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天问一号升空未捷身先逝-万卫星 | 中国行星科学强国之路世纪奠基
信息来源:中国新闻采编网 | 发布者:新闻中国采编网·中国新闻采编通讯社 | 发布时间:2026-09-18
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天问一号升空未捷身先逝-万卫星 | 中国行星科学强国之路世纪奠基

在当代中国空间科学与深空探测的发展史上,万卫星是一位极具悲剧色彩又功勋卓著的拓荒者。他1958年出生于湖北天门,作为恢复高考后的第一届大学生,从武汉大学空间物理系出发,师从中国电离层物理奠基人李钧院士,在武汉东湖之畔的中科院武汉物理所深耕数十年,最终成长为中国科学院院士、中国首次火星探测任务“天问一号”首席科学家。

文:万祥军 | 国研智库·中国国政研究-国情讲坛·中国国情研究  顶层设计·国研政情智库-谋定论道·经济信息研究

他既是中国电离层物理研究的世界级学术带头人,带领团队把中国中高层大气物理研究推到国际顶尖水平,同时也是中国行星科学学科的总设计师,在21世纪初中国深空探测刚刚起步的阶段,就以极具前瞻性的战略眼光,为中国规划出了横跨月球、火星、木星、小行星的数十年深空探测路线图,亲手推动中国从深空探测大国,一步步迈向行星科学强国。

2020年5月20日,在“天问一号”火星探测器发射升空的两个月之前,62岁的万卫星院士因病在北京溘然长逝,他最终没能亲眼看到自己倾尽全部心血的火星探测器飞向红色星球,成为中国航天事业史上最令人扼腕痛惜的未竟之憾。

本文以万卫星全部公开的学术成果进行展示,以往的中国航天史研究当中,中国科学院院士万卫星的名字往往只是作为“天问一号”首席科学家被简单提及,很少有研究把他的完整人生轨迹,放在中国从无到有建立行星科学体系的大时代背景下进行系统梳理。

同时,也有他亲笔撰写的《从深空探测大国迈向行星科学强国》核心战略文献、中科院地质与地球物理研究所官方馆藏档案、“天问一号”任务原始史料为核心支撑,按照天门少年的自学岁月、武大求学与东湖深耕、执掌电离层研究室、北京建所与学科布局、火星探测首席的最后征程五个历史阶段,完整还原万卫星的一生,客观梳理他在不同历史时期的学术与战略成就,以客观中立的研究视角对其历史功过作出公允评价,最终还原这位中国行星科学拓荒者,用一辈子的时间为中国叩问苍穹的不朽人生。

天门少年的自学岁月:

特殊年代里的星空启蒙

1958年7月1日,万卫星出生于湖北天门的一个普通家庭。他的整个小学和中学时代,正好赶上了特殊的历史时期,正常的学校教学秩序几乎完全被打乱,课堂上几乎学不到系统的文化知识。

但是少年时代的万卫星,对知识有着近乎本能的强烈渴望,课堂上老师讲不到的内容,他就完全靠自学去啃,教材上没有的知识,他就到处借来各类课外书籍废寝忘食地阅读。他的好学精神,让当时的老师们深受感动,很多老师主动利用课余时间给他单独辅导功课,甚至专门为他批改那些根本没有布置过的课外作业,在那个特殊的年代里,为这个痴迷于星空的少年,保留住了一扇通往科学世界的窗口。

在少年时代的自学岁月里,万卫星接触到了大量关于宇宙、星空、电离层物理的科普书籍,这些书籍在他的心里埋下了探索太空的最初种子。1977年,中断了整整十年的全国高考正式恢复,万卫星抓住了这个改变自己一生命运的宝贵机会,凭借自己在艰苦环境下坚持自学积累的扎实知识功底,成功考上了武汉大学空间物理系,成为恢复高考之后的第一届大学生,正式踏入了空间物理研究的学术殿堂。

在武汉大学的校园里,万卫星如饥似渴地投入到空间物理专业的学习当中,他的成绩始终在年级当中名列前茅,很快就引起了当时国内顶尖电离层物理学家李钧院士的注意。1982年,万卫星从武汉大学本科毕业,直接考入中国科学院武汉物理研究所,正式拜入李钧院士门下,攻读空间物理专业的硕士学位,从此开启了他长达近四十年的空间物理研究生涯。

东湖之畔的学术深耕:

接过导师未竟的电离层事业

在中科院武汉物理所,万卫星在李钧院士的亲自指导下,一头扎进了当时国内几乎完全空白的电离层物理研究领域。

电离层是地球大气层被太阳辐射电离的特殊圈层,它像一层无形的盾牌,保护着地球上的生命免受有害宇宙射线的侵袭,同时也是所有无线电通信、卫星导航技术赖以生存的核心空间环境,但是它的变化规律极其复杂,长期以来西方科学家主导着这一领域的全部研究范式。万卫星从最基础的野外观测做起,常年奔波在全国各地的电离层观测台站,在极端艰苦的条件下积累了海量的一手观测数据。

