怒火平息战斧试试询问周围的朋友：科学研究的哪一个领域与我们的生活最息息相关，回答会是多种多样的：医学、生物技术、能源与环境但鲜少有人提及空间科学。

　　所谓空间科学，是以航天器为主要平台，研究发生在日地空间、行星际空间乃至整个宇宙空间的物理、天文、化学以及生命等自然现象及其规律的科学。可就是这看起来有些遥不可及的研究领域，却与人类社会的进步以及生产生活密不可分。

　　自1957年以来，人类已经发射了近8000个航天器。进入新世纪之后，空间科技继续引领人类社会发展，并不断开辟新的前沿，呈现出新的趋势。

　　一些长期困扰人类的重大科学问题，如宇宙大爆炸之后到星系诞生之前究竟发生了什么、神秘的黑洞及其周边是什么样子、地球之外是否有生命包括智慧生命等重大前沿科学问题，都成为未来空间探索的关注重点。

　　其实，当人类登陆月球，从地球这个摇篮向外迈出第一步开始，就在不断扩展和突破对宇宙空间的认识。

　　哈勃空间望远镜（HST）和威尔金森微波各向异性探测卫星（WMAP）等卫星，将宇宙的年龄从70~200亿年精确测定为137.3亿年，使误差小于1%；人们在发现宇宙中存在暗能量的基础上，又进一步确定其比例占到了3/4左右。

　　这些结果不仅彻底革新了已有的宇宙观，更进一步激发了人类对浩瀚宇宙的探知欲。

　　通常来说，空间科学大致包括空间天文、太阳物理、空间物理、空间微重力和空间地球科学等主要学科方向。而对其中每一个方向的深入研究，都直接或间接地影响人们对宇宙的认识以及生产生活方式的改变。

　　在空间天文方面，人们通过在大气层之外观测各种天体的电磁辐射和来自于宇宙空间的各种高能粒子，研究天体的物理特性，或者利用宇宙中各种极端条件研究某些基本的物理规律；在太阳物理方面，太阳是地球上一切生命存在的基础，研究和预测太阳活动，对气候和空间环境预报都有着重要意义；空间物理研究的地球电离层、磁层和带电粒子环境，与航天器的安全、短波通讯等密切相关；空间微重力在晶体材料制备、生物育种方面发挥着重要的作用；而空间地球科学就是从太空研究人类生存的地球，比如监测、研究大气中的温室气体以及水的循环过程等等。

　　对于宇宙空间的探索不仅是科学研究的重大课题，更是科普的“必修课程”。广袤的宇宙，迷人的星云，神秘的黑洞无一不吸引着广大公众。比如，哈勃望远镜作为人类迄今为止研制的最为卓越的科学研究仪器之一，其拍摄的关于宇宙天体的精美图片成为科学与美学结合的典范，给所有人带来高雅的精神享受的同时，也让人们更加着迷于夜晚头顶的那片星空。

　　千百年来，宇宙空间一直是人类最为好奇和渴望了解的领域。“不论是孩子还是公众都有好奇心，如果我们把有关空间科学的科普做得生动一些，就能让更多年轻人有机会接触空间科学。”中国科学院国家空间科学中心研究员孙丽琳说。

　　其实，在保持年轻人好奇心和推动科普工作方面，美国早已有所行动。美国政府推行的鼓励学生主修科学、技术、工程和数学领域的“STEM计划”，其中就包含科普的成分即鼓励年轻人投身到这些科技领域，从而为美国科技领先不断补充后备力量。

　　此次，空间科学先导专项将先后发射升空的四颗卫星，都聚焦于最前沿的科学问题，并直接为科学服务。

　　因此可以预期的是，先导专项的实施势必将会获得一大批重大的、甚至是突破性的科学成果，从而为人们揭开那浩瀚星空的又一层面纱。

　　除了丰富认知，空间科学更是无时无刻不联系着我们的衣、食、住、行。无处不在的卫星通信、卫星导航定位、卫星遥感以及依靠卫星对地球观测的天气预报和灾害预报，成为我们日常生活中必不可少的要素；而源于空间科技需求而发展起来的新技术，在为空间探索服务的同时，更是极大地改变着人们的生活。

　　卫星通信凭借传输距离远、覆盖面宽、通信容量大、机动灵活、组网方便、通信质量高、不受地理限制等优点，早已成为当今全球最重要、也是最先进的通信手段，并已成功应用于石油、地质、新闻、水利、外交、海关、体育、抢险救灾、银行、安全、军事和国防等领域。

