닝닝으로 돌아갈 수 있는 기회를 살려 드디어 인터뷰 약속을 잡았다. 그는 현재 국립 천문대 소장이며 그의 실험실은 여전히 Zitai에 있으며 때때로 과학 작업을 위해 돌아옵니다. 면담 후, 정중함은 없고, 직접 면담도 없습니다. 첫째, 과학연구는 과학정신을 가져야 하고, 둘째, 과학연구는 국제협력을 포함한 협력에 능해야 하며, 셋째, 젊은이들을 특별히 활용할 필요가 있다는 점을 강조하고 싶다. 그의 대화는 간결하고 요점을 짚었으며 아이디어가 번뜩였다. 이 불꽃이 그림자 속에 숨어 있는 암흑물질을 밝혀줄까요?
(ᄀ)
황금빛 가을, 중국공산당 제20차 전국대표대회가 베이징에서 성황리에 개최되였다.
제20차 중국공산당 전국대표대회에서 중국과학원 교수이자 중국과학원 국가천문대 소장인 장진(張金)이 중앙위원회 후임위원으로 선출되었다. 얼마 전 중앙 당국은 그를 중국과학원 부원장으로 임명했다.
그는 또한 암흑 물질 입자 탐지 위성 "Wukong"의 수석 과학자라는 중요한 정체성을 가지고 있습니다.
항상 점진적
"우리는 과학기술이 제1생산력이고, 인재가 제1자원이며, 혁신이 제1원동력임을 주장해야 한다" ......" 과학자로서 창진은 인민대회당에서 열린 중국공산당 제20차 전국대표대회 보고에서 과학기술혁신에 관한 최신 해설을 듣고 특히 흥분하고 격려하며 의욕을 넘겼다.
중국 공산당 제20차 전국대표대회 전날, 그는 '오공' 탐지 데이터 분석에 대한 '오공' 팀의 보고를 들었다. 기쁘게도, 오공의 데이터를 기반으로 연구팀은 최근 현재까지 에너지 부문에서 붕소/탄소 및 붕소/산소 우주선 입자의 가장 높은 비에너지 스펙트럼을 도출했으며, 에너지 스펙트럼의 새로운 구조를 발견했는데, 이는 고전적인 우주선 전파 모델을 더 수정해야 할 수도 있음을 의미합니다.
장진은 오공이 우주선에서 2차/원시 입자의 비율을 정확하게 측정한 것은 이번이 처음이며, 이 연구가 인류가 암흑물질을 더 정밀하게 찾는 데 도움이 될 수 있다는 점을 잘 알고 있다.
창진은 즉각 이 지극히 귀중한 새로운 업적을 외부에 알리고 국내외 천문학계와 공유해 줄 것을 요청했다.
2022년 10월 14일, 중국공산당 제20차 전국대표대회를 불과 이틀 앞두고 위성 관측 데이터 분석으로 얻은 정확한 측정 결과와 최신 연구 결과를 활용한 '오공' 국제협력팀이 중국 본토 종합 학술지 '사이언스 회보'에 온라인으로 게재돼 천문학계의 뜨거운 반응을 불러일으켰다.
지난 6년간의 관측 기간 동안 '오공'은 총 350만 개 이상의 탄소, 산소, 붕소 핵 데이터를 기록했으며, 연구자들은 이를 바탕으로 수많은 과학적 성과를 거두었으며 이를 대중에게 발표하여 국내외 천문학계의 큰 관심과 높은 인정을 받았습니다.
오늘날 "오공"은 인간이 "보지" 못한 "암흑 물질"을 찾기 위해 불타는 눈으로 광활한 우주를 순항하고 있습니다.
사람들은 궁금해합니다 : "오공"의 불타는 눈은 얼마나 강력합니까?
(비)
그것은 "두 개의 번뇌 구름"으로 시작됩니다.
1900년, 왕립학회의 신년 축하 행사에서 유명한 물리학자 켈빈 경은 새로운 세기를 기대하는 연설을 했다: 과학의 구조는 거의 완성되었고, 다음 세대의 물리학자들은 단지 몇 가지 단편적인 수리만 하면 된다. 그러나 물리학의 맑은 하늘 너머 저 멀리에는 두 개의 불안한 먹구름이 더 있습니다.
이 두 먹구름은 무엇일까?
하나는 흑체 복사와 관련이 있고 다른 하나는 마이컬슨의 실험과 관련이 있습니다.
그로부터 1년도 채 지나지 않은 1900년 말, 최초의 먹구름에서 양자론이 탄생했다. 그러다가 1905년에 두 번째 먹구름이 생겨났다.
그래서. 고전 물리학의 구조는 완전히 흔들렸고 물리학은 훨씬 더 넓은 분야로 발전했습니다. 그러나 물리학의 하늘은 구름이 없는 것이 아닙니다. 20세기 초와 마찬가지로 21세기 초에 물리학 하늘에 두 개의 먹구름이 더 나타났습니다.
암흑 물질과 암흑 에너지.