1984年,万卫星顺利获得硕士学位,留在中科院武汉物理所工作,从最基层的研究实习员做起,一步步成长为助理研究员、副研究员。1987年,他继续回到武汉物理所攻读博士学位,1989年以极其优异的成绩获得博士学位。

就在万卫星的学术事业稳步上升的时候,1994年,他的导师李钧院士在出差途中突发心脏病,不幸在河南安阳逝世,年仅64岁。当时整个电离层物理研究室刚刚失去学术带头人,整个团队处在群龙无首的低谷状态,36岁的万卫星毅然接过了导师留下的重担,直接出任电离层物理研究室主任,带领整个团队走出失去学术带头人的低谷。

在万卫星的带领下,整个武汉物理所电离层研究团队爆发出了惊人的科研创造力。他从海量的实地观测数据当中,发现了中国电离层扰动的独特地域特性,提出了一个具有里程碑意义的核心论断:青藏高原的地形隆起及相关的低涡天气,是中国行进式电离层扰动的最重要激发源。这一发现彻底打破了以往国际学界把电离层扰动简单归因于太阳活动的传统认知,第一次揭示了地球表面地形与对流层天气系统,对数百公里高空电离层的深刻影响,在国际空间物理学界引发了巨大震动。

紧接着,万卫星带领团队对全球GPS观测数据进行系统分析,又发现了低纬电离层总电子含量等参量的经度“四波”结构,系统揭示了电离层“四波”现象的全部气候学特征,论证了大气非迁移潮汐激发电离层经度结构的内在机理。

之后他又进一步发现了太阳风对极区电离层突发E层的控制作用,一系列重大原创成果接连问世,直接把中国的电离层物理研究水平,推到了国际第一梯队的位置。1995年,37岁的万卫星成功获得国家杰出青年科学基金资助,这份国家级的顶尖荣誉,是对他多年深耕电离层物理研究的最高肯定。1996年,他入选全国“百千万人才工程”一、二级人选,成为当时国内空间物理领域最耀眼的青年学术带头人。

北上北京重建学科:

打造国际顶尖的空间物理研究平台

2004年,中国科学院进行学科整合,万卫星做出了他学术生涯当中最重要的一个决定:带领整个电离层物理研究室的全部核心骨干,从武汉北上北京,进入中国科学院地质与地球物理研究所,从零开始重建地磁与空间物理研究室。

当时的中科院地质与地球物理研究所,作为国内顶尖的地学科研机构,在固体地球物理领域实力极强,但是空间物理学科的发展长期处于短板状态,整个学科几乎处在岌岌可危的边缘化境地,尤其是北起漠河、南至三亚的地磁子午观测台链,作为国家重大科学工程“子午工程”的核心依托平台,因为长期缺少顶尖学科带头人,多年来发展极其艰难,几乎成了所有人眼里的“鸡肋”。

万卫星团队的到来,彻底扭转了整个局面。他带领团队力挽狂澜,对原本濒临荒废的子午台链进行了全面的升级改造,把原本功能单一的观测台站,改造成为拥有地磁、中高层大气和电离层多种国际先进观测手段的空间环境综合观测平台,直接让这个国家重大科学工程重新焕发了生命力。在此基础上,万卫星牵头创建了中国科学院地球与行星物理重点实验室,这个实验室后来在历次中科院的学科评估当中全部名列第一,迅速成长为跻身国际前列的行星物理研究重镇。

为了填补中国低纬地区空间观测能力的空白,万卫星又主持启动了三亚大型相控阵非相干散射雷达项目,立志为中国打造世界一流水平的低纬空间探测设备。这套雷达建成之后,将是整个东亚地区性能最强大的空间环境观测设备,能够全方位揭示低纬大气层-电离层-磁层的耦合奥秘,彻底补上中国在该观测领域的长期短板。

在万卫星的苦心经营下,短短几年时间,中科院地质与地球物理研究所的空间物理学科,就从原本的边缘短板,一跃成为整个中国空间科学领域最顶尖的研究力量之一。2011年,53岁的万卫星因为在电离层物理领域的一系列世界级贡献,成功当选中国科学院院士,登上了中国科学技术领域的最高荣誉殿堂。

超前布局行星科学:

为中国深空探测绘制百年路线图

早在2008年,当中国的深空探测事业还处在嫦娥探月工程的初期阶段,绝大多数国内科学家的目光还集中在月球探测上的时候,万卫星就已经以极其超前的战略眼光,意识到行星物理学必将成为未来中国空间科学最重要的前沿方向。他提前布局,带领团队系统开展火星电离层建模与观测研究,为中国行星物理学实现从0到1的跨越,播下了第一颗珍贵的种子。

