编者按：4月13日，为庆祝第七个“中国航天日”，中国科学院高能物理研究所向中国科学院与“两弹一星”纪念馆定点捐赠三件珍贵的展品：GECAM卫星有效载荷结构件、20吋新型微通道板型光电倍增管和8吋光电倍增管。为了专业解读每件展品蕴含的科技含量，“两弹一星”纪念馆特邀中国科学院高能物理研究所学术委员会主任陈刚研究员撰写2篇科普文章，并通过“航天点亮梦想”主题月活动之“科普分享”特别节目刊出，以飨读者。今明两天，敬请关注“科普分享”第二辑：《“怀柔一号”卫星》和《光电倍增管》,跟随陈老师一起探究宇宙奥秘。

 

   引力波暴高能电磁对应体全天监测器（GECAM，怀柔一号）卫星及科学成果

   “怀柔一号”卫星是中科院空间科学先导专项二期首发科学卫星。卫星主要科学目标是探测和致密天体并合引力波事件相关的电磁对应体，即引力波伽马暴，是国际上首颗全天监测引力波伽马暴的卫星。卫星有效载荷采用了溴化镧晶体匹配硅光电倍增管、星上伽马暴触发定位、自动增益控制、天文警报信息的北斗短报文准实时下传等创新技术，对伽马暴的综合探测能力达到国际领先水平。“怀柔一号”卫星于2020年12月10日在西昌卫星发射中心用长征11号固体运载火箭以一箭双星的方式发射入轨。中国科学院国家空间科学中心是卫星工程总体单位并承担了卫星地面支撑系统建设工作，中国科学院微小卫星创新研究院承担了卫星平台研制工作，中国科学院高能物理研究所是卫星项目提出单位并承担了卫星有效载荷研制任务和科学应用系统建设工作。

 

 

   GECAM卫星发射以后立刻投入观测运行并连续产生科学成果。2021年1月20日GECAM卫星团队首次在国际伽马暴协调网络发布了天体爆发事件GRB 210119A的观测通告，标志着GECAM卫星开始向国际天文界提供及时的观测结果，为“多波段、多信使”天文时代爆发天体的联合观测研究贡献力量。在后续的科学观测中，GECAM卫星发现了一系列的快速射电暴，特殊伽马暴，磁星以及X射线双星爆发，太阳耀斑，地球伽马闪，高能粒子等。快速射电暴是一种射电天文现象，它包含快速射电暴本征特性与形成环境的丰富信息。磁星是中子星的一种，它们均拥有极强的磁场，是由大型恒星经过超新星爆发后塌缩而成。X射线双星爆发可用来研究中子星或者黑洞的吸积过程。GECAM的观测对宇宙起源与演化研究极为重要。

   GECAM结构件

   GECAM卫星有效载荷结构件主要用于验证其整体结构设计的合理性和抗力学特性。4月13日，中国科学院高能物理研究所向中国科学院与“两弹一星”纪念馆捐赠GECAM卫星有效载荷结构件，旨在进一步宣扬崇尚科学、探索未知、敢于创新的理想信念。该结构件主承力结构同GECAM正样件保持一致，其上伽马射线探测器GRD、荷电粒子探测器CPD及内部电子学均使用配重代替，通过对其进行鉴定级量级的力学环模试验以摸索GRD探测器所承受的力学环境，以便指导GRD溴化镧晶体封装组件的抗力学设计工作。GECAM卫星有效载荷结构件完成了多个批次溴化镧晶体封装组件的力学验证工作，为GRD的研制提供了可靠的试验数据支撑。

 

 

   中国科学院高能物理研究所向中国科学院与“两弹一星”纪念馆捐赠的GECAM卫星有效载荷结构件已于4月24日“中国航天日”当天在“两弹一星”纪念馆正式展出。国科大在校师生可以通过团队预约参观“两弹一星”纪念馆的方式，来馆零距离感受航天魅力。

 

 

作者简介

 

   陈刚，研究员，中国科学院高能物理研究所学术委员会主任。

   1982年毕业于南京大学物理系。1986年至1989年在中国工程物理研究院攻读硕士。1991年至1994年在中科院高能所和瑞士联邦技术大学攻读博士。1995年至1996年在北京大学博士后流动站工作。1993年至今多次前往欧洲核子中心(CERN)参加合作研究工作。2004年被聘为高能物理所研究员。

   在中国工程物理研究院工作和学习期间，参与核物理与中子物理实验研究工作。在国际原子能机构支持下，负责中子在裂变材料中的倍增率实验研究工作。到高能所以后，参加L3实验，研究τ轻子物理，包括τ衰变分支比，极化不对称性等。1997年开始参加阿尔法磁谱仪(AMS)的研制和物理研究工作，负责AMS电磁量能器物理设计及性能测试研究。同时参与AMS物理软件的开发编写工作。 在从事粒子物理实验研究工作的同时，还负责高性能计算环境的研究工作。为高能所建立和维护物理计算环境。与CERN合作，在国内建立了高能物理网格计算环境LCG(LHC Computing Grid),并引入CASTOR海量数据存储管理系统以及其他软件环境。目前负责建立国内的大型高能物理数据网格中心。发表文章数十篇。