더욱이 이 두 먹구름은 20세기의 두 먹구름처럼 태양을 볼 수 있을 정도로 빨리 걷히지 않았고, 여전히 물리학의 하늘을 떠돌고 있다.
전 세계의 많은 과학자들이 이 두 가지 먹구름의 비밀을 밝히기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 장진도 그중 한 명이다.
창진은 1966년 장쑤(江蘇)성 타이싱(太興)시 허시진(岳家鎭) 창자좡(長家莊)에서 태어났다. 이 마을은 Chang이라는 성을 가진 사람들의 이름을 따서 명명되었습니다. 창진은 집안의 장남으로 4명의 형제가 있다. 아버지는 장진에게 각별한 기대를 걸고 계셨고, 입학 후 장진에게 너는 열심히 학교에 다니고, 열심히 공부하고, 앞으로 대학에 가기 위해 노력해야 한다고 자주 말씀하셨다.
창진은 시골 학교에 다녔다. 학교는 방갈로 몇 채, 야자수 크기의 흙 운동장, 버드나무 몇 그루로 둘러싸인 작은 연못이 있는 작은 학교였습니다. 공부 여건이 매우 열악하지만 창진이는 매우 진지하고 열심히 공부합니다. 쉬는 시간이면 반 친구들은 운동장과 연못에 놀러 갔고, 그는 종종 자리에 꼼짝 않고 앉아서 질문이나 질문을 하기 위해 머리를 쥐어뜯었다. 중학교를 졸업한 후 고등학교 입학 시험을 치렀고, 성실한 노력으로 장쑤성 장옌 중학교에 입학했다. 이곳에서 명문대를 졸업한 물리학 선생님을 만났고, 그의 박제와 생생한 설명, 흥미로운 실험은 장진을 단번에 매료시켰고, 물리학에 강한 관심을 갖게 했다.
한번은 물리 선생님이 수업 시간에 세상에는 인간이 아직 모르고 모르는 것이 많다고 말씀하셨습니다. 얼마 전 책에서 읽은 바에 따르면, 1922년 초에 캅탄이라는 천문학자가 우주 전체에 물질이 아닌 물질이 있는데 그것을 암흑물질이라고 하는데, 물질은 우주의 5%에 불과하고 95%는 암흑물질이라고 한다.
학생들은 이해할 수 없다는 표정으로 서로를 쳐다보았다.
선생님은 암흑물질은 아직 개념일 뿐이고 뭐라고 말해야 할지 모르겠다며 언젠가는 누군가가 우주의 더 많은 비밀을 밝히기 위해 새로운 창을 열 것이라고 믿는다고 말했습니다.
창진은 여느 친구들처럼 무식했지만 그때부터 암흑물질이라는 단어를 알고 기억하고 있었기 때문에 세상에 대한 호기심과 동경이 더 컸다.
고등학교 시절은 곧 끝이 났고, 장진은 중국과학기술대학의 입학 허가서를 받고 싶다는 소원을 이루고 물리학과 신입생이 되었습니다.
당시 중국과학기술대학 물리학과는 크게 두 가지 연구 방향으로 나뉘었는데, 하나는 주로 원자핵의 구조와 변화 법칙을 연구하는 핵물리학이었고, 다른 하나는 원자핵보다 더 깊은 미세한 물질계를 주로 연구한 고에너지 물리학이었다.
창진은 망설이지 않고 갑자기 고에너지 물리학과 사랑에 빠졌다. 발견과 실험을 기반으로 하는 최첨단 분야이기 때문에 그의 성격의 차분하고 집중적인 면에 잘 맞으며 특히 실험하는 것을 좋아합니다.
그의 멘토인 Xu Zhizong 교수는 곧 아이디어와 강력한 실습 능력을 겸비한 Chang Jin의 실험에 대한 관심과 재능을 발견하고 그에게 더 많은 실험 기회를 마련했습니다.
당시 물리학과의 실험 장비는 매우 낡고 초보적이었고 일부는 서구 장비에 의해 오랫동안 구식이었습니다. 쑤 교수는 학생들을 데리고 이 낡은 장비에 대해 다양한 실험을 하게 하고, 이 장비들이 단순하고 낡았지만 실험을 하는 것이 불가능한 것은 아니며 낡은 장비에서 새로운 기능을 찾기 위해 모든 종류의 방법을 시도할 수 있다고 경고했다.
선생님의 말씀은 장진에게 큰 감동을 주었다. 그는 이 오래된 장치들을 꼼꼼하게 실험하고, 새로운 특징을 발견하는 새로운 방법을 찾아내는데, 그의 말에 따르면 오래된 나무가 싹을 틔우게 하는 것이다. 물론 이것은 쉬운 일이 아닙니다. 당시 Xu 교수는 Chang Jin과 함께 여전히 세계에서 선례가 된 새로운 반사 결정의 붕괴 시간을 측정하려고 시도했으며 이 새로운 반사 결정의 붕괴 시간이 1나노초 미만이었기 때문에 상당히 어려웠습니다. 초보적인 장비로 찰나의 것을 포착하기 위해서는 과학 연구의 창의성과 실패를 두려워하지 않는 용기와 인내심이 필요합니다.