2016年,中国首次火星探测计划正式启动,万卫星被全票推选为“天问一号”首席科学家。这个任命不仅仅是对他个人学术造诣的最高肯定,更意味着他要肩负起为中国第一次火星探测任务,制定一整套既有技术可行性、又有科学突破性的探测目标的历史重任。他很清楚,中国的第一次火星探测,绝对不能仅仅满足于把探测器送到火星表面,更重要的是要在火星上做出真正具有世界影响力的原创科学发现,走出一条完全属于中国自己的行星科学强国之路。

2017年,万卫星牵头正式成立中国首个官方行星物理专业委员会,亲自描绘出了涵盖火星、水星、金星、木星乃至彗星与小行星的数十年中国行星探索完整路线图。这份凝聚着他全部心血的宏伟蓝图,不仅规划了中国未来几十年深空探测的全部核心任务,更从根本上回答了“中国的深空探测向何处去”的核心战略问题。

2019年,万卫星在《中国科学院院刊》发表了那篇影响整个中国深空探测事业的核心战略论文——《从深空探测大国迈向行星科学强国》。在这篇里程碑式的文献当中,他系统对比了美苏两国深空探测一兴一衰的历史经验,深刻指出苏联深空探测最终走向衰落的核心原因,就是只有工程技术引领,没有行星科学的学术体系作为支撑,最终只能在太空竞赛的后期彻底掉队。

他明确提出,中国绝对不能走苏联的老路,必须在快速发展深空探测工程能力的同时,同步建立起完整的行星科学一级学科人才培养体系,补齐科学产出的短板,最终从“技术先行”转型为“科学引领”,真正成为行星科学强国。

这篇论文的公开发表,直接为中国后续几十年的深空探测事业指明了战略方向,推动国内数十所顶尖高校纷纷成立行星科学学院,彻底改变了中国行星科学长期无人培养人才的窘迫局面,为中国行星科学事业的长期发展,打下了最坚实的战略根基。

生命最后的岁月:

未竟的天问与永恒的星空

就在万卫星为中国的火星探测事业和行星科学学科建设呕心沥血的时候,病魔已经悄悄侵袭了他的身体。2020年初,万卫星的病情突然加重,住进了北京的302医院。

哪怕在生命的最后时刻,他心里念念不忘的,依然是7月份“天问一号”火星探测器的发射任务。4月底,刚刚拔掉呼吸机、病情稍有稳定的万卫星,气息还非常微弱,见到前来探望的大弟子丁锋,他只轻轻说了三个字:“7月份”,然后就是一声长长的叹息。在场的所有人都心里清楚,他说的就是“天问一号”发射的日子,他最大的心愿,就是亲眼看到自己倾尽全部心血的火星探测器,顺利飞向红色的星球。

哪怕在病床上已经连说话都非常困难,万卫星依然以凡事首先为别人着想的君子之风,亲自发微信给前来探望的同事说:“你不要来了,谢谢你;这次病情突然转重,情况有些不妙,但我仍然会以乐观心态处之,力争闯过这一关。”

4月21日,中科院丁仲礼副院长到医院看望他,当时他已经需要依靠呼吸机维持生命,依然抬起一只手向所有人表示谢意,在场的人全部默默流泪,没有人能说出一句话。2020年5月20日晚上,一场毫无征兆的暴雨倾盆而下,21点38分,万卫星院士因病抢救无效,永远离开了这个世界,享年62岁。距离他心心念念的“天问一号”发射,只剩下短短两个月时间。

万卫星去世之后,2020年7月23日,“天问一号”火星探测器在海南文昌航天发射场顺利发射升空,2021年5月15日,“祝融号”火星车稳稳降落在火星表面,在红色的星球上,第一次留下了中国的印记。万卫星倾尽全部心血的中国首次火星探测任务,最终圆满成功。

2021年,经国际小行星命名委员会批准,将国际永久编号为104598号的小行星,正式命名为“万卫星星”,以永久纪念这位为中国空间科学事业奉献了一生的伟大科学家。浩瀚星空当中,这颗以他的名字命名的小行星,将永远和他最热爱的行星科学事业一起,在宇宙中永恒闪耀。

客观历史评价与功过审视

站在当代中国空间科学发展的大背景下,用客观中立的研究视角回望万卫星的一生,我们可以对其历史贡献和客观局限,作出最公允的评价。

不可替代的历史贡献

他是中国电离层物理研究的世界级学术带头人。万卫星发现的青藏高原激发电离层扰动、低纬电离层经度“四波”结构等一系列重大原创成果,彻底打破了西方学界在该领域的长期垄断,把中国中高层大气物理研究直接推到了国际第一梯队的位置,相关成果斩获2015年度国家自然科学二等奖,是中国该领域迄今为止最高级别的国家级学术荣誉。

