2017年11月30日,国际权威学术期刊《自然》登载了“悟空”上天后首个重大发现。在1.4万亿电子伏特(TeV)的超高能谱段,电子宇宙射线突然出现剧烈波动,这是近年来,科学家离暗物质最近的一次发现,也标志着人类打开了一扇全新的物理学大门。

随着这一成果的发布,紫金山天文台副台长、暗物质卫星首席科学家常进,被越来越多的人知道。

打开宇宙观测“新窗口”

1992年,常进在中国科学技术大学拿到硕士学位后,来到紫金山天文台,进入空间天文实验室。年轻人的思维是最活跃的,很多重大的科学发现、创新都是科学家在年轻的时候做出的。那时,刚过而立之年的常进就提出了一种新的电子宇宙射线探测方法。

“刚开始国内的科研经费紧张,尤其是上世纪80到90年代,经费预算还是以千元计算,这对动辄上亿元的空间仪器来讲,并不足够。”但这没有阻挡常进追逐的脚步。

上世纪90年代末,从德国回国后,他就开始不断寻求合作,比如,与日本早稻田大学合作、与美国合作等等。“每一次合作都朝自己的梦想走近一步,每一次合作都在增添成功的砝码。”

2008年,常进一篇关于电子能谱超出的文章在《自然》上发表,犹如一颗石子投入平静的湖面,激起了国内外高能物理学家心中的涟漪,荡起了空间观测暗物质的波澜。论文发表第一年即被引用400多次。

2015年12月17日清晨8时12分,“悟空”在酒泉卫星发射中心成功点火升空。经过3个月的在轨测试,探测器功能性能稳定,上下行指令均正确执行,星地链路通畅,完成了所有既定测试项目,卫星各项技术指标达到或超过预期。

中国科学家在暗物质领域取得令人瞩目的成果。

干科研“小心翼翼”

中国科学院空间科学与应用研究中心主任吴季依然记得,12年前,在一台DOS系统的电脑屏幕前,年轻的常进向他展示“超出”图像时激动的表情。“常进跟我说,如果我能做一个更大的探测器放在空间,一定能发现了不起的风景。”

早上醒来先看前一天卫星数据的总结报告,每晚看完当天已下载数据分析才能入眠。“我出生在江苏泰兴一个普通的农民家庭,父亲在世时一年大概能挣两三万元,而一颗卫星的造价则是7亿元。”常进说,空间试验没有任何改正错误的机会,一个很小的错误都可能造成卫星失败,几百人多年的努力就白费了,所以我们每个人必须对得起国家的这份信任与支持,对得起团队多年的努力,认真负责地干好自己的事情。

常进流过很多次泪。

看到伽马射线天图时,在火车上的常进,流泪了。“这个结果证明我们200多人4年的工作没白费,探测器能工作,化解了我最大的担心。”干暗物质卫星的事,常进一直小心翼翼。

在韩国一个国际会议上,看到日本人的研究结果,常进再次喜极而泣。“暗物质探测属基础科学,基础科学有个特点,只有第一,没有第二。我们两个团队的科学目标一样,我们俩还是好朋友,但是他们发射比我们早几个月,结果是他们的成果比我们小。他的图一出来,我就流泪了。我当时就想,中国人还去日本买马桶盖,但现在这个暗物质,你不需要去日本了,到我们紫金山天文台就行了。”

成果是团队的功劳

“卫星工作不是我一个人的功劳,是我们整个团队的功劳,我一个人没办法干出来。”

常进经常用老鹰捉小鸡的游戏鼓励团队。“所有人的行动、思想、意志都和核心聚集在一起,这样就不是老鹰捉小鸡,而是神鸡戏老鹰。”常进说,“手指只有团在一起变成拳头,才能挥出成功的一击。”

这群小鸡就是紫金山天文台的暗物质团队,这支年轻而又成熟的空间科学研制团队组建了中科院暗物质与空间天文实验室。

人类对暗物质的孜孜以求究竟能换来多少看得见摸得着的改变?对于常进和他的团队来说,走出人类认知局限的“沙漠”,是驱动他们投身科学的“初心”。这条路上,有苦,但更多的是乐趣。

现在,常进和他的科研团队又为“悟空”定下全新的“小目标”。常进说:“新的一年,卫星在继续积累高能电子、伽马射线探测数量的同时,会把收集和分析重点放到50TeV以上的超高能宇宙线粒子上来,力求尽快解开宇宙中的粒子加速之谜。”(来源:中国科学报)