실패를 거듭하고 오랫동안 아무것도 얻지 못한 장진은 이 일에 대해 매우 불안해했고, 심지어 조금 낙담하기도 했다. 쉬 교수는 그에게 과학 실험이 성공하지 못하는 것은 흔한 일이니 낙담하지 말고 진상을 규명하고 그 이유를 밝혀야 한다고 거듭 말했다. 일부 오류는 물리적일 수 있고 일부는 기술적일 수 있습니다. 기술적인 이유라면 기술을 개선하고 더 세밀하고 세련되게 만들어야 하고, 물리적인 이유라면 새로운 발견의 가능성이며, 어쩌면 그로부터 새로운 돌파구가 만들어질 수도 있습니다.
거듭된 실패 속에서도 창진은 실험에서 더 많은 물리 지식과 과학적 방법, 관련 기술을 습득했으며, 더 큰 수확은 어려움을 두려워하지 않고 탐구하는 용기를 가진 과학 정신을 점차 길렀다는 것입니다.
(ᄃ)
중국의 개혁개방은 중대한 시기에 접어들었다.
1992년 1월 18일부터 2월 21일까지 중국 개혁개방의 주창자인 덩샤오핑은 우창, 선전, 주하이, 상하이 등 여러 곳을 방문하고 일련의 중요한 연설을 통해 중국의 개혁개방을 응원했다.
석사 학위를 취득한 Chang Jin이 난징에 있는 중국 과학원 퍼플 마운틴 천문대의 천체 물리학 연구소에서 일하도록 배정된 것은 과학의 봄이었습니다.
그러나 장진은 곧 쯔타이가 대학과 마찬가지로 과학 연구 자금과 첨단 장비가 부족하여 최첨단 실험을 수행하고 과학 기술 작업을 수행할 수 없다는 것을 알게 되었습니다.
당시 대만은 천문위성을 개발해 참가시키려 했으나 과학연구자금이 부족해 말에서 내릴 수밖에 없었지만 대만의 지도자와 과학기술 인력은 포기하기는커녕 낙담하지 않았고 모두 제한된 조건을 틈타 무명(無死)과 인내(俻心)로 일하고 있었다. 이것은 창진을 위한 일종의 침묵의 교육이다. 그는 당분간 현재의 연구 실험을 제쳐두고 타이리의 도서관에 뛰어들어 처음으로 최첨단 관측을 하고 서양의 모든 고에너지 물리학 논문을 읽었으며 관련된 많은 최신 개발 및 정보를 습득했습니다. 그는 세계 첨단의 학술 교류에서 장기간 단절된 탓에 국내 연구 아이디어가 많이 뒤처지고 연구 방향이 어긋난 것을 보고 놀랐다.
그 결과 창진은 '외국인의 뒤를 따라갈 수 없다'는 '코너에서 추월하는 것'을 싹틔웠다.
고등학교 시절 그의 마음에 심어진 씨앗은 오랜 침묵 끝에 싹을 틔우기 시작했다. 그 씨앗은 암흑물질입니다.
암흑물질은 1922년 네덜란드의 천문학자 캅탄(Capttan)에 의해 처음 제안되었다. 1933년, 천체물리학자 츠비키(Zwicky)는 스펙트럼 적색편이 측정을 사용하여 은하단에서 은하의 속도가 너무 빨라서 은하단에서 볼 수 있는 은하의 질량에 의해 생성된 중력에 의해 제한되지 않는다는 것을 발견했습니다. 따라서 그는 눈에 보이는 은하의 최소 100배 질량을 가진 은하단에는 많은 양의 암흑물질이 있어야 한다고 결론지었다.
그러나 이 획기적인 개념은 입증하기 어려웠기 때문에 당시 학계의 관심을 끌지 못했습니다. 20세기 80년대에는 배경 은하단을 관찰할 때 중력 렌즈 효과, 은하와 성단의 뜨거운 가스의 온도 분포, 우주 마이크로파 배경 복사의 이방성 등 암흑 물질의 존재를 뒷받침하는 많은 새로운 관측 데이터가 등장했습니다. 이처럼 암흑물질의 존재설은 천문학계와 우주학계에서 점차 널리 받아들여지고 있다.
그러나 국내외에서 과학자들은 암흑물질의 존재를 이론적으로만 증명했을 뿐, 암흑물질의 존재에 대한 직접적인 증거를 실제로 발견하지는 못했다.
20세기 60년대 이후 암흑물질과 관련된 연구는 18개의 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그러나 이러한 연구의 이론적 결과는 우주 물질의 5% 미만만 설명할 수 있으며 나머지 95%는 아직 알려지지 않았습니다.
창진 교수는 암흑물질 탐색이 훌륭한 연구 방향이라는 것을 잘 알고 있다. 그는 암흑물질에 대한 탐구가 지난 30년 동안 국제 입자물리학 실험의 주요 주제 중 하나였으며, 주로 세 가지 유형의 실험을 통해 이루어졌다는 것을 알고 있다.