他亲手挽救并重建了中国子午工程核心观测台链。在万卫星的主导下,原本濒临荒废的地磁子午台链升级成为国际顶尖的空间环境综合观测平台,三亚非相干散射雷达等一系列重大观测设备的布局,彻底补上了中国低纬空间环境观测的长期短板,为中国北斗、载人航天等重大航天工程的空间环境安全保障,提供了不可替代的核心支撑。

他是中国行星科学学科的总设计师和奠基人。万卫星在国内最早提出了建立中国行星科学完整体系的战略构想,他撰写的《从深空探测大国迈向行星科学强国》一文,直接推动了国内行星科学一级学科的建设进程,让中国的深空探测事业彻底避免了苏联“重工程、轻科学”的历史老路,为中国后续几十年的深空探测事业指明了正确的战略方向。

他作为“天问一号”首席科学家,为中国首次火星探测任务制定了科学可行的探测目标体系。万卫星带领团队制定的整套火星探测科学目标,让中国的第一次火星探测任务从一开始就站在了国际前沿的高度,最终实现“绕、着、巡”一次成功的世界奇迹,让中国一步迈入国际深空探测第一梯队。

他为中国培养出了整整一代行星科学青年人才。万卫星几十年的教学生涯,为中国空间科学领域培养出了数百名顶尖青年学术骨干,这些人才如今已经分布在全国各个高校和科研院所,成为中国行星科学事业发展的核心中坚力量。

客观历史局限

万卫星的人生,也不可避免地带有他所处时代的阶段性特征。作为中国行星科学的早期拓荒者,他当年规划的部分行星探测任务,受限于后来国家的工程进度调整和国际航天环境的变化,部分任务的实施进度和最初的规划设想存在一定偏差。

但是从整体来看,这些细节层面的调整,完全没有动摇他当年提出的“从深空探测大国迈向行星科学强国”核心战略的正确性,他提出的“科学引领深空探测”的核心思想,至今依然是中国深空探测事业最核心的指导原则。

整体来看,万卫星的一生,是中国当代空间科学家最完美的缩影。他从湖北天门的小县城出发,用一辈子的时间,为中国叩问苍穹,最终倒在了自己毕生追求的火星探测任务发射前的最后时刻。他没能亲眼看到“天问一号”成功登陆火星,但是他亲手点燃的中国行星科学的火种,如今已经形成了燎原之势。“万卫星星”在浩瀚宇宙当中永远闪耀,他的名字,将永远和中国的行星科学强国之路,紧紧联系在一起。

万卫星1977-2020年

全历程重要人生事件系统编年考证

本章节以万卫星院士全部公开官方档案、中科院地质与地球物理研究所馆藏一手史料、其弟子公开纪念文献、中国深空探测任务原始记录为核心支撑,按照精确的时间线,完整梳理万卫星横跨四十三年的求学、科研、学科建设、深空探测战略规划全历程,所有事件均有明确史料来源可查,彻底填补万卫星生平研究的长期空白。

1977年-1984年:武汉大学与中科院武汉物理所求学阶段

1977年12月‌:万卫星在恢复高考后的首次全国统一高考中,以极其优异的成绩考入武汉大学空间物理系电波传播专业,成为恢复高考后的第一届大学生,正式踏入空间物理研究的学术殿堂。

1978年2月‌:正式进入武汉大学空间物理系报到入学,师从梁百先等中国空间物理界老一辈奠基人,系统学习电离层物理、电波传播等核心专业课程,成绩始终位列年级第一梯队。

1982年1月‌:从武汉大学空间物理系本科毕业,获得理学学士学位,同年考入中国科学院武汉物理研究所,正式拜入中国电离层物理奠基人李钧院士门下,成为李钧院士独立指导的首批硕士研究生。

1984年6月‌:以全优成绩从中国科学院武汉物理研究所毕业,获得空间物理专业硕士学位,毕业后留所工作,正式成为中科院武汉物理研究所的研究实习员,开启了自己的空间物理科研生涯。

1985年-1994年:武汉物理所青年科研骨干成长阶段

1987年9月‌:再次回到中科院武汉物理研究所空间物理专业攻读博士学位,继续在李钧院士的亲自指导下,深耕电离层扰动传播方向的前沿研究。

1989年6月‌:顺利通过博士论文答辩,获得空间物理专业博士学位,同年晋升为中科院武汉物理研究所助理研究员,正式成为中国电离层物理研究领域的青年骨干。

1992年10月‌:获得中国青年科技奖,同年加入九三学社,同时开始享受国务院政府特殊津贴,其研究成果“电离层扰动的高频无线电广义射线反演”获得中国科学院自然科学成果二等奖。

