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科学时报 罗格·博奈:为中国空间科学走向世界打开大门
2010-01-28

“我们已经成了很好的朋友,现在见面了还会热情拥抱。”

得知国际空间研究委员会(COSPAR)主席、国际空间科学研究所所长罗格·博奈(Roger Bonnet)荣获中国科学院2009年度国际科技合作奖时,中国科学院院士、中国“地球空间双星探测计划”(简称“双星计划”)首席科学家刘振兴显得尤为激动,已逾八十的他不顾严寒早早就来到办公室,接受《科学时报》记者的采访。
未等记者提问,刘振兴就拿出他早已拟好的草稿:“截至今年,我们和博奈之间的合作已有整整20年,博奈对中国空间科学的国际合作、特别是对‘双星计划’作出了重大贡献。”

中国科学院空间科学与应用研究中心主任吴季在接受《科学时报》记者采访时则总结说:“博奈是让中国空间科学走向世界的重要推动者,是他打开了中国空间科学通向世界的大门。”

打开合作局面

20世纪80年代,欧洲空间局提出了“星簇计划”(Cluster)。该计划设置了四颗卫星同时发射,其科学目标是探测太阳风和地球磁层交界的边界区域的一些细节问题。当时,博奈是欧洲空间局空间科学项目部主任(副局长),“星簇计划”就是在他的主持下制定和实施的。

1990年上半年,欧空局向全世界的空间科学院发出通告,希望有意向与欧空局就“星簇计划”展开合作的国家提出合作方案,其中就包括中国科学院空间科学与应用研究中心(以下简称空间中心)。

对空间中心来说,这是一份意外的收获。因为“20世纪90年代左右中国的国际合作环境并不是很好,尤其是空间科学方面”。吴季回忆说,以美国为首的发达国家不仅限制来华发射卫星,而且封锁向中国出口高端元器件和技术产品。博奈正是在这种形势下,顶着压力坚决主张与中国开展空间科学方面的合作。

在博奈看来,科学没有国界,不应把中国屏蔽在国际空间合作的科学研究群体之外,尽管当时中国并没有空间科学研究计划,但各国科学家应积极推动中国科学家参加到国际的空间科学卫星计划的研究工作中来。
“他是一个很有远见的科学家。”吴季说。

接到欧空局的通告后,空间中心立即委派刘振兴撰写中国与“星簇计划”合作的建议书。欧空局对每个国家递交的申请文件认真地进行了评审,评审结果中只有两个国家是欧空局成员国以外的国家:美国和中国。

从1991年开始,作为合作的成员国代表,刘振兴等中国科学家就开始应邀参加“星簇计划”的各种工作会议,“我和其他成员国的代表一样,可以发表意见”。

更令刘振兴欣慰的是,1992年,博奈委托英国著名磁层物理学家Southwood带队,在中国召开了第一次“星簇计划”的科学研讨会。

“此次研讨会在中国举办进一步加深了中国与欧空局在‘星簇计划’方面的国际合作。”刘振兴说。1993年11月,博奈亲自带队来到北京,与中国科学院正式签订合作协议。合作协议明确了:第一,在中国成立中国Cluster数据和研究中心;第二,中国成立Cluster科学工作队。并推荐刘振兴担任中国Cluster数据和研究中心主任以及中国Cluster科学工作队的首席科学家。中国Cluster数据和研究中心是在美国之外,不在欧洲本土的第二个Cluster计划的科学数据和研究中心。

“‘星簇计划’是中国第一次和欧空局开展的重要的国际合作计划,对我国下一步科学研究的发展起了非常重要的作用,他打开了中国与欧空局开展空间科学合作的大门。”刘振兴说。

实现双方共赢

之前单颗卫星不能分辨空间物理参数的变化到底是由于时间还是由于空间位置移动引起的,“星簇计划”克服了这个缺点,它利用四颗卫星形成四边菱形的分布,并编队飞行,从而可以准确分辨出空间物理参数的变化原因,因此被认为是当时世界上最有创新性的空间探测计划。然而不幸的是,Cluster于1996年发射失败。