첫 번째 유형의 실험은 초고에너지 충돌기에서 암흑물질 후보 입자를 생성하는 것입니다. 두 번째 유형의 실험은 "위에서" 암흑물질을 찾는 것이다. 세 번째 유형의 실험은 암흑물질을 찾기 위해 "땅으로 가는" 것이다. 사실 이 세 가지 실험을 통해 암흑물질의 후보입자를 찾는다고 해도 우주에서 암흑물질이라는 것을 확인하는 것은 매우 어려운 작업이다.
이 기간 동안 중국은 항공 우주 분야에 대한 투자를 늘리고 많은 위성을 성공적으로 발사했습니다. Zitai가 개발 한 소형 천문 관측기를 위성에 탑재하여 하늘을 관찰하고 많은 양의 태양 플레어 데이터를 얻었으며 그 효과는 매우 놀랍습니다. 이 프로젝트는 본토가 천체의 고에너지 복사를 관측하기 위해 우주 장비를 하늘로 보낸 첫 번째 프로젝트입니다. 이 프로젝트에 참여한 창진은 외국인을 따라잡기가 매우 어려울 것이라고 강하게 느꼈다. 그는 새로운 길을 개척할 준비가 되어 있습니다.
Chang의 연구는 고에너지 전자와 고에너지 감마선의 관찰 방법에 중점을 둡니다. 공교롭게도 1997년 창진은 우연히 미국이 남극에서 ATIC 풍선 측심 프로젝트, 즉 풍선을 하늘로 띄워 고에너지 우주선을 관측하는 프로젝트를 진행한다는 소식을 듣게 됐다. 창진은 기회가 온 것 같다. 그는 우주선을 연구하는 것 외에도 이 프로젝트가 암흑 물질을 찾는 데 사용될 수 있다는 것을 알고 있었습니다 — 고에너지 물리학 이론에 기초하여 암흑 물질이 서로 충돌할 때 고에너지 우주선도 생성될 수 있습니다.
이를 위해서는 거대한 우주선에서 적합한 입자를 분류해야 하는데, 이는 전통적인 방법을 사용하여 4-5톤 무게의 값비싼 검출기로 가능했을 것입니다. 그러나 그는 미국인들의 풍선 실험에 사용된 탐지기와 같은 더 저렴하고 얇은 기구를 사용하여 새로운 방법을 발명했다.
젊은이들은 두려움이 없습니다. 젊은 창진은 미국 ATIC 프로젝트의 주임과학자에게 직접 이메일을 보내 자신의 방법으로 연구에 협력하고 차근차근 노력하며 가장 기본적인 변수부터 계산하고 끊임없이 이메일을 보내 반복해서 설명할 것을 제안했습니다. 나중에 미국인들은 약간 확신을 가지고 그에게 미국에 가서 그들과 대화하고 얼굴을 맞대고 의사 소통을 해달라고 요청했습니다.
Chang은 미국에 도착하자마자 실험실로 보내졌고, 그곳에서 많은 사람들이 그의 방법에 대해 토론하고 있었습니다. 미국 측은 의심스러워하며 그의 아이디어를 처음부터 끝까지 컴퓨터로 발표해 달라고 요청했습니다. Chang Jin은 처음부터 시작하는 데 몰두하여 36시간 동안 연속으로 다양한 매개변수를 계산했는데, 이는 기본적으로 팀 전체가 얻은 매개변수와 동일했습니다.
미국은 충격을 받았다. 나중에 미국인들은 검출기를 스위스의 가속기로 끌어당겨 가속기의 고에너지 입자를 사용하여 하늘의 우주선을 시뮬레이션했습니다. 실험 도중 그는 장진에게 다시 전화를 걸어 당일 자료를 주고 다음날 결과를 내놓으라고 했다. 창진은 아무 말도 하지 않고 20시간 가까이 일에 파묻혀 아름다운 대답을 내놓았다.
미국 측은 창진을 ATIC 사업단에 초청하기로 결정했고, 남극 풍선 실험 데이터도 분석할 예정이다.
2000년 말, 축구장보다 큰 초대형 풍선이 남극에서 발사되었고, 지상 37km 고도에서 우주선 고에너지 전자에 대한 최초의 남극 관측이 성공적으로 수행되었습니다.
남극 풍선은 총 4번 비행했고, 탐사선은 엄청난 양의 데이터를 가져왔다. 창진은 이 자료를 이용하여 2, 3일 만에 고에너지 전자와 고에너지 감마선을 모두 찾아냈다. 그는 곧 이상한 현상을 발견했는데, 3,000억 ~ 8,000억 전자 볼트의 에너지 범위에서 고에너지 전자의 흐름이 모델 예측을 크게 초과하여 이론적으로 계산된 것보다 더 많은 고에너지 전자가 관찰되었습니다.
