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中心概况

中心概况

国家空间科学中心概况

  中国科学院国家空间科学中心(以下简称“空间中心”)是我国空间科学及其卫星项目和中国科学院月球与深空探测任务的总体性研究机构,我国空间科学领域的研究中心和创新高地,负责组织开展国家空间科学发展战略规划研究,具体负责中国科学院空间科学先导专项的组织与实施,开展空间科学及相关应用领域的创新性科学研究与技术发展和试验工作。

  作为我国第一颗人造卫星的摇篮,在六十多年的发展历程中,空间中心始终面向世界科技前沿,面向国家重大需求,面向国民经济主战场,牵头组织和承担了一大批重大科技项目,取得了一大批引领性原创成果,突破了一大批关键核心技术,在我国航天事业发展中发挥了骨干引领与示范带动作用,举起了我国空间科学大旗,作出了不可替代的重要贡献。

  一、历史沿革

  空间中心的历史可以追溯至1958年为研制“东方红一号”卫星而组建的中国科学院“581”组,几经辗转变迁,已走过了一个多甲子的不平凡历程。从中国科学院“581”组到中国科学院地球物理所二部、应用地球物理所、航天五院505所,再到中国科学院空间物理研究所、中国科学院空间科学技术中心和空间科学与应用研究中心,2015年经中央编办批复,正式更名为中国科学院国家空间科学中心。

  二、使命定位

  空间中心的使命是:引领空间科学发展,带动空间技术创新,树起人类探索太空的新丰碑。

  空间中心的定位是:我国空间科学及其卫星项目和中国科学院月球与深空探测的总体性研究机构,我国空间科学领域的研究中心和创新高地。

  三、学科发展

  空间中心致力于空间物理和空间天气研究的前沿研究,认知空间物理的基本物理过程和灾害性空间天气的物理规律,形成空间天气连锁过程的整体性理论框架。开展涵盖从太阳爆发、行星际空间到磁层、电离层和中高层大气的整个日地空间天气预报方法和模式的研究,初步建立了以物理预报为基础的数值空间天气预报模式。

  空间中心是我国最早开展空间环境研究和预报并提供空间环境保障服务的单位,形成了涵盖太阳、行星际、磁层、电离层、热层、临近空间等区域各类空间环境事件、指数和参数的业务化模式预报能力,建立了多种空间环境技术平台,承担了载人航天工程、月球与深空探测工程等的空间环境保障任务。

  空间中心也是我国最早最全面地开展空间环境探测研究的单位,整体水平处于国内领先地位。研发了30余种星载探测仪器,承担了我国95%以上航天型号的空间环境探测任务。

  空间中心是我国微波遥感技术的开创单位。从上世纪70年代开始,突破了微波散射、辐射定量测量和雷达测高的关键技术,填补了我国微波遥感技术空白并实现了创新突破,引领微波遥感技术发展。

  空间中心是航天电子信息技术领域的国内优势单位,研制了我国首颗人造卫星的多普勒测速定轨系统,取得了国内首次在轨应用1553B总线技术、研制国内首套遥科学实验系统、建成国内首套空间科学任务论证支持系统、“万户”系列自主芯片批量在轨应用等一批创新成果,形成了星上信息处理、复杂系统仿真和分布式空间系统、元器件可靠性保障技术等国内优势学科方向。

  四、重大任务

  空间中心承担的重大任务主要包括:中国科学院空间科学先导专项,载人航天工程、月球与深空探测工程、高分、北斗导航等国家科技重大专项,风云、海洋系列应用卫星的有效载荷和相关支持系统的任务,牵头空间科学战略规划研究,牵头建设国家重大科技基础设施——子午工程,承担国家自然科学基金、空间环境保障和空间天气建模973项目、国家863计划重大课题等。

  从1995年到2003年,空间中心作为载人航天应用系统工程总体依托单位,组织15个分系统共同承担完成了135种188台有效载荷研制任务,在神舟一号到神舟五号飞船实验中均取得圆满成功;在神舟六号至十一号和天宫一号、二号上,作为重要的有效载荷研制单位,空间中心成功研制了多台套空间探测有效载荷,为在轨开展空间科学研究与应用发挥了重要作用。空间中心承担的空间环境预报保障分系统为载人航天工程实施始终全程提供空间环境预报保障服务,为工程成功实施作出了重要贡献。

