姓名: 王明骞 学号: 16050510061
转载自:http://mp.weixin.qq.com/s/6KrEqiy21icbBg5kb3XUWQ 有删改
[嵌牛导读]
根据中国暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）采集到的数据，科研人员获得了目前国际上最精确的高能电子宇宙射线探测结果，首次直接测量到电子宇宙射线能谱在~1TeV处的拐折，其精确的下降行为对于判定部分（能量低于1TeV）电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。
[嵌牛鼻子]
为什么要寻找暗物质，如何寻找暗物质，研制出一颗“满分卫星”，“悟空”卫星有哪些目标
[嵌牛提问]
“悟空”卫星的原理是什么？在研制“悟空”卫星的重大障碍有哪些？“悟空”卫星的工作原理有哪些？何时才能真正地直接的探测到暗物质？
[嵌牛导读]
为什么要寻找暗物质？
地面和空间的大量观测表明: 我们宇宙最主要的部分是暗物质和暗能量，人类只弄清了宇宙的百分之五。
根据天文观测表明，暗物质没有强相互作用，也没有电磁相互作用，这意味着它既不发光，也不反射光，也不吸收光，通过光学原理找不到它。相互作用很微弱，暗物质是可见物质的五倍，长寿命、质量大，把暗物质的物理性质和标准模型里面的所有基本粒子相匹配，发现没有一个基本粒子能符合暗物质的物理性质。
标准模型中的所有基本粒子与暗物质粒子性质均不吻合，这就意味着，如果找到了暗物质粒子，肯定会超出标准模型，导致物理学发生巨变，这就是暗物质探测意义这么重大的主要原因。
如何寻找暗物质？
国际上，已经在暗物质探测方面耗资数百亿美元。探测方式包括在加速器上探测暗物质粒子，在地下直接探测暗物质粒子，和在天上间接探测暗物质粒子。
探测暗物质粒子的三种方法
我们的暗物质粒子探测卫星属于空间间接探测暗物质粒子，主要是到空间去探测暗物质的物理性质，弄清楚它的物理本质。暗物质本身不可见，但暗物质湮灭或者衰变了的时候会产生看得见的粒子，通过探测卫星探测看得见的粒子，可以探测看不见的暗物质粒子，叫间接探测法。
由于暗物质粒子湮灭或者衰变时产生的信号很微弱，所以我们需要一个高能量分辨、高空间分辨、高统计量、低本底的高能粒子望远镜，也就是说要“看得清、测得准”。
我们的团队在暗物质探测方面已经有20年的历史：
1998年开始提出科学目标
1999年开始在加速器上验证我们的实 验方法
2000年开始花了10年时间解决了所有 的关键技术
2011年开始花了四年时间研制了一颗 卫星，目前这颗卫星在天上已经 工作两年。
研制出了一颗“满分”卫星
我们的卫星于2011年12月立项，2015年年底发射。整个研制阶段，一共花了四年，经历了三个阶段，研制了四套样机。方案阶段要论证探测器方案是否可行，包括卫星一体化是不是能行。做的电性件，也就是小型的暗物质粒子探测器，在地面证明能正常工作，然后拿到欧洲去标定一下，证明你的方法可行，才能进入初样阶段。在初样阶段研制了一套验证机，和后来真正的探测器是一样大的，验证探测器能正常工作，满足要求。然后我们才研制一套飞行件到天上去观测。最后正样阶段就是做真正上天的探测器。
2015年12月17号在酒泉卫星发射中心，“悟空”卫星成功发射。 卫星的名字叫“悟空”，很多人好奇这是怎么来的。这是卫星上天前，在网上进行的征名。我们都觉得这是一个很好的名字，希望通过“悟空”的火眼金睛能够找到暗物质这个“妖魔鬼怪”。卫星的英文名字叫作 Dark Matter Particle Explorer，简称DAMPE。
卫星上天三个月以后，科学院组织了一次评审，各项指标都满足评定要求，整星指标评定为100分。2016年3月，卫星交付中国科学院紫金山天文台，正式进入科学运行阶段。到目前为止，卫星在轨将近两年，所有的探测器性能和刚发射时一样，保持了100分的状态。
“悟空”卫星都有哪些目标？
暗物质粒子探测卫星主要是通过在空间探测高能粒子，实现三个科学目标。第一个最重要的科学目标是探测暗物质粒子，悟空卫星本身就是宇宙线和伽马射线望远镜，所以我们还可以做宇宙射线起源和传播加速方面的研究，这也是一个天文方面很重要的科学问题。
在暗物质方面，暗物质卫星要找三个典型的信号。一个是伽马射线谱线，第二个是晕状分布的伽马射线，第三点是奇异电子能谱结构。这三个是暗物质的特征信号，它和其它的天体物理构成有显著的区别，找到这三个信号对研究暗物质特别重要。
暗物质卫星是一个望远镜，它测量天上所有的高能粒子，测量三个主要的物理量：能量、方向、电荷，还有卫星提供的时间。最主要的是把天上的高能粒子要分得很清楚，所以我们用“看得清、测得准”六个字来表达暗物质粒子的设计指标。
看得清，就是所有的东西都分得很清楚；测得准，是所有的物理量要高分辨地测量，所以关键的物理量在设计时都是两种独立的测量，每一个物理量是用两种探测器测量，这样保证结果的高可靠性。
What I do know that it is very exciting to be a part of China’s voyage of scientific disco-very. And I thank the Wukong team for lettin-g Nature be a part.
中国这一领悟的突破，是中国基础科学从搭车走到基础理论世界中央的重要一步！