이에 창진은 악기에 문제가 있는 것 같아 불안해했다. 그 후 창진과 그는 그것이 도구적 문제가 아니라는 것을 증명하는 데 1년을 보냈고, 이론적 모델보다 하늘에서 더 많은 고에너지 전자가 있을 것이라고 추측했다.
이 여분의 전자는 어디에서 오는가?
한 가지 가능한 설명은 이 "초강력" 현상이 암흑물질에서 비롯되었다는 것이다. 몇 년 후, 창진 교수는 제1저자로 네이처(Nature) 저널에 "우주 전자가 3000억 ~ 8000억 전자 볼트의 에너지 범위에서 "슈퍼"를 발견하다"라는 논문을 발표했다. 이 성과는 ATIC 풍선 측심 프로젝트의 가장 중요한 과학적 발견이되었습니다. 동시에 암흑 물질을 찾기 위한 간접 관측에 전 세계적인 붐을 일으켰습니다.
(ᅳ)
인간의 우주 탐사에는 주로 천문학과 항공 우주의 두 가지 분야가 포함됩니다. 이 두 분야는 매우 밀접하게 관련되어 있는데, 여러분은 저를 가지고 있고, 저는 여러분이 있습니다. 천문학은 우주비행사의 기초이며, 항공우주는 천문학을 위한 플랫폼을 구축합니다.
중국의 개혁개방이 심화되고 과학기술력이 지속적으로 향상됨에 따라 항공우주과학기술은 큰 발전을 가져왔다. 1992년 중앙 정부는 중국의 유인 우주 프로그램 시행을 승인했다. 1999년 11월 20일 오전 6시, 선저우 1호 우주선이 주취안 위성 발사 센터에서 발사되었다.
천주(神州)는 천강(天江)의 배를 뜻하며 하늘과 땅 사이를 오간다.
"Shenzhou"와 동음이의어인 Shenzhou는 중국 "하늘을 나는 하늘"의 꿈을 상징합니다.
이번 비행은 중국 유인 우주 프로그램의 첫 번째 비행 시험으로, 중국 우주 산업의 중요한 진전을 의미하며 중국 우주 역사에서 중요한 이정표가 될 것이다.
2001년 1월 10일, "선저우 2호" 우주선이 성공적으로 궤도에 진입하여 중국 본토의 유인 우주 프로그램의 새로운 진전과 유인 비행의 실현을 향한 중요한 발걸음을 내디뎠습니다.
'선저우 2호' 우주선이 우주로 발사되기 훨씬 전부터 천문학계는 우주 천문 탐지 장비를 탑재할 것을 제안했고, 과학 연구에서 긍정적인 진전을 이뤘다. 이 프로그램은 1994년에 공식적으로 설립되었으며, 7년 동안 퍼플 마운틴 천문대와 중국 과학원 고에너지 물리학 연구소가 공동으로 3개의 고에너지 방사선 검출기 개발을 완료했습니다.
창진은 처음부터 끝까지 관여했다. 천문학계를 흥분시키기 위해 천문 탐사선은 "선저우 2호"의 궤도 작동 중에 정상적으로 작동하여 수많은 우주 감마선 폭발뿐만 아니라 수십 개의 태양 감마선 플레어와 100개 이상의 태양 하드 X선 플레어를 관측했습니다.
창진은 동료들에게 더 큰 탐사선을 만들어 우주에 보낼 수 있다면 우주를 들여다볼 수 있는 새로운 창이 열릴 것이고 분명 새로운 발견이 있을 것이라고 자신 있게 말했다.
내 동료는 미소를 지으며 당신이 채광창을 열고 아름다운 말을 하고 있다고 말했습니다.
창진이 정정했고, 나는 채광창을 열어 풍경을 보았다.
중국은 1970년 4월 24일 중국 본토 최초의 인공위성 둥팡훙 1호를 발사한 이래 2001년까지 70개 이상의 응용 위성과 우주선을 성공적으로 발사했다. 그러나 심우주 탐사 분야는 중국인들의 발자국을 떠난 적이 없으며 달은 여전히 꿈일 뿐입니다.
2001년, 쑨자둥(孫家東) 교수는 달 탐사의 공학적 시범을 수행하기 위해 전국 각지를 조직하는 데 앞장섰다. 2004년 2월, 중앙 정부는 달 탐사 프로젝트의 설립을 공식적으로 승인하고 본토 달 탐사 프로젝트를 완전히 시작했으며 최초의 달 탐사 위성을 "창어 1호"로 명명했습니다. 이것은 본토의 항공 우주 개발에서 세 번째 이정표의 시작이되었습니다.
중국 본토의 달 착륙 프로젝트 실시 소식을 처음 접한 창진은 이것이 또 다른 중요한 기회라는 것을 깨달았다. 글쎄요, 그는 이미 "창어 1호"에 천문 탐사선을 싣고 갈 준비를 시작했습니다.
