我国空间科学任务“四个科学”特点，以中国科学院空间科学战略性先导科技专项为例

来源：中国科学院院刊

空间科学是以航天器为主要平台，研究发生在地球、日地空间、行星际空间乃至整个宇宙空间的物理、天文、化学和生命等自然现象及其规律的科学 。2010年3月，国务院第 105 次常务会议审议通过了中国科学院（简称“中科院”）“创新 2020”规划，决策部署中科院组织实施战略性先导科技专项（以下简称“先导专项”）。2011年1月，空间科学战略性先导科技专项（以下简称“空间科学先导专项”）作为中科院首批启动的先导专项之一正式立项实施，使得我国的空间科学第一次有了系统性的支持计划。

“十二五”时期，空间科学先导专项首批实施的暗物质粒子探测卫星（以下简称“暗物质卫星”）、“实践十号”返回式科学实验卫星（以下简称“‘实践十号’卫星”）、“量子”科学实验卫星（以下简称“‘量子’卫星”）和硬 X 射线调制望远镜卫星（以下简称“HXMT 卫星”）任务“四发四捷”，已经产出一系列重要成果，使中国逐渐成为国际空间科学领域一支重要的新兴力量。

2018 年 5 月 31 日，空间科学先导专项（二期）正式立项启动，瞄准宇宙和生命起源与演化、太阳系与人类关系两大科学前沿，部署实施太阳风—磁层相互作用全景成像卫星（SMILE）、先进天基太阳天文台卫星（ASO-S）、爱因斯坦探针卫星（EP）和引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星（GECAM）等空间科学卫星任务（以下统称“空间科学任务”）。中科院国家空间科学中心作为空间科学先导专项的总体依托单位（以下简称“专项总体”），在组织实施空间科学任务过程中，积累了宝贵经验。

当前，空间科学事业正处于难得的蓬勃发展机遇期，需要审视空间科学任务的特点，梳理其管理实践和对策，遵循其发展规律，不断总结经验，对促进我国空间科学的长期可持续发展颇有裨益。

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空间科学任务的“四个科学”特点

以中科院空间科学先导专项为例，空间科学任务研制和管理过程就是科学与技术、科学与工程有机融合、相互迭代并最终实现科学上的重大创新突破的发展过程。不同于应用卫星或商业卫星任务，空间科学任务的核心特点是科学驱动，具体表现为“四个科学”特点，即科学目标、首席科学家、科学载荷和科研院所。

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科学目标

每项空间科学任务都有明确的科学目标，并根据科学目标提出对工程各大系统的技术指标要求与使用要求，且从方案设计、工程研制、在轨测试及实验到任务完成，始终围绕科学目标的实现。科学目标是空间科学任务一切工作的出发点和落脚点，而实现科学目标是空间科学任务的“初心”。因此，为了实现科学上的重大创新突破，必须从源头上确保科学目标的战略性、创新性、可行性、重大性和带动性。这个指导思想贯穿空间科学任务从遴选、立项、研发到运行的始终。

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首席科学家

每项空间科学任务都设立首席科学家岗位。首席科学家不仅是科学目标的提出者，而且是后续科学研究的实践者和组织者，是空间科学任务的“灵魂”，其对任务的成败具有决定性的作用。

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科学载荷

科学载荷是获取科学数据和实现科学目标的“尖兵”，是空间科学任务中最关键的组成部分，又被称为有效载荷。科学载荷往往极端复杂、技术难度极大、精度要求极高。科学载荷的配置、设计、研制是确保实现科学目标的关键。

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科研院所

空间科学任务的科学载荷、科学应用系统和地面支撑系统的研制单位及首席科学家所在单位大部分是承担前沿性基础科学研究的研究所或高等院校（以下统称“科研院所”）。这些单位研究基础扎实、技术前沿性强，是航天领域不可或缺的新生力量，但往往航天工程经验不足、不确定因素多，这使得空间科学任务在工程实现、质量管理和风险管控方面面临着挑战。

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针对空间科学任务“四个科学”特点的管理实践

针对空间科学任务的“四个科学”特点，专项总体以任务生命周期为主线，在管理实践中执行“四个坚持”，促进科学与技术、科学与工程的有机融合，确保工程进度和质量，努力促进成果产出的最大化。

坚持以科学目标为牵引，始终不忘“初心”

在管理过程中，空间科学任务始终坚持科学驱动，以科学目标为牵引，重点抓战略规划、任务征集和任务遴选三大关键环节，确保遴选出的任务满足国家需求，具备瞄准重大科学前沿问题的重大性或具有相当的带动性。