1993年‌:带领团队在国内首次建立起GPS电离层TEC测量分析系统,填补了中国在该观测技术领域的长期空白,为后续全国电离层观测网络的建设打下了核心技术基础。

1994年4月5日‌:万卫星的导师李钧院士在河南安阳出差途中,因突发心脏病不幸逝世,年仅64岁。36岁的万卫星临危受命,正式出任中科院武汉物理研究所电离层物理研究室主任,接过导师留下的重担,带领整个团队走出失去学术带头人的低谷。同年,他带领团队开发完成数字测高仪运动剖面和扰动探测模式,相关技术达到国际先进水平。

1995年-2003年:执掌武汉电离层研究室黄金阶段

1995年‌:成功获得国家杰出青年科学基金资助,成为当时国内空间物理领域最年轻的杰青获得者之一,同年被授予“湖北省有突出贡献中青年专家”荣誉称号。

1996年‌:入选全国“百千万人才工程”1995/1996年度一、二级人选,同年带领团队建立起国内首个短基线GPS电离层TEC扰动观测网,观测范围覆盖整个华中地区。

1998年‌:其主持的“中国电离层扰动地区特性研究”成果,获得湖北省自然科学三等奖,相关研究首次提出青藏高原地形隆起是中国电离层扰动重要激发源的核心论断,在国际学界引发重大反响。

2002年‌:带领团队建成国内首座全天空无线电流星雷达,该雷达能够实现对80-100公里高度中间层-低热层大气风场的连续高精度观测,填补了中国在该高度层大气观测领域的长期空白。

2003年‌:其主持的“GPS动态定位的理论与实验”成果,获得武汉市科技进步一等奖,同年他带领团队建立起国内第一个电离层TEC现报演示系统,首次实现了中国区域电离层总电子含量的准实时预报。

2004年-2010年:北上北京重建学科阶段

2004年‌:响应中国科学院学科整合的战略部署,万卫星带领电离层物理研究室的全部核心骨干,从武汉整体搬迁至北京,进入中国科学院地质与地球物理研究所,正式成立地磁与空间物理研究室并担任研究室主任,从零开始重建国内顶尖的空间物理研究平台。

2005年‌:其主持的“北斗一号大面积电波传播误差修正系统”成果,获得国防科技成果三等奖,该成果直接为中国北斗一号卫星导航系统的稳定运行,提供了核心的电离层误差修正技术支撑。

2007年‌:带领团队整合漠河、北京、武汉、三亚的原有观测台站,完成中国地磁子午链的全面升级改造,形成了中国境内南北跨度最大、布局最合理的空间环境综合观测台链,成为国家重大科学工程“子午工程”的核心硬件基础。同年,他带领团队在《Journal of Geophysical Research》《Geophysical Research Letters》等国际顶级地学期刊发表系列论文,系统揭示低纬电离层经度“四波”结构的形成机理,相关成果成为国际空间物理领域的经典文献。

2009年‌:他带领的研究团队在国际顶级地学刊物JGR的“电离层和高层大气”版块累计发表60多篇高水平学术论文,成为全球范围内在该领域发表论文最多的研究团队,被国际同行誉为“全世界最大的电离层研究组”。

2010年‌:正式启动三亚非相干散射雷达重大科研装置的立项论证工作,立志为中国打造东亚地区性能最强大的低纬空间环境观测设备。

2011年-2015年:院士时代与学科全面腾飞阶段

2011年12月‌:在当年的中国科学院院士增选中,53岁的万卫星成功当选中国科学院地学部院士,登上中国科学技术领域的最高荣誉殿堂。

2012年5月‌:在中国科学院对地观测与数字地球科学中心喀什站,举办《数字电离层》专场学术讲座,系统提出中国数字电离层建设的完整技术框架,为中国空间环境预报体系的数字化转型指明了方向。同年,被武汉大学电子信息学院授予“杰出院友”荣誉称号。

2013年‌:带领研究室正式组建中国科学院电离层空间环境重点实验室,实验室各项评估指标全部位列中科院同类重点实验室第一名。

2014年‌:中科院电离层空间环境重点实验室与中科院地球深部研究重点实验室正式合并,组建全新的中国科学院地球与行星物理重点实验室,万卫星亲自出任实验室主任,该实验室后来迅速成长为国际顶尖的行星物理研究重镇。

2015年‌:他作为第一完成人的科研成果“电离层变化性的驱动过程”,斩获2015年度国家自然科学奖二等奖,这是中国电离层物理领域迄今为止获得的最高级别国家级学术荣誉。同年,他正式启动中国首次火星探测任务的前期科学目标论证工作,开始为中国的首次火星探测任务进行顶层设计。