뜻밖에도 그는 기회를 찾고 있었고, 기회는 그를 찾고 있었다. 한번은 중국과학원이 하얼빈에서 회의를 열었다. 회의에서 창어 1호의 수석 설계자인 예페이젠(Ye Peijian)은 달 궤도 프로젝트의 첫 번째 단계를 소개했는데, 이는 달과 달 표면의 환경, 지형, 지형, 지질 구조 및 물리적 분야뿐만 아니라 전 지구적이고 총체적이며 포괄적인 탐사를 수행하는 것이다. Ye Peijian은 또한 달 탐사 프로젝트에서 무엇을 할 수 있는지 모두의 의견을 물었습니다.
창진 1호는 천문탐사선, 즉 감마선/X선 분광계를 탑재해 달 표면의 감마선을 측정하고, 달에 존재할 수 있는 관련 원소를 찾아 측정하겠다는 자신의 제안과 아이디어를 제시했다.
Chang Jin의 제안과 아이디어는 수석 엔지니어 Ye Peijian의 승인을 받았으며 이 연구 개발 작업을 Zitai에게 넘겼습니다.
Chang Jin은 젊은 팀을 이끌고 강도 높은 연구 개발 작업에 전념했습니다. 일련의 기술적 돌파구를 마련한 후 감마선/X선 분광계가 개발되었습니다. 그러나 사용할 수 있는지 여부는 엄격하게 테스트해야 합니다. Chang Jin과 그의 팀은 난징의 14개 연구소에 상주하고 있으며 이곳의 진공 탱크를 사용하여 장비의 온도를 테스트했습니다. 주기는 저온에서 고온으로, 그리고 고온에서 저온으로 7개월 동안 진행되었습니다.
2007년 10월 24일, 창어 1호는 시창 위성 발사 센터에서 발사되었다. 설계 수명이 1년인 창어 1호 위성은 CCD 카메라, 영상 분광계, 레이저 고도계, 감마선/X선 분광계, 마이크로파 검출기, 태양 고에너지 입자 검출기, 저에너지 이온 검출기 등 다양한 과학 장비를 탑재하여 달을 탐사하고 달 표면의 3차원 이미지 획득, 달 표면의 유용한 원소 및 물질 유형 함량 분포 특성 분석, 달 토양 두께 감지, 지구와 달의 우주 환경 감지의 4가지 주요 임무를 완수합니다. 그 중 Zitai가 개발한 감마선/X선 분광계가 잘 작동하고 있으며 만족스러운 관측 데이터를 얻었고 달 표면의 천연 방사성 원소가 성공적으로 발견되어 "창어 1호"의 과학적 성과의 일부가 되었습니다.
그 후 창진팀은 '창어-2호'와 '창어-3호'의 관련 작업에 참여하여 관측 장비를 지속적으로 개선하고 관측 효율을 지속적으로 개선하였다.
그 과정에서 Chang Jin의 마음 속에는 독점적인 암흑 물질 탐사 위성을 개발하겠다는 야심찬 계획이 구상되었습니다.
(5)
창진은 오랫동안 기다려온 암흑물질 심우주 탐사 계획을 쯔타이 지도자들에게 보고했고, 대만 지도자들은 이를 전적으로 확인했다. 퍼플마운틴 천문대는 암흑물질 연구와 검출을 효과적으로 추진하기 위해 2010년 암흑물질 및 우주천문학 연구소를 설립하고 창진을 이 작업을 담당하는 부소장으로 임명했다.
다행히도 현재 중국과학원은 "과학기술 우선 행동 계획"을 시행하고 있습니다. 창진은 연구팀을 이끌고 밤낮으로 '암흑물질 입자 탐지 위성 프로젝트 제안서'를 작성하고, '우주과학 시범사업'을 중국과학원에 '우주과학 시범사업'을 선언해 '제1행동' 계획에 포함시켰다.
신중을 기하기 위해 중국과학원 지도자들은 특별 채널을 통해 국제적으로 저명한 기관과 전문가들의 의견을 구했고, 중국의 현재 인적, 재정적, 과학적 연구 수준으로는 암흑물질의 심우주 탐사를 수행하는 것이 매우 어렵거나 불가능할 것이라는 선의의 답변을 받았다.
장진은 어안이 벙벙해졌고 한참 동안 침묵을 지키다가 '그래, 불가능할지도 모르지만 완전히 불가능한 건 아니야'라고 말했다. 명확한 과학적 목표와 실현 가능한 실행 계획이 결합된 확고한 결의는 마침내 지도부와 전문가 그룹에 의해 인정되었습니다. 지타이가 선언한 '우주과학 파일럿 특수 암흑물질 입자 탐지 위성' 프로젝트는 중국과학원의 '퍼스트 액션' 계획에서 두각을 나타냈으며, 2011년 12월 공식 승인됐다.
창진은 동료들에게 우리가 적절한 시기에 태어나 좋은 시대를 만났다고 여러 번 말했습니다!
