China Space Day – Sehen Sie diese chinesischen „Stars“, die im Weltraum leuchten

Vor 52 Jahren markierte der erfolgreiche Start des ersten künstlichen Satelliten Chinas, Dongfanghong-1, den Beginn der Erforschung der Geheimnisse des Universums durch das chinesische Volk, der friedlichen Nutzung des Weltraums und des Nutzens für die Menschheit. Um diese Leistung zu würdigen, hat unser Land jedes Jahr am 24. April den „China Space Day“ begangen. Der chinesische Weltraumtag ist seit seiner Entstehung untrennbar mit Satelliten verbunden.

Vor sieben Jahren wurde der erste Satellit der ersten Weltraumforschungssatellitenserie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Satellit „Wukong“ zur Detektion dunkler Materieteilchen, ins All gestartet. Damit trat die Weltraumforschung meines Landes in eine Phase umfassender Erforschung ein. Anschließend wurden viele wissenschaftliche Satelliten wie „Hui Yan“, „Xihe“ und „Zhang Heng 1“ nacheinander ins All geschossen.

Vergessen wir am siebten „China Space Day“ nicht unsere ursprünglichen Ziele und werfen wir einen Blick auf die wissenschaftlichen „Sterne“, die jetzt am Himmel leuchten.

Weltraum-Erdwissenschaftssatellit

Beobachten Sie Mensch und Natur aus einer anderen Perspektive

Sie sind die „Späher“ der menschlichen Aktivitäten und beobachten mit ihren „Adleraugen“, wie Mensch und Natur interagieren. Sie sind auch die „Whistleblower“ der zukünftigen nachhaltigen Entwicklung und überwachen unzivilisiertes menschliches Verhalten. Es handelt sich um Weltraumsatelliten für die Erdforschung, deren Spezialität darin besteht, die Erde aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten.

„Zhang Heng Nr. 1“

Am 2. Februar 2018 wurde der Testsatellit „Zhangheng-1“ zur elektromagnetischen Überwachung ins All gestartet. Es besteht ein klarer Zusammenhang zwischen elektromagnetischen Störungen im Weltraum und dem Auftreten von Erdbeben. Daher ist der Aufbau eines elektromagnetischen Weltraumüberwachungssystems für die Erforschung neuer Methoden zur Erdbebenvorhersage von großer Bedeutung. „Zhang Heng-1“ ist mit einem hochpräzisen Magnetometer und einer Induktionsmagnetometer-Nutzlast ausgestattet. Durch die Erfassung globaler Beobachtungsdaten zu elektromagnetischen Feldern, ionosphärischem Plasma und hochenergetischen Partikeln ermöglicht es eine Echtzeitüberwachung der Ionosphärendynamik und die Verfolgung von Erdbebenvorläufern in China und den umliegenden Gebieten. „Zhang Heng-1“ gelang die erste hochpräzise In-situ-Erkennung ionosphärischer Elektronen und Ionen in China, die erste Nord-Süd-Konjugatbeobachtung geomagnetischer Pc1-Pulsationen (niederfrequente Schwankungen mit einer Frequenz von 0,2–5 Hz) in der Ionosphäre und Chinas erste Sammlung globaler Beobachtungsdaten geomagnetischer Felder mit völlig unabhängigen Rechten am geistigen Eigentum.

Nachrichtenagentur Xinhua (Foto von Wang Jiangbo)

Kohlenstoffsatellit

Am 22. Dezember 2016 wurde der Global Carbon Dioxide Monitoring Scientific Experiment Satellite (Carbon Satellite) ins All geschossen. Es verfügt über Detektionsgeräte wie Kohlendioxiddetektoren mit hoher spektraler und räumlicher Auflösung, multispektrale Wolken- und Aerosoldetektoren usw., die die Echtzeitänderungen des globalen atmosphärischen Kohlendioxidgehalts wahrheitsgetreu und objektiv wiedergeben und so eine Grundlage für die quantitative Berechnung und Überwachung von Kohlenstoffquellen und -senken bieten. Mithilfe des Kohlenstoffsatelliten erstellten chinesische Wissenschaftler die erste globale Kohlendioxidverteilungskarte und den ersten globalen Kohlenstoffflussdatensatz des chinesischen Kohlenstoffsatelliten. Das Institut für Atmosphärenphysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat die durch Sonnenlicht induzierten Chlorophyllfluoreszenzdatenprodukte terrestrischer Ökosysteme erhalten.