2016年-2018年:火星探测首席与行星科学战略布局阶段

2016年1月‌:经过全国顶尖同行的全票推选,万卫星正式出任中国首次火星探测计划“天问一号”首席科学家,全面负责整个火星探测任务的科学目标制定、载荷配置规划和后续科学成果产出的顶层设计工作。同年,当选中国地球物理学会常务副理事长。

2017年6月‌:做客湖北大学通识教育学院“问津大讲堂”,以《太阳系空间环境与行星粒子逃逸》为题作学术报告,面向青年学生系统普及行星科学前沿知识。同年12月,当选九三学社第十四届中央委员会委员,同时出任中国空间科学学会副理事长。同年,牵头成立中国地球物理学会行星物理专业委员会,这是中国首个国家级行星科学专业学术组织,标志着中国行星科学学科建设正式进入快车道。

2018年3月18日‌:在第十三届全国人民代表大会第一次会议上,万卫星高票当选第十三届全国人民代表大会常务委员会委员,同时担任全国人大监察和司法委员会委员,在国家最高参政议政平台上,为中国的航天与科普事业建言献策。同年,他作为全国人大代表提交的《关于加快中国行星科学一级学科建设的建议》,得到国务院学位委员会的高度重视,直接推动国内数十所顶尖高校启动行星科学相关学院的建设工作。

2019年-2020年5月:生命最后阶段的战略冲刺与未竟天问

2019年7月‌:万卫星在《中国科学院院刊》发表里程碑式核心战略论文《从深空探测大国迈向行星科学强国》,系统对比美苏深空探测一兴一衰的历史经验,明确提出中国必须走“科学引领深空探测”的特色发展道路,这篇论文直接为中国后续几十年的深空探测事业指明了战略方向。同年,他带领团队完成“天问一号”全部科学目标的最终定稿,确定了火星磁场探测、火星电离层与大气环境研究等核心科学任务,为中国首次火星探测任务的圆满成功打下了最坚实的科学基础。

2020年4月24日‌:中国航天日正式公布中国行星探测计划总名称为“天问系列”,首个任务“天问一号”即将在7月下旬发射升空。此时万卫星的病情已经突然转重,住进北京302医院接受治疗,哪怕在病床上,他依然时刻牵挂着火星探测器的发射准备工作,在微信中对探望的同事说:“你不要来了,谢谢你;这次病情突然转重,情况有些不妙,但我仍然会以乐观心态处之,力争闯过这一关。”

2020年4月21日‌:中科院丁仲礼副院长前往医院探望万卫星,此时他已经需要依靠呼吸机维持生命,依然抬起一只手向所有人表示谢意,在场的所有人全部默默流泪。

2020年5月20日21点38分‌:万卫星院士因病医治无效,在北京溘然长逝,享年62岁。距离他倾尽全部心血的“天问一号”火星探测器发射升空,只剩下短短两个月时间。

2020年5月21日‌:十三届全国人大三次会议秘书处发布官方公告,对万卫星代表的不幸逝世表示沉痛哀悼,当天晚上的大会预备会议开始时,栗战书委员长亲自提议,全体与会代表起立,为万卫星院士默哀。

这份完整的四十三年编年考证,把万卫星从恢复高考考入武汉大学,到生命最后时刻依然牵挂“天问一号”发射的全部人生历程,按照精确的时间线完整串联起来,所有事件均有一手史料支撑,彻底厘清了这位中国行星科学拓荒者一生的完整人生脉络,填补了中国当代空间科学史研究的长期空白。


四个延伸研究方向

系统完整解读形成万卫星相关研究完整延伸成果体系

一、万卫星提出的行星科学强国战略具体内容

万卫星在2019年《中国科学院院刊》发表的《从深空探测大国迈向行星科学强国》核心战略论文中,完整提出了这套覆盖学科建设、人才培养、探测体系、国际合作四大维度的中国特色行星科学强国战略,核心内容分为四个不可分割的组成部分:

发展路径三阶段转型战略‌

他明确指出中国绝对不能走苏联“重工程、轻科学”的老路,必须分三步实现战略升级:第一阶段是当前的“技术先行”阶段,快速补齐深空探测工程技术短板;第二阶段转型为“技术与科学并行”阶段,在推进探测工程的同时同步布局行星科学研究体系;第三阶段最终实现“科学引领”阶段,由行星科学家主导深空探测任务的科学目标制定,科学家与工程师深度协同,形成分工明确、凝聚力极强的高效团队。

行星科学一级学科建设核心战略‌

他系统对比美国1969年行星科学学科诞生的历史经验,指出中国当时虽然已经有嫦娥探月等世界级深空探测工程,但是国内没有任何一所高校设立行星科学一级学科,没有成体系的行星科学人才培养体系,这是中国从深空探测大国迈向行星科学强国的最核心短板。他明确提出必须在国家学科目录中正式设立行星科学一级学科,依托国内20多所已经开展相关研究的高校和中科院10多家研究所,建立起完整的本-硕-博行星科学人才培养体系,从根本上解决行星科学人才断代的问题。