중국과학원 퍼플마운틴 천문대에서 창진(가운데)과 그의 팀
설계 계획에 따르면 암흑 물질 전용 위성 검출기는 상단이 플라스틱 플래시 어레이 검출기이고 하단이 실리콘 어레이 검출기, BGO 에너지 미터 및 중성자 검출기의 네 부분으로 구성됩니다. 4개의 검출기를 조합해야만 고에너지 우주 입자를 고해상도로 관찰할 수 있습니다. 이를 위해 위성은 75916개의 탐지 채널을 설정합니다.
의심할 여지 없이, 이것은 그 당시 대륙이 하늘을 날기 위한 전자 장치 측면에서 가장 복잡한 위성이었습니다.
창진은 높은 수준의 프로팀을 꾸려야 했고, 가장 먼저 떠오른 것은 HKUST의 선생님들이었다. 장진은 교사들의 지원으로 다양한 방법으로 인재를 모집해 단기간에 중장년 팀을 구성해 총 35명으로 대부분이 젊은 의사들로 구성됐으며, 팀의 평균 연령은 34세다. 팀이 결성된 후 창진은 스스로에게 압박을 가하며 위성 개발 기간을 4년으로 하자고 제안했다.
'북더우-3호' 프로젝트의 첫 번째 실험 위성의 최전선에서 싸우고 있던 주젠차이(Zhu Zhencai)는 그의 기술적 숙련도 때문에 우주 과학 위성의 새로운 전장에 소환되었다. 처음에 과학 팀이 설계한 위성은 무게가 3톤에 달하는 "큰 위성"이었습니다. Zhu Zhencai는 탐지 업무를 조준하고 무게 감소의 디자인 아이디어를 정확하게 찾아내기 위하여 팀을 이끌었습니다. "탑재체를 중심으로 위성 전체의 통합 설계와 과학 과제 실현 목표"라는 개념을 혁신적으로 제시하여 위성의 품질 관리는 1.9톤 미만이며 운반 비용만으로도 국가의 수천만 위안을 절약했습니다.
우주 탐사선이 개발되면 CERN에서 테스트를 거치게 되는데, 이렇게 큰 우주 탐사선이 중국의 CERN에 출하된 것은 이번이 처음이다. 가능한 한 빨리 검출기의 작동 상태를 파악하고 실험의 원활한 진행을 보장하기 위해 연구 개발 팀은 유럽에 임시 당 지점을 설립하고 팀원들이 외국의 실험 현장에 충실하도록 이끌었으며 여러 가지 기술 문제를 해결하기 위해 테스트 사이트는 몇 주 동안 하루 24시간 작동했으며 마침내 일련의 고에너지 입자 빔 보정을 성공적으로 완료했으며 검출기의 기술 지표는 국제 선진 수준에 도달했습니다.
바로 이 지칠 줄 모르는 힘으로 장진과 그의 팀, 그리고 여러 협력 단위들이 단결하고 열심히 일하여 4년도 채 안 되는 기간에 위성 개발 과업을 예정보다 앞당겨 완수할 수 있었다.
새로운 유형의 위성이 탄생했습니다.
책상 정도의 크기에 1.4톤의 탑재량을 가지고 있으며 거의 80,000개의 전자 채널을 통합합니다. 위에서 아래로 플라스틱 플래시 어레이 검출기, 실리콘 어레이 트랙 검출기, BGO 에너지 미터 및 중성자 검출기의 4가지 감지기가 장착되어 있습니다.
이것은 본토 최초의 우주 전용 천문 위성입니다.
이 위성의 이름을 무엇으로 지어야 할까요? 이 팀의 젊은이들은 온라인 공개 공모를 제안했고, 총 32,517개의 유효한 제안서를 받았습니다. 전문 심사위원단의 투표와 중국과학원의 승인을 거쳐 이 위성의 공식 명칭은 '오공'으로 명명됐다.
기자 회견에서 장진은 "오공"에 대해 자세히 설명했는데, 그는 분명히 오공은 유명한 중국 책 "서유기"에 나오는 원숭이 왕의 이름에서 따온 것이며, 동시에 "오공"은 이해한다는 의미이고, "오공"은 우주에 대한 이해와 탐험의 의미를 가지고 있다고 말했습니다. 한편, 오공의 불타는 눈은 광활한 우주에서 암흑물질의 흔적을 찾아 식별할 수 있는 인공위성의 탐사선과 같다. 암흑물질 입자 탐지 위성 '오공'의 명명은 미국의 아폴로, 미국과 독일의 태양신, 유럽의 율리시즈, 중국의 창어 등 신화적 이미지를 따라 과학위성의 이름을 짓는 관행과 일치한다.
(에프)
드디어 천궁에서 손오공이 대혼란에 빠지는 날이 왔습니다!
2015년 12월 17일 오전 8시 12분, 끝없이 펼쳐진 고비사막에서 창정-2D 운반 로켓이 굉음을 내며 이륙했다. 순식간에 로켓은 광활한 하늘에 어렴풋이 보이는 작은 빛줄기로 변했다......
위성 추적 및 통제 센터에서는 대형 스크린 앞에서 긴장한 직원이 실시간으로 지시를 내렸습니다.