  1997年,空间中心提出了我国第一次明确以科学目标为牵引立项的卫星工程——双星计划,空间中心承担科学总体和有效载荷系统研制等任务。双星计划的探测一号、探测二号卫星,分别于2003年、2004年发射,与欧洲空间局的“星簇(Cluster)”计划相配合,实现了人类历史上首次对地球空间的“六点协调探测”。双星计划是中国和发达国家在航天领域第一次从技术到应用的高层次、实质性对等合作。双星计划获得2010年度国家科学技术进步奖一等奖,双星计划与欧洲空间局星簇计划联合团队获得了国际宇航科学院(IAA)2010年度的杰出团队成就奖。

  空间中心是我国月球与深空探测任务的主要发起者和重要参研单位之一。自2004年至今,全程参与探月工程一、二、三期以及我国首次自主火星探测任务的方案论证,并承担了卫星(探测器)有效载荷总体、载荷集成管理控制系统、有效载荷地面综合测试系统、空间环境探测载荷、国际合作载荷、空间天气保障等一系列重要任务。成功研制26台(套)空间设备,为嫦娥一、二、三、四号任务的圆满成功作出重大贡献。先后获得“绕月探测工程突出贡献单位”“嫦娥二号任务突出贡献单位”“全国五一劳动奖状”“工人先锋号”等荣誉称号;2次荣获国务院颁发的“国家科学技术进步特等奖”,3次荣获工业和信息化部颁发的“国防科学技术进步奖特等奖”,并将在嫦娥五号、“天问一号”以及月球与深空探测后续任务等国家重大项目中继续发挥重要作用。

  2008年至2012年,空间中心牵头建设了我国在空间天气和空间环境领域第一个国家重大科技基础设施——东半球空间环境地基综合监测子午链(子午工程),为我国建设独立自主的空间环境监测和保障体系奠定了地基监测基础,大大提高了我国在日地关系这一重大基础科学领域的创新能力。2019年7月,空间中心牵头承担的“十三五”国家重大科技基础设施——空间环境地基综合监测网项目(子午工程二期)开工建设,建成后将有望大幅提高我国对空间环境的认知能力、自主创新能力和保障服务能力。

  2011年,中国科学院空间科学战略性先导科技专项立项启动,空间中心作为依托单位牵头组织专项实施。2015至2017年,专项一期部署的暗物质粒子探测卫星“悟空”、实践十号返回式科学实验卫星、量子科学实验卫星“墨子号”和硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”先后成功发射,在轨开展科学探测与实验,取得了重大科学成果,在国内外相关学科领域和社会公众中引起了强烈反响。2016至2018年,系列科学卫星连续入选新年贺词、党的十九大报告和两院院士大会报告。2018年7月,空间科学(二期)先导专项立项启动,通过研制发射科学卫星和在轨探测,有望在时域天文学、太阳磁场与爆发的关系、太阳风-磁层相互作用规律、引力波电磁对应体等领域取得重大原创成果。2019年9月,专项二期首发星“太极一号”在轨测试任务顺利完成,标志着中国空间引力波探测迈出奠基性的第一步。

  五、科技布局

  为加强学科交叉与融合,促进重大成果产出,通过持续深化改革,空间中心目前建设形成了“总体性机构+重点实验室”的科技布局。

  在总体机构建设方面,为牵头开展我国空间科学发展战略规划、组织实施好空间科学先导专项、月球与深空探测工程、子午工程等国家或部委的重大科技任务,推动空间科学国家实验室和北京怀柔综合性国家科学中心建设,空间中心建设的总体性机构包括:空间科学与深空探测规划论证中心、空间科学工程管理中心、国家空间天气科学中心(国家发展与改革委非法人单元)、中国科学院月球与深空探测总体部(中国科学院非法人单元)和中国科学院空间环境预报中心(中国科学院非法人单元)。

  在重点实验室建设方面,围绕空间科学及相关技术的核心学科和技术方向,经过多年开拓发展和积累沉淀,空间中心建有国家重点实验室1个:空间天气学国家重点实验室;中国科学院重点实验室3个:微波遥感技术院重点实验室、复杂航天系统电子信息技术院重点实验室、空间环境态势感知技术院重点实验室;北京市重点实验室1个:天基空间环境探测北京市重点实验室。