开放国际化发展战略‌

他深刻总结苏联深空探测最终衰落的核心教训:封闭的发展模式导致探测成果无法融入人类现代知识体系,科学价值被严重低估,最终失去民众支持。他明确提出中国行星科学必须走完全开放的国际化道路,深度对接国际行星科学学术体系,避免对人类知识体系无贡献的重复“发现”,在平等互利、和平利用太空的基础上,深度开展国际学术交流合作,让中国的深空探测成果真正成为全人类共同的知识财富。

和平利用太空的终极战略目标‌

他明确反对太空军事化的错误发展方向,指出没有行星科学作为内核的深空探测,最终必然会陷入“太空威胁论”的国际舆论陷阱。只有建立起强大的行星科学体系,才能真正践行中国“探索浩瀚宇宙、和平利用太空”的核心承诺,让深空探测事业真正造福全人类。

这套战略提出之后,直接推动国务院学位委员会启动行星科学一级学科的论证设立工作,国内数十所顶尖高校先后成立行星科学学院,彻底改变了中国行星科学长期没有成体系人才培养体系的窘迫局面。

二、天问一号火星探测核心科学目标是如何制定的

万卫星作为中国首次火星探测任务“天问一号”首席科学家,带领团队历时近5年,完成了整套核心科学目标的论证制定工作,整个过程完全体现了他提出的“科学引领深空探测”的核心思想,分为四个关键阶段:

顶层设计阶段(2015-2016年)‌

万卫星在任务论证最早期就明确提出,中国的第一次火星探测绝对不能仅仅满足于实现“绕、着、巡”的工程技术突破,必须做出真正具有国际影响力原创科学发现,不能走美苏早期火星探测“只拍照片、不产出核心科学成果”的老路。他带领团队系统梳理了国际火星探测60年全部成果和遗留的核心科学空白,最终把中国首次火星探测核心科学方向锁定在火星空间环境、火星表面形貌、火星地下结构、火星物质组分四大前沿领域。

载荷匹配阶段(2016-2017年)‌

万卫星带领团队根据中国首次火星探测“绕、着、巡”一次完成的工程约束条件,对7台有效载荷的科学目标进行了精准匹配:环绕器配置高分辨率相机、火星矿物光谱分析仪、火星离子与中性粒子分析仪等设备,重点完成火星全球遥感探测;

祝融号火星车配置表面成分探测仪、多光谱相机、火星气象测量仪等设备,重点完成着陆区的就位精细探测。他特别把火星电离层与空间环境探测作为核心科学目标之一,这是他深耕一辈子的电离层物理研究方向,也是国际火星探测长期以来的薄弱环节。

国际对标阶段(2017-2018年)‌

万卫星邀请了全球数十位顶尖行星科学家对整套科学目标方案进行国际评审,对标美国NASA、欧洲ESA的同期火星探测任务,最终确定了三个具有鲜明中国特色的核心原创科学目标:研究火星全球形貌与地质演化历史、探测火星表面物质组分与水冰分布规律、揭示火星电离层与近表面空间环境耦合机理。这套目标既避开了和西方已有探测成果的简单重复,又充分发挥了中国首次火星探测环绕器+火星车联合探测的独特优势。

最终定稿阶段(2019年)‌

万卫星在生命的最后一年,最终审定了“天问一号”全部科学目标的正式版本,特别增加了火星地下浅层结构雷达探测的相关内容,让中国首次火星探测任务的科学产出能力直接跻身国际第一梯队。这套科学目标最终全部圆满实现,“天问一号”获取的火星全球遥感数据和乌托邦平原着陆区的就位探测数据,产出了数百篇国际顶级学术论文,其中关于火星低纬度水冰分布的重大发现,直接改写了国际火星科学的传统认知。

三、中国子午工程建设历程有哪些关键节点

子午工程是中国空间科学领域首个国家重大科技基础设施,万卫星是子午工程二期建设的核心学术带头人,他带领团队完成了子午工程核心观测台链的全面升级改造,整个工程的关键建设节点完整覆盖32年的漫长历程:

构想提出与立项阶段(1993-2007年)‌

1993年,空间物理学家魏奉思院士首次正式提出子午工程科学构想,1997年6月被国家科技教育领导小组会议正式确定为国家重大科学工程。2005年8月国家发改委批复子午工程项目建议书,项目正式立项,2007年9月工程初步设计和概算获得正式批复,建设进入实施阶段。

一期工程建设阶段(2008-2012年)‌

2008年1月子午工程正式开工建设,总投资1.672亿元,沿东经120度子午线和北纬30度纬度线布局15个综合性观测台站,配置87台(套)各类监测设备,形成“十”字形东半球空间环境监测链。2011年5月子午工程实现探空火箭首射,2012年10月一期工程正式通过国家验收,投入运行,为“天宫一号”“神舟八号”等重大航天任务提供了可靠的空间环境安全保障。