"프로그램이 돌아간다. "
"별과 화살은 분리되어 있습니다. "
"태양 돛 패널이 열립니다. "
"각 독립형 파워업. "
"부하의 전원이 켜졌습니다. "
"위성이 성공적으로 궤도에 진입했습니다!"
이때 모니터링 홀에서 박수 소리가 울려 퍼졌고 참석한 직원들은 차례로 일어나 서로를 축하하고 따뜻하게 포옹했습니다.
큰 화면을 바라보고 있던 '오공'의 수석 과학자 장진은 얼굴을 쭉 뻗었지만 마음은 풀리지 않았고, 시운전에서 정식 운영까지 50일 이상의 긴 시간이 걸리고 매일 새로운 도전에 직면하게 될 것입니다. 지난 50일 동안 창진의 마음은 늘 영향을 받았다. 그는 흥분과 불안 속에서 나날을 보낸다.
그해 말이 되어서야 '오공'의 각종 장비가 정상 작동을 하고 나서야 장진의 매달린 마음이 조금 풀렸다.
2015년 12월 17일 오전 8시 12분, 창정 2D 운반 로켓이 오공 암흑물질 입자 탐지 위성을 우주로 쏘아 올렸다
"오공" 위성의 성공적인 비행 후 매일 아침과 저녁에 중국 상공을 통과하고 Miyun, Kashgar 및 Sanya의 데이터 수신 스테이션은 프로그램을 시작하여 하루에 약 16GB의 원시 데이터를 수신합니다.
2016년 12월 29일, 퍼플마운틴 천문대는 암흑물질 입자 탐지 위성 '오공'이 지난 두 달 동안 초대질량 블랙홀 CTA 102에서 여러 차례 감마선 폭발을 기록했다고 보고했다.
2017년 첫 연구 결과가 네이처(Nature) 저널에 발표되었습니다.
2018 년 12 월 17 일, "오공"의 서비스가 2 년 연장되었습니다.
2020년 12월 17일, "오공"의 운행 기간이 다시 연장되었습니다.
2021년 5월 19일, 암흑물질 위성 '오공'이 세 번째 과학적 성과를 발표했다. 그의 팀은 현재까지 고에너지 헬륨 원자핵의 가장 정확한 우주선 스펙트럼을 매핑하고 에너지 스펙트럼의 새로운 구조를 관찰했습니다. 이것은 대륙 우주에서 고에너지 입자의 검출이 세계 최고 수준이 되었음을 나타냅니다.
2021년 9월 7일, 오공 위성 과학팀은 첫 번째 감마선 광자 과학 데이터를 전 세계에 공개했습니다.
2022년 11월 4일, 대륙 암흑물질 입자 탐지 위성 '오공'을 기반으로 연구진은 현재까지 가장 높은 에너지 범위를 가진 붕소/탄소 및 붕소/산소 우주선 입자의 특정 에너지 스펙트럼을 매핑하고 에너지 스펙트럼의 새로운 구조를 발견했습니다. 이 결과는 우주에서 에너지 입자의 전파가 예상보다 느릴 수 있음을 시사한다. 이번 연구 결과는 중국 종합 학술지 '사이언스 회보(Science Bulletin)'에 게재됐다.
거듭된 데이터 발표는 세계 천문학계의 관심을 끌었고 우주에 대한 인류의 이해를 진전시켰으며 암흑 물질의 베일은 서서히 벗겨지고 있습니다......
"오공" 위성은 8년 동안 우주에 머물렀으며 설계 수명을 훨씬 초과했으며 모든 구성 요소는 최상의 상태입니다. 이 기간 동안 오공은 하루 종일 11회 이상의 지역 스캔을 완료했으며 수백억 개의 고에너지 우주선 이벤트를 획득했습니다.
창진은 '오공'이 평균 1초에 60개의 고에너지 입자를 '포획'할 수 있으며, 전자와 감마선 등 우주선 입자를 GeV에서 수십 TeV 사이로 측정할 수 있다고 자랑스럽게 소개했다. 지금까지 세계에서 가장 넓은 관측 에너지 범위와 최고의 에너지 분해능을 가진 우주 우주선 검출기입니다. 그는 "오공"의 "불타는 눈"의 도움으로 우주의 새로운 모습을 엿볼 수 있고 "보이지 않고 만질 수 없는" 암흑 물질을 포착할 수 없을지 모르지만 미래는 기대할 수 있다고 믿습니다.
특별 인터뷰에서 창진은 입수할 수 있는 자료에 눈에 띄는 징후가 있음을 인정했지만, 향후 작업이 계속될지는 불확실하다.
오늘날 암흑물질은 여전히 '어둡고' 있으며, 아마도 가까운 장래에 인류는 그 신비한 베일을 걷어내고 눈부신 '밝은' 색을 드러낼 것이다.
텍스트 | 장젠화(張建華)
편집 | 펑추홍(Feng Qiuhong), 왕루이(Wang Rui)
인터뷰 대상자 이미지 제공
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감수: Xu Heng