第一次发射失败并没有让博奈丧失信心,他立即作出决定,要想方设法重新研制Cluster II计划。

“欧空局与中国开展实质性合作就是从Cluster II开始的。”刘振兴说。

由于中国主要承担Cluster计划的科学数据分析的工作,因此Cluster发射失败使中国有了四年的空当时间。1997年1月,以刘振兴为首的中国科学家提出了中国“地球空间双星探测计划”,即“双星计划”。“双星计划”的目标主要瞄准地球空间大尺度的动态变化的关键问题。

同年11月,博奈带领10位欧空局专家访问空间中心,从某种程度上是来检查中国Cluster数据和研究中心的准备情况。会上,刘振兴向博奈及欧空局专家报告了中国“双星计划”的方案设想。

博奈听后认为,“双星计划”与Cluster II在科学上有很大的互补性,两个计划如能合作起来,就有望探测整个磁层的整体行为。

吴季向记者解释,由于地球空间内部有很多复杂的耦合关系,比如太阳风到了地球空间之后与地球磁场相互作用,形成了磁层顶、南北两个漏斗形的极隙区和长长的磁尾,这些区域都是地球空间探测的重点区域,而Cluster II的四颗卫星编队飞行时最大的间距只有数千公里,飞行中只能探测上述区域中的一个,且它在极轨轨道上飞行,不能长期停留在赤道附近。我国的“双星计划”有两颗卫星,一颗运行在赤道轨道面上,另一颗运行在极区轨道面上,但其比Cluster离地球更近,因此在极轨上就有上下两层的联合观测,并与赤道有一颗卫星进行呼应观测。从而能实现对地球空间更大范围的覆盖。此外,两个探测计划的卫星所搭载的有效载荷非常接近,有的甚至是相同的仪器。

“因此,如果双方开展合作就能达到‘1+1’远远大于‘2’的效果,实现双方共赢。”吴季说。

在会议间歇,博奈在征得其他欧空局专家的同意后当即宣布,欧空局愿意与中国提出的“双星计划”开展合作。也就在这次访问期间,欧空局科学项目部便与中科院空间中心签署了“双星计划”与Cluster II合作的协议书。在这之后的两年里,博奈又两次来中国积极推动“双星计划”在中国的立项。

2000年,Cluster II最终成功发射。2001年,中国国家航天局局长和欧空局局长又在法国巴黎欧空局本部正式签署了关于“双星计划”的合作协议。

根据协议,欧空局组织和协调欧洲有关科研单位向“双星计划”提供8台(其中一台由中欧双方合作研制)先进的探测仪器,提供一个欧空局卫星地面接收站,接收双星的部分探测数据,并对有关的卫星技术(如卫星剩磁、卫星表面电位和辐射环境剂量计算等)提供咨询和协助。

2003年12月30日,2004年7月25日,“双星计划”的两颗卫星探测一号和探测二号分别顺利升空。吴季认为,通过与欧空局的合作,缩短了“双星计划”的研制周期,节约了有效载荷的研制经费,大大提高了双星上探测仪器的水平,提高了双星的技术水平。目前,欧洲提供的8台载荷中,已有3台中国能自行研制了。

此外,双星与Cluster密切配合,优势互补,形成了人类历史上第一次对地球空间进行“六点探测”,这也成为21世纪初国际上重要的地球空间探测计划。而且这也是我国第一次以自己提出的探测计划进行以我国为主的国际合作。

“‘双星计划’的实施,实现了我国空间探测跨越式的发展,使我国的空间探测迈上了一个新的台阶,提高了我国在国际空间界的地位。”吴季说。

谋求深度合作

也正是在博奈的推动下,中国与欧空局建立了良好的合作关系。在“双星计划”的合作基础上,从2004年开始,空间中心与欧空局建立了双边的科学研讨会机制,每年一次,至今已成功举办了5届。