  在支撑部门建设方面,空间中心建设了空间科学卫星综合运控中心,支撑和保障科学卫星在轨安全可靠高效运行;建有可靠性与环境试验中心,为科学卫星及其他航天工程任务提供从元器件、原材料、部组件、单机到整星研制的全阶段、全链条共性技术支撑。

  作为国家和中国科学院野外科学观测研究网络的重要成员,空间中心还建有5个野外台站,在相关空间物理和空间天气等相关学科领域发挥着重要作用。这些野外台站包括:海南空间天气国家野外科学观测研究站、廊坊临近空间环境野外站、北京延庆空间物理观测站,正在建设四子王旗空间天气科学中心、亚丁空间天气科学中心。

  空间中心与巴西空间研究院(INPE)联合成立了中巴(西)空间天气联合实验室;与国际空间科学研究所(ISSI)合作设立了国际空间科学研究所-北京(ISSI-BJ),是ISSI唯一的分支机构。

  空间中心是中国空间科学学会、国家空间科学专家委员会办公室、国际空间研究委员会(COSPAR)中国委员会、“赵九章优秀中青年科学奖”理事会办公室等全国或国际性重要学术组织和机构的挂靠单位。空间中心与中国空间科学学会共同主办《空间科学学报》。

  六、改革发展

  按照中国科学院“率先行动”计划的部署,2014年,作为依托单位,空间中心联合空间科学领域的相关单位,牵头建设中国科学院空间科学研究院,成为首批进入试点运行的创新研究院,并于2017年通过验收正式运行。

  为发展自主可控的科学数据创新应用生态系统,2019年6月,作为依托单位,空间中心牵头并联合多家优势单位建设的国家空间科学数据中心,获得科技部和财政部联合认定,成为我国空间科学领域唯一的国家级数据中心。

  2019年12月,依托空间中心建设的北京怀柔综合性国家科学中心空间科学实验室正式揭牌,空间科学实验室是北京加快建设具有全球影响力的科技创新中心,在怀柔科学城落地的首个新型研发机构,具有重要的示范意义。

  七、人才队伍

  截至2019年12月31日,空间中心正式职工743人,两院院士3人;中组部“万人计划”科技创新领军人才2人,青年拔尖人才1人;国家自然科学基金委“国家杰出青年基金”获得者3人,“创新研究群体”1个;人社部“百千万人才国家级人选”2人;科技部“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才1人,重点领域创新团队1个;中科院“关键技术人才”3人,“创新交叉团队”1个,“青年科学家奖”获得者1人,“十佳科苑名匠”1人,特聘研究员15人,青促会成员43人,北京分院“启明星优秀人才”1人;享受国务院政府特殊津贴人员累计14人;怀柔区“怀柔科技之星”1人;空间中心“九章人才计划”4人。

  空间中心的科研人员在多个重要国际组织分别担任重要职务,包括:国际空间研究委员会(COSPAR)执行局委员,IEEE地球科学与遥感学会北京分部(IEEE GRSS Beijing Chapter)主席,联合国外空委国际空间天气倡议计划(ISWI)、国际与日共存计划委员会(ILWS)、国际日地物理科学委员会(SCOSTEP)、国际地球空间环境模型(GEM)等执委,国际对地观测卫星委员会定标与真实性检验工作组(CEOS/WGCV/MSSG)微波小组主席等。

  八、研究生培养

  空间中心是1981年国务院学位委员会批准的博士、硕士学位授予权单位之一,设有空间物理学、地球与空间探测技术、电磁场与微波技术、计算机应用技术4个专业二级学科博士研究生培养点,飞行器设计等5个专业二级学科硕士研究生培养点,空间物理学二级学科博士后流动站。截至2019年12月31日,在读研究生433人,其中硕士231人,博士202人。

  “浩瀚的空天还有许多未知的奥秘有待探索,必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展”。站在新的历史起点上,空间中心将不忘初心,牢记使命,勇攀空间科技高峰,奋力打造空间科学原始创新策源地,着力突破关键核心技术,努力抢占空间科技制高点,为建设世界科技强国、航天强国作出新的贡献。