年终盘点：2021年中国太空探索的重大进展(2)

天文学家已经知道，银河系不是传统认知的光滑扁平盘，而是一条星波荡漾的星河。这一认识源于银河系反银心方向子结构的发现，但这些子结构到底起源于哪里存在争议。

5月，《天体物理学报》发表的一篇中国科学家的研究论文终结了这一争议。中国科学院国家天文台、西华师范大学等单位的研究人员，利用郭守敬望远镜（LAMOST）和“盖亚”卫星（Gaia）数据，对位于反银心方向的一些子结构与银盘进行“亲子鉴定”，发现银河系反银心子结构并不是被银河系吸积的矮星系遗迹，而是银河系外盘的一部分。

利用望远镜的观测数据，研究人员搜寻到589颗来自麒麟座星环、三角座—仙女座星流和A13结构的成员星，这是目前最大的反银心子结构成员星样本。

研究人员将成员星样本的化学元素含量、运动特征以及能量角动量分布，与银盘进行比对，发现这些成员星与银盘拥有相似的近圆形运动轨道，金属丰度与银盘的厚盘星相似，这些都证明了子结构成员星可能来自银盘厚盘。

然而，进一步验证发现，这些子结构成员星的α元素丰度明显低于厚盘。对此，西华师范大学物理与空间科学学院副教授李静解释道，因为目前银河系外盘依然存在很多冷气体，相对于内盘，外盘分子云密度低，化学元素的金属丰度增加不充分。

从运动特征和化学DNA鉴定，天文学家推测这些子结构成员星应该属于低α丰度贫金属外盘星。中国科学院国家天文台研究员薛香香说：“这意味着这些反银心子结构起源于银盘。”

03 天问一号登陆火星探寻火星起源与演化的线索

新华社发 国家航天局供图

穿越漫漫星河，跋涉297天，2021年5月15日7时18分，短短9分钟内将两万多公里时速降为零，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。

5月22日10时40分，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。中国成为世界第二个让火星车成功着陆的国家。

我国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥介绍，天问一号任务是中国开展行星探测的第一步，圆满完成了“一次任务实现火星环绕、着陆、巡视”的既定任务目标，将极大推动中国空间科学，特别是行星科学研究的发展。目前，天问一号在轨运行状态良好，配置的13台科学载荷已全部开机开展科学探测活动，为科学家提供丰富的高质量科学探测数据。具体来说，可以获得包括火星地形地貌、表面物质成分、地下结构、磁场、气象和空间环境等在内的多元素、第一手火星科学数据。“祝融号”正继续向乌托邦平原南部疑似古海洋与陆地交界的地带行驶，探寻揭开火星起源与演化之谜的线索。

值得一提的是，天问一号在奔火途中还获取了地月合影、“深空自拍”飞行图像，并传回首幅火星图像。抵达火星表面后，6月11日，天问一号首批科学影像图发布，标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。

04 “拉索”发现迄今最高能量光子突破人类对银河系粒子加速传统认识

高海拔宇宙线观测站“拉索”。图源：中科院高能所

大科学工程高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO），位于四川稻城平均海拔4410米的海子山，是世界上最大的高海拔宇宙线观测装置，历时4年，于10月24日建成并正式进入科学运行阶段。

边建设边运行的“拉索”，在银河系内发现了能量高达1.4拍电子伏特的光子。这是人类迄今观测到的最高能量光子，突破了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了超高能伽马天文学的新时代。5月17日，相关成果论文在线发表于《自然》杂志。

05 FAST新发现201颗脉冲星“中国天眼”成最强大脉冲星搜索利器

世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）于2016年9月25日落成启用。新华社记者欧东衢摄