(Fotoquelle: Xinhuanet)

„Wissenschaftssatellit 1 für nachhaltige Entwicklung“

Am 5. November 2021 wurde der Sustainable Development Science Satellite 1 (SDGSAT-1) ins All gestartet. Es handelt sich um den weltweit ersten wissenschaftlichen Satellit, der der Agenda 2030 der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung dient, und seine Datenprodukte werden weltweit geteilt. Es ist mit drei Nutzlasten ausgestattet: Wärmebildkameras für Infrarot, Schwachlicht und Multispektralkameras, die eine detaillierte Darstellung von „Spuren menschlicher Aktivitäten“ ermöglichen: Die Wärmebildkamera kann die Temperatur von Land- und Wasseroberflächen, die dynamischen Veränderungen von Wasser und Wärme auf Ackerland, die Verteilung städtischer Wärmeenergie usw. genau erfassen; Der Schwachlicht-Bildgeber kann den sozialen und wirtschaftlichen Entwicklungsstand sowie das Siedlungsmuster der Menschen widerspiegeln, indem er die Intensität und Verteilung des Nachtlichts erkennt. Der Multispektralbildgeber kann die Wasserqualität, die ökologische Umwelt vor der Küste, die Küstenaquakultur und die Verbreitung von Wasserpflanzen sowie Gletscher, Schnee, Vegetationsbedeckung usw. überwachen und analysieren. Ende 2021 wurde die erste Serie von 11 Bildern des Satelliten offiziell veröffentlicht, darunter Schwachlicht-, Multispektral- und Wärmeinfrarotbilder von vielen Regionen und Städten wie dem Jangtse-Delta, der Shandong-Halbinsel, Namtso in Tibet, Aksu in Xinjiang, Peking, Shanghai und Paris, Frankreich.

Multispektrales Fernerkundungssatellitenbild des Namtso-Sees in Tibet.

(Nachrichtenagentur Xinhua)

Weltraumastronomiesatellit

Unser Verständnis des Universums erweitern

Suche nach Beweisen für die Existenz dunkler Materie, Beobachtung von Explosionen schwarzer Löcher, Untersuchung des „einen Magnetfelds und der zwei Stürme“ der Sonne ... In den letzten Jahren hat mein Land nacheinander mehrere astronomische Weltraumsatelliten entwickelt und gestartet, wodurch die Grenzen des Verständnisses des Universums kontinuierlich erweitert und eine neue Reise der Weltraumforschung begonnen wurde.

Wukong

Am 17. Dezember 2015 wurde der Satellit „Wukong“ zur Erkennung dunkler Materieteilchen erfolgreich gestartet. Der Satellit ist ein Weltraumdetektor für hochenergetische Gamma- und Elektronenstrahlen im Kosmos mit dem bislang größten Beobachtungsenergiebereich und der besten Energieauflösung. „Wukong“ hat die Aufgabe, Beweise für die Existenz dunkler Materie zu finden. Es kann durchschnittlich 60 hochenergetische Teilchen pro Sekunde erfassen und kosmische Strahlungsteilchen wie Elektronen und Gammastrahlen mit Energien von 1 Milliarde Elektronenvolt bis zu mehreren zehn Billionen Elektronenvolt messen. Derzeit hat „Wukong“ bedeutende wissenschaftliche Ergebnisse erzielt, wie etwa die genaue Messung des Elektronenenergiespektrums, die Aufzeichnung des Energiespektrums der kosmischen Strahlung hochenergetischer Protonen, die Aufzeichnung des bislang genauesten Energiespektrums der kosmischen Strahlung hochenergetischer Heliumkerne und die Beobachtung neuer Energiespektrumstrukturen. Auch die ersten damit erfassten wissenschaftlichen Daten zu Gammaphotonen wurden der Weltöffentlichkeit zugänglich gemacht.

