(shuō)，你可以把它想象成把星系粘合在一起的“膠水”。你知道它就在那里，但不知道它是什么，也正因?yàn)樗衩赜址浅Ｖ匾?，暗物質(zhì)也被稱為“２１世紀(jì)物理學(xué)晴朗天空中的兩朵烏云”之一。

三問(wèn)：既然暗物質(zhì)“看不見(jiàn)”、“測(cè)不著”，“悟空”怎樣抓住這樣的“宇宙幽靈”呢？

答：暗物質(zhì)本身不發(fā)射、吸收或散射光子，但是暗物質(zhì)粒子相互湮滅或者自身衰變，可以產(chǎn)生一些穩(wěn)定的可觀測(cè)粒子，譬如伽馬射線、宇宙射線、中微子等?！拔蚩铡钡脑O(shè)計(jì)原理，就是要在太空中高精度測(cè)量伽馬射線、宇宙射線的能譜以及空間分布，來(lái)尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)。這也是目前國(guó)際上探測(cè)暗物質(zhì)粒子的主要途徑之一。

四問(wèn)：與其他暗物質(zhì)探測(cè)器相比，“悟空”有什么絕技？

答：空間衛(wèi)星承擔(dān)尋找暗物質(zhì)證據(jù)的任務(wù)，國(guó)際已有先例，比如阿爾法磁譜儀、費(fèi)米衛(wèi)星等。與國(guó)際上同類型設(shè)備相比，“悟空”有３個(gè)特點(diǎn)：工作能段高，能量分辨率高，鑒別粒子本領(lǐng)強(qiáng)?！拔蚩铡钡奶綔y(cè)極限，可以達(dá)到可見(jiàn)光光子能量的１０萬(wàn)億倍，這意味著，它兼具“看得遠(yuǎn)”和“看得準(zhǔn)”兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

五問(wèn)：為什么找暗物質(zhì)需要“上天”？

答：暗物質(zhì)粒子湮滅或者衰變產(chǎn)生的宇宙射線粒子或者高能伽馬射線不能穿透地球大氣，會(huì)被吸收掉，所以我們決定讓“悟空”上天。

六問(wèn)：“悟空”上天都做些什么？

答：“悟空”上天的核心工作是“挖寶”！具體來(lái)講，就是在一堆宇宙高能粒子中用“火眼金睛”找出跟暗物質(zhì)相關(guān)的高能電子和伽馬射線。在宇宙空間里，質(zhì)子占所有高能粒子總數(shù)的９０％左右，電子大約占質(zhì)子的一千分之一，伽馬射線只占一百萬(wàn)分之一，這真是“沙里淘金”啊。

七問(wèn)：“悟空”背后的“師傅”們，都做哪些工作？

答：一個(gè)“悟空”在天上飛，一整個(gè)團(tuán)隊(duì)在地上天天追。我們有監(jiān)控人員，相當(dāng)于“隊(duì)醫(yī)”，每天給衛(wèi)星體檢，監(jiān)測(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)情況；有數(shù)據(jù)處理人員，經(jīng)過(guò)科學(xué)分析程序，記錄有用粒子的各種信息；還有科學(xué)分析人員，要分析解釋“悟空”收集到的數(shù)據(jù)意味著什么。整個(gè)團(tuán)隊(duì)科研人員各司其職，互相配合。

八問(wèn)：從目前看，“悟空”運(yùn)行狀態(tài)如何？

答：“悟空”在軌運(yùn)行良好，塑料閃爍體、ＢＧＯ量能器、中子探測(cè)器、硅徑跡探測(cè)器正常工作率全部高于９９．２％，平均水平達(dá)到９９．５％，大幅度優(yōu)于原定９７．５％的原定指標(biāo)。星上的故障備份設(shè)備目前無(wú)一采用。我們期望“悟空”能超越３年的設(shè)計(jì)壽命，能為我們“捉妖”５至１０年。

九問(wèn)：下一步對(duì)“悟空”觀測(cè)有什么期待？

答：再過(guò)１至３年，預(yù)期“悟空”在我們最為期待的１．４萬(wàn)億電子伏特能量處觀測(cè)電子數(shù)將積累到１５０－２００個(gè)，那時(shí)結(jié)論會(huì)更確定。無(wú)論這些電子來(lái)源于哪里，都將是粒子物理或天體物理領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。而一旦國(guó)際科學(xué)界進(jìn)一步研究確認(rèn)其暗物質(zhì)起源，人類就可以根據(jù)“悟空”的探測(cè)結(jié)果獲知暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量、湮滅率，以及太陽(yáng)系附近的暗物質(zhì)團(tuán)塊分布特征，這些都是前人無(wú)法想象的成就。

十問(wèn)：設(shè)想“悟空”取到了“真經(jīng)”，暗物質(zhì)發(fā)現(xiàn)對(duì)人類有什么用？

答：基礎(chǔ)科學(xué)的關(guān)鍵性突破會(huì)對(duì)世界和人類生活產(chǎn)生顛覆性的影響，但這種影響需要耐心等待。愛(ài)因斯坦１００多年前發(fā)表相對(duì)論，徹底改變了現(xiàn)代人類對(duì)宇宙的認(rèn)知；我們現(xiàn)在廣泛使用的萬(wàn)維網(wǎng)就是由粒子物理學(xué)家首先發(fā)明的。暗物質(zhì)的作用我們現(xiàn)在無(wú)從得知，但是現(xiàn)在，尋找暗物質(zhì)的工作已經(jīng)在天天影響我和我的團(tuán)隊(duì)成員，１００年后，也許人類子孫后代的日常生活都離不開(kāi)對(duì)暗物質(zhì)性質(zhì)的發(fā)掘和利用。