2020年9月23日晚七点，中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座Ⅰ第109讲在玉泉路校区礼堂如期举行。空间科学与应用技术专家、中国科学院院士、现任中国载人航天工程空间科学首席专家、中科院空间应用中心学委会主任、中科院学术委员会空间与信息组长、两个科学卫星项目总师顾逸东院士为同学们带来了题为“太空纵横谈”的科学讲座。
顾院士从屈原的《楚辞·天问》开始，首先为同学们介绍了从古至今空间科学的发展路程。“上下未形，何由考之”、“日月安属，列星安陈”，这些大胆而又理性的思考，代表了古人对宇宙形成、日、月、星辰的运动的思考，闪耀着理性和智慧的光芒。前两次科学革命，构建了经典物理学物理体系和现代工程学基础，由此为空间科学探索奠定了基础；第三次科学革命改变了单一连续性的经典物理观念，奠定了当代科学和新技术基础。1903年，齐奥尔科夫斯基发表世界上第一部喷气运动理论著作《利用喷气工具研究宇宙空间》，与美国戈达德博士和德国奥博特教授一起奠定了现代宇宙航行的基础。1957年，前苏联成功发射第一颗卫星Sputnik,标志着人类空间时代的到来，紧接着，地球辐射带、太阳风等被发现，美苏军备竞赛又促成了登月、太空天文学、载人空间站的发展。
那么，空间科学包括什么呢？顾院士接下来为我们介绍了现代空间科学的分类和发展。空间科学是利用空间飞行器研究地球、日地空间、太阳系和整个宇宙的物理、化学和生命等自然现象及其规律的科学领域的总称，是探索自然和宇宙奥秘的基础性科学研究，目的是探索和发现。目前，空间科学包括六大科学领域——空间物理学和太阳物理学、空间天文学、月球和行星科学、空间地球科学、空间生命科学、微重力科学，并与粒子物理、基础物理、地球科学、生命科学等形成众多的交叉科学。其中，空间物理学和太阳物理学主要研究太阳爆发机理、空间天气连锁过程的整体性理论框架、空间天气数值预报和空间天气集成模式；空间天文学主要研究暗物质性质和暗能量本质、致密天体极端物理过程和规律，以及类地系外行星搜寻；月球和行星科学主要研究月球形成与地球关系、火星生命、环境和大气逃逸演化、木卫生命探索、小行星与太阳系的起源和演化；空间地球科学研究固体地球测量（GPS）、重力测量和水分布；空间生命科学主要研究神经和前庭系统、骨骼和肌肉生理学、免疫系统等；微重力科学主要研究特殊条件下的软物质和基础物理。
接下来，顾院士为我们介绍中国在空间科学方面的最新进展。一是中国载人航天及空间科学研究，顾院士举了很多例子：天宫2号上进行了许多前言科学研究，包括空间冷原子钟实验，比欧美的ACES计划至少提早4年，和伽马射线暴偏振探测、高等植物生长研究、多样品材料空间制备研究、三维雷达高度计等等；我国空间站的空间科学计划，还包括超冷原子实验柜、高精度时频系统柜、燃烧科学实验柜、空间站巡天望远镜、高能宇宙辐射和暗物质探测设施（HERD）等生命、物理科学实验平台的搭建。二是科学卫星的前沿成果，比如硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”，就观测到了数百个伽马射线暴、发现了硬X射线缺失的现象、得到了目前在宇宙中直接观测到的最强磁场，目前还正在研制天文卫星还有宇宙变源监视器SVOM和爱因斯坦探针（EP）。
最后，顾院士总结了空间科学的重要性，指出空间科学研究最具挑战性和重要的科学问题，其中的重大基础科学问题，如暗物质性质、暗能量本质，涉及宇宙起源演化、物质结构和基本规律、生命起源等根本性问题，其中的应用物理重要科学问题，如研究太阳系和地球变化趋势、生命本质和生物技术，涉及人类可持续发展、重要产业的基础性问题。在提问环节过后，讲座在热烈的掌声中结束。