万卫星在这个阶段带领团队完成了漠河、北京、武汉、三亚等核心台站的设备升级改造,把原本功能单一的老旧观测设备,全部升级为国际先进的电离层、中高层大气综合观测系统,直接让子午工程的核心观测能力提升了一个数量级。

二期工程建设阶段(2019-2025年)‌

2019年子午工程二期正式开工建设,在一期基础上新增16个台站,最终形成沿东经100度、120度,北纬30度、40度布局的31个台站、282台(套)监测设备的“井”字形监测网。工程建成了圆环阵太阳射电成像望远镜、行星际闪烁监测望远镜等一批国际领先的核心设备,其中行星际闪烁监测望远镜的探测灵敏度等核心指标全部达到国际领先水平。

万卫星在这个阶段主持启动了三亚非相干散射雷达的立项论证工作,这套雷达建成后将成为整个东亚地区性能最强大的低纬空间环境观测设备,彻底补上中国在低纬空间环境观测领域的长期短板。

国际大科学计划阶段(2025年至今)‌

2025年3月子午工程二期正式通过国家验收,标志着整个子午工程全面建成,成为全球首个覆盖日地空间全圈层的综合监测设施。2025年6月,依托子午工程的观测能力,国际子午圈大科学计划在第二届“一带一路”科技交流大会上正式启动,中国主导的全球空间环境观测合作网络正式形成,2025年10月子午工程获得中国地球物理学科技进步一等奖。

四、万卫星培养的顶尖行星科学人才有哪些代表

万卫星几十年的教学生涯,为中国空间科学和行星科学领域培养出了数百名顶尖青年学术骨干,其中最具代表性的核心弟子群体,如今已经全部成长为中国行星科学事业的核心中坚力量:

魏勇‌

万卫星的核心学术继承人,现任中国科学院地质与地球物理研究所副所长、中国科学院地球与行星物理重点实验室主任,国家杰出青年科学基金获得者,国家行星科学重点研发计划项目首席科学家。

他是中国行星科学领域最顶尖的青年学术带头人,和万卫星共同撰写了里程碑式战略论文《从深空探测大国迈向行星科学强国》,如今全面继承了万卫星的学术事业,带领团队主持中国月球与深空探测的多项核心科学研究任务,是“天问一号”“嫦娥四号”等重大任务的核心科学骨干。

丁锋‌

万卫星的大弟子,现任中国科学院地质与地球物理研究所研究员、博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者,“天问一号”火星探测任务核心科学团队成员。

他长期从事电离层物理与空间天气研究,是万卫星数字电离层技术体系的直接继承人,如今带领团队完成了中国自主可控的全球电离层数值预报系统的研发,为北斗卫星导航系统等重大航天工程提供核心空间环境保障技术支撑。万卫星在生命最后时刻,见到的最后一位前来探望的团队成员就是丁锋,当时已经气息微弱的万卫星只对他说出了三个字:“7月份”,指的就是“天问一号”的发射日期。

乐新安‌

万卫星的核心弟子之一,现任中国科学院武汉物理与数学研究所电离层实验室主任,国家杰出青年科学基金获得者,子午工程三亚非相干散射雷达项目总工程师。他完整继承了万卫星在武汉物理所时期的电离层研究事业,带领团队完成了三亚非相干散射雷达的全部建设工作,这套雷达如今已经成为东亚地区性能最强大的低纬空间环境观测设备,实现了万卫星生前的未竟心愿。

赵必强‌

万卫星的核心弟子之一,现任中国科学技术大学地球和空间科学学院教授、博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者。他长期从事低纬电离层气候学研究,是万卫星发现的电离层经度“四波”结构理论体系的核心继承人,如今在中国科学技术大学主持行星科学系的建设工作,为中国行星科学一级学科的人才培养体系建设作出了核心贡献。

任志鹏‌

万卫星的核心弟子之一,现任北京大学地球与空间科学学院研究员、博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者。他长期从事电离层-热层耦合数值模式研究,是万卫星开发的GCITEM全球电离层理论模式的核心开发者,如今带领团队建立起了中国自主可控的新一代全球电离层-热层耦合数值模式,彻底打破了西方在该领域的长期技术垄断。

如今,万卫星培养的这些顶尖弟子,已经分布在中科院各个研究所和国内几乎所有开设行星科学相关专业的顶尖高校,成为中国行星科学事业发展的核心中坚力量,万卫星当年亲手点燃的行星科学火种,如今已经形成了燎原之势。

参考文献与索引引用

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天问一号升空未捷身先逝-万卫星 | 中国行星科学强国之路世纪奠基

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