(Fotoquelle: Xinhuanet)

Insight-Satellit

Am 15. Juni 2017 wurde der Satellit Insight-HXMT mit hartem Röntgenmodulationsteleskop ins All geschossen. Es trägt vier Nutzlasten: Hochenergie-, Mittelenergie- und Niedrigenergie-Röntgenteleskope sowie einen Weltraumumgebungsmonitor. Nach dem Start des Satelliten Insight-HXMT wurden eine Reihe wichtiger wissenschaftlicher Ergebnisse erzielt, darunter die Beobachtung von Gravitationswellenereignissen, die durch die Verschmelzung zweier Neutronensterne verursacht werden, ein Panoramablick auf den Explosionsprozess eines Doppelschwarzen Lochs, der hochenergetische Strahlungsprozess des größten Flares im 24. Sonnenaktivitätszyklus sowie die direkte Messung des stärksten Magnetfelds im Universum, die hochpräzise Überprüfung der Pulsarnavigation im Orbit, die Entdeckung des relativistischen Jets, der dem Schwarzen Loch am nächsten ist, die Entdeckung von Hochgeschwindigkeitsplasma, das aus dem Schwarzen Loch austritt, die Entdeckung und Bestätigung des ersten Röntgenausbruchs, der gleichzeitig mit einem schnellen Radioblitz auftrat und von einem Magnetar (einem Neutronenstern mit einem extrem starken Magnetfeld) stammte, usw.

Am 19. Februar 2021 stellte der Forscher Zhang Shuangnan, Chefwissenschaftler des Satelliten Insight-HXMT, die Ergebnisse auf einer Pressekonferenz am Institut für Hochenergiephysik (IHEP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften vor. Foto von Jin Liwang, Reporter der Nachrichtenagentur Xinhua

Xihe

Am 14. Oktober 2021 wurde „Xihe“, der erste wissenschaftliche und technologische Experimentalsatellit meines Landes zur Sonnenerkundung, erfolgreich gestartet und markierte damit den offiziellen Eintritt meines Landes in das Zeitalter der Weltraumerkundung der Sonne. „Xihe“ wendet erstmals die neue Gesamtdesignmethode „dynamische und statische Isolierung und berührungsloses Arbeiten“ an und schlägt erstmals die Methode „aktive Steuerung der Nutzlastkabine und passive Steuerung der Plattformkabine“ vor. Damit wird erstmals die Beobachtung der gesamten Sonnenscheibe im Hα-Band mittels Spektralabbildung möglich sein und es können Aufzeichnungen von Änderungen physikalischer Größen wie der atmosphärischen Temperatur und Geschwindigkeit während Sonneneruptionen gewonnen werden, was bei der Untersuchung der dynamischen Prozesse und physikalischen Mechanismen von Sonneneruptionen hilfreich sein wird.

(Fotoquelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

Grundlegende Weltraumphysik Satellit

Umzug des Labors in den riesigen Raum

Aufbau eines Quantenkommunikationsnetzwerks zwischen der Erde und dem Satelliten, Erfassung von Gravitationswellen im Weltraum, Durchführung wissenschaftlicher Experimente in der Mikrogravitation … Mit dem Fortschritt der Wissenschaft haben die Menschen begonnen, die Phänomene und Gesetze der Physik, Chemie und sogar des Lebens im solar-terrestrischen Raum, im interplanetaren Raum und im gesamten Universum zu untersuchen. In dieser Hinsicht kommt experimentellen Weltraumsatelliten eine unersetzliche Stellung und Rolle zu.

Mozi

Am 16. August 2016 wurde der weltweit erste experimentelle Satellit für die Quantenwissenschaft „Mozi“ ins All geschossen. Es wurden Durchbrüche in einer Reihe von Hochtechnologie- und Präzisionstechnologien erzielt, darunter die Ausrichtung optischer Pfade zwischen Satellit und Boden, die Aufrechterhaltung des Polarisationszustands und die Vektorkorrektur auf Satelliten-Bodenbasis, die Nutzlast einer Quantenlichtquelle usw., und die drei wichtigsten wissenschaftlichen experimentellen Aufgaben der Quantenverschränkungsverteilung, der Quantenschlüsselverteilung und der Quantenteleportation wurden erfolgreich abgeschlossen. Auf dieser Grundlage schloss „Mozi“ die Anbindung an die „Beijing-Shanghai Trunk Line“ ab und realisierte eine interkontinentale, quantensichere Kommunikation. Derzeit ist es chinesischen Wissenschaftlern mithilfe von „Micius“ gelungen, eine Quantenschlüsselverteilung vom Satelliten zur Erde über eine Distanz von 4.600 Kilometern zu realisieren. Zudem haben sie das weltweit erste Quantenkommunikationsnetzwerk vom Satelliten zur Erde aufgebaut, das 32 Knoten in vier Provinzen und drei Städten Chinas umfasst, darunter vier Quanten-Metropolregionsnetzwerke in Peking, Jinan, Hefei und Shanghai, und derzeit Zugriff auf mehr als 150 Benutzer hat. Darüber hinaus bietet „Mozi“ auch eine neue Plattform zum Testen grundlegender Probleme der Physik, wie etwa der Integration von Quantenmechanik und Gravitation.