　　“全球卫星导航系统的应用，仅受人类想象力的制约。”这句话如今看来一点都不夸张。

　　卫星导航已经成功“入侵”人们生活的方方面面：小到利用车载导航规划路线，通过手机定位系统了解周边的服务设施；大到使铁路、公路、海洋、航空的运输更加高效、安全、可靠。

　　而提到卫星导航系统，目前全球应用最广泛的当属美国的GPS全球导航定位系统，它由24颗卫星组成，具有全天候、高精度、实时传输等性能。而中国自行研制的全球卫星导航系统北斗卫星导航系统是继GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后第四个成熟的卫星导航系统。北斗的出现，对中国摆脱GPS危险依赖和产业升级意义重大。

　　卫星遥感将人类认识地球、研究地球的视点从地面、低空扩展到太空。通过对地球高视点、宽视域和连续性的观测，人类对自己所居住的地球及其周围环境有了更全面、更清晰、更深刻的认识。当前，卫星遥感已应用到气象、资源、测绘、海洋、环境和灾害监视等领域，社会、经济效益相当可观。在2008年汶川地震的救灾工作中，遥感技术就发挥了独特的作用，可谓功不可没。

　　一方面是空间科学直接服务生活，另一方面则是空间研究拉动的技术发展促进着人类生活水平的提升。由于现有观测技术均已被普遍采用过，因此，要获得新的数据和信息，就要利用新的探测方法、新的制造工艺，甚至是新的材料。

　　如此一来，这一发展趋势不但可以持续产生新的科学突破，还能极大地带动新的工艺和材料等相关技术的发展，使其延伸至其他应用领域，带来潜在经济效益。而实际上，这些发展最终将会通过转化，普惠大众生活。

　　利用微重力环境可以制造出地面无法做到的材料和生物制品。当前，中国在空间微重力和强辐射应用方面成绩突出的，便是航天育种。利用中国返回式卫星从1987年以来已进行过多次飞行试验，其中部分变异大的品种在地面繁殖的后代，不仅植株明显增高增粗、果型增大，产量比原来普遍增长10%~20%，而且品质大为提高，作物也更加强健，对病虫害的抗逆性特别强。这对中国这个拥有十几亿人口的农业大国来说可谓意义非凡。

　　还有，目前手机上使用的高分辨率相机，已经普遍采用了来自深空探测技术领域的CMOS成像技术；观测宇宙伽马射线暴的SWIFT卫星所使用的碲锌镉探测器，如今在核医学探测中发挥着重要的作用；当下基本上人手一台的笔记本电脑，正是当时阿波罗计划中计算机需要小型化的产物；而就连尿不湿的创意，都是来自于太空排尿设计

　　纵观当下，太空已经成为各个大国国防安全领域最重要的战略制高点，现代化战争的较量实际上已经从地面上升到了空间。

　　2013年，美国国防部更新其空间科学与技术战略的7个新目标，并将结合新目标更新2011年发布的空间科学与技术战略；俄罗斯计划利用为国际空间站建造的模块，从2017年开始部署自己的轨道空间站，新空间站的主要任务之一就是试验未来用于探月任务的载人飞行器；中国第9部国防白皮书《中国的军事战略》首次明确海洋、太空、网络空间、核力量同时并列为中国重大安全领域

　　发展空间技术，既是保障我国太空安全的必需手段，更是为全人类的未来谋求福祉。

　　在空间安全方面，除了太空军事应用，还有一个无法回避的问题如何处理越来越多的太空垃圾。

　　在应对和解决全球健康、教育、能源安全、气候变化等问题方面，越发成熟的太空基础设施作出了很大贡献。但不幸的是，由于我们对卫星的依赖度不断提高，以及长久以来认为“太空非常巨大”，致使太空环境不断恶化。自太空时代开始以来，大量地球观测卫星、通讯卫星以及其他卫星不断被送入太空，致使“太空交通”越发拥挤。

　　2014年，为了避免遭到太空垃圾的撞击，国际空间站不得不3次变轨。除了空间站，太空垃圾也对轨道中造价昂贵并且对我们至关重要的卫星构成威胁。

　　由于任何一次碰撞都可能会产生爆炸性碎片的增长，因此一旦这些碰撞产生连锁效应，空间将无法进入，人类也将不得不回到太空时代之前。这是关系太空开发是否可持续的重大问题，并将会随着时间的推移变得日益紧迫。

　　治理太空环境如同治理地球环境。“必须制定进入空间和航天器寿命末期自主再入大气层的准则，必须研究碎片清扫方法并实施碎片清扫计划。这个发展趋势将是不可避免的。这一点与我们现在不得不治理地球环境非常相似。”中国科学院国家空间科学中心主任吴季表示。■