“我们和欧空局的合作在深度和广度上都有很大的扩展。”吴季说。

2002年,博奈不再担任欧洲空间局空间科学项目部主任,同年7月起,他开始担任国际空间研究委员会主席和瑞士国际空间科学研究所(ISSI)所长,但他仍继续积极支持和中国开展空间科学方面的合作。

2006年7月16日~23日,第36届世界空间科学大会在中国举行,这是国际空间科学界规模最大、最重要的学术会议,由国际空间研究委员会每两年举办一次。这也是世界空间科学大会首次在我国召开。中国能取得此次会议的主办权,博奈功不可没。

吴季介绍,中国希望通过主办世界空间科学大会扩大中国空间科学在国际上的影响力,并真正进入国际空间科学的舞台。在2000年申办2004年的第35届世界空间科学大会的主办权失败后,又于2002年再次提出申请第36届世界空间科学大会的主办权。遗憾的是,中国代表团在赴美国向国际空间研究委员会作申办报告时被拒签。
“各国都抢着申办这个会议,有点像竞争奥运会的主办权,当时和我们一起竞争的有德国、印度等国家,如果我们不去作申办报告就不可能拿到主办权。”吴季说。

被拒签后,中国代表团直接将申报报告和材料寄到了国际空间研究委员会。身为国际空间研究委员会主席的博奈,积极动员委员会成员支持中国。在他的帮助下,中国在缺席的情况下依然获得了第36届世界空间科学大会的申办权。不仅如此,在博奈的支持下,中国科学院副院长江绵恒还被选为国际空间研究委员会执委委员之一,这是我国第一次进入国际空间委员会的最高决策层(一共有9个执委),吴季也在2005年被推荐为国际空间研究委员会的科学咨询委员会的成员。

2006年,第36届世界空间科学大会在中国举办时,大会还通过了由中国科学院与国际空间研究委员会执委会联合设立赵九章科学奖的议案。这也是以中国科学家命名的第一个重要国际奖项。

吴季介绍,空间中心于2004年开始向国际空间委员会申请设立这个奖项,但一直未能获批。后来,空间中心向博奈直接提出了这件事情,立即得到了博奈的首肯。他认为,赵九章是中国人造卫星的开创性科学家之一,是中国空间科学的开创者之一,设这个奖很有必要。博奈还建议,赵九章奖的奖励范围应定在奖励那些在空间科学和探测领域做出过开创性工作的科学家,特别是奖励像赵九章一样,在本国乃至国际上开创新学科、新领域,推动重大空间科学和探测计划方面作出了重大贡献的科学家。2008年7月,赵九章科学奖第一次在第37届世界空间科学大会的开幕式上颁发,授予了美国著名科学家、IMAGE卫星计划的首席科学家James Burch教授,奖励他在地球空间探测方面开辟了成像探测的新方法。

关注人才培养

博奈不仅直接推动了中国空间科学的国际合作工作,还非常关注中国空间科学的人才培养。

刘振兴说,在博奈担任欧洲空间局空间科学项目部主任期间,他多次邀请中国科研人员到欧洲空间局空间科学项目部作短期访问,包括刘振兴本人也受到过邀请,甚至邀请中国科学家在欧洲空间局空间科学项目部工作三个月,并由欧洲空间局支付工资。

在2002年7月他担任瑞士国际空间科学研究所所长后,又多次邀请中国科学家参加到国际空间研究所的工作中,包括作报告、承担国际空间研究所主持的课题,并多次支持中国青年科学家的访问。

此外,在担任国际空间委员会主席后,博奈还积极支持在中国举办能力建设培训班:一次是2005年在中国举办空间探测多点卫星数据分析能力建设培训班,一次是2009年在中国举办行星科学数据分析能力建设培训班。
“这些活动都是培养我国空间科学方面的青年人才的很好的机会。”吴季说。

 
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