Am Ali-Observatorium in Tibet fliegt der Quantenwissenschafts-Experimentiersatellit „Mozi“ vorbei und Forscher führen Experimente durch (zusammengesetztes Foto). Foto von Jin Liwang, Reporter der Nachrichtenagentur Xinhua

„Tai Chi Nr. 1“

Ende August 2019 wurde der Mikrogravitationstechnologie-Experimentalsatellit „Tai Chi-1“ erfolgreich gestartet. Das von „Tai Chi Nr. 1“ getragene Laserinterferometer weist eine Wegmessgenauigkeit von Hunderten von Pikometern auf (das entspricht ungefähr dem Durchmesser eines Atoms), der Schwerkraftreferenzsensor weist eine Messgenauigkeit von einem Milliardstel der Erdbeschleunigung auf und die Schubauflösung des Mikrotriebwerks hat Submikronewton erreicht. Derzeit hat „Tai Chi Nr. 1“ alle vorgegebenen Versuchsaufgaben erfolgreich abgeschlossen, die bislang präziseste Weltraum-Laserinterferometriemessung in meinem Land durchgeführt, die weltweit erste vollständige Leistungsüberprüfung der Hochfrequenz-Ionen- und Hall-Elektro-Mikroantriebstechnologie im Mikronewton-Bereich abgeschlossen und bei der Erzielung von Durchbrüchen bei zwei Arten von widerstandsfreien Steuerungstechnologien in meinem Land eine Vorreiterrolle übernommen.

Dies ist der Satellit Taiji-1 (Foto aufgenommen am 17. August 2019). Nachrichtenagentur Xinhua

Tianqin-1

Am 20. Dezember 2019 wurde Tianqin-1 erfolgreich ins All gestartet. Der Satellit wird im Orbit eine Verifizierung hochpräziser Weltraum-Trägheitssensoren, Laserinterferometer und anderer Geräte sowie von Kerntechnologien wie der widerstandsfreien Steuerungstechnologie und dem Mikronewton-Antrieb durchführen. Die Ergebnisse der ersten Experimentierrunde zeigten, dass alle technischen Indikatoren von Tianqin-1 die erwarteten Ziele der Mission übertrafen. Vor kurzem hat der Satellit Tianqin-1 globale Schwerefelddaten erhalten, die in den Bereichen Geodäsie, Geophysik, Öl- und Gasressourcenexploration von Nutzen sein können und dazu beitragen, auf den globalen Klimawandel zu reagieren und Katastrophen vorzubeugen bzw. abzumildern.

„Huairou Nr. 1“

Am 10. Dezember 2020 wurde der Gravitational Wave Burst High-Energy Electromagnetic Counterpart All-Sky Monitoring Satellite („Huairou-1“) erfolgreich gestartet. Die ersten beiden Kleinsatelliten sind auf beiden Seiten der Erde verteilt und verwenden eine konjugierte Umlaufbahnkonstellation. Sie werden den ganzen Tag lang hochenergetische Explosionsphänomene im Himmel beobachten, etwa Gravitationswellen-Gammastrahlenausbrüche, schnelle Radiostrahlungsausbrüche mit hoher Energie, spezielle Gammastrahlenausbrüche und Magnetarausbrüche. Ziel ist es, die Entstehung und Entwicklung kompakter Objekte wie Schwarzer Löcher und Neutronensterne sowie das Rätsel der Verschmelzung kompakter Doppelsterne zu lösen. Darüber hinaus soll „Huairou-1“ auch hochenergetische Strahlungsphänomene im Sonne-Erde-Raum, etwa Sonneneruptionen, terrestrische Gammastrahlenblitze und terrestrische Elektronenstrahlen, erfassen, um wissenschaftliche Beobachtungsdaten für die weitere Erforschung ihrer physikalischen Mechanismen zu liefern. Am 20. Januar 2021 veröffentlichte das Satellitenteam Huairou-1 zum ersten Mal im International Gamma-ray Burst Coordination Network eine Beobachtungsmitteilung zum Himmelsausbruchsereignis GRB 210119A. Damit begann der Satellit, der internationalen astronomischen Gemeinschaft zeitnah Beobachtungsergebnisse bereitzustellen.

(Fotoquelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

Reporter: Zhang Ye

Quelle: Science and Technology Daily