从一个爱看星星的少年，到如今的中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任，王赤先后担任了中国科学院空间科学（二期）先导专项负责人、“太阳风——磁层相互作用全景成像卫星计划”（SMILE）中方首席科学家、嫦娥四号工程副总设计师等要职。
回望这些科研路上的“闪光点”，王赤一直觉得，好奇心和毅力是支撑他走到现在的主要动因。而他能够取得现在的成绩，与在成长过程中受到良好的科学训练是分不开的，一离不开中国科学技术大学“红专并进、理实交融”的人才教育培养机制，二离不开到美国麻省理工学院深造时，参与美国宇航局“旅行者2号”空间探索项目所受到的训练和启发。
2000年由于中国科学院人才计划，王赤选择回国。回国后，他一直致力于我国的空间科学的发展。2021未来科学大奖周期间，王赤院士也就相关话题，接受了《科学中国人》的专访。
王赤院士
《科学中国人》：“空间科学”一直是您所聚焦的领域，目前您也担任着中国科学院国家空间科学中心主任。请您谈一谈我国的“空间科学”经历了怎样的发展历程，目前取得了哪些成果？
王赤：总体而言，我国的“空间科学”目前还处于起步阶段。
可能在普通人眼中，我们现在已经有了各式各样的卫星。它们看上去似乎都和“空间科学”有关，但如果落实到更具体的方面，这其中的区别还是很大的。
我国航天领域的发展，首先考虑的是“空间技术”，其次考虑的是“空间应用”。
就拿发射人造卫星为例。“空间技术”阶段，我们的主要目标是“发上去”。只要人造卫星成功到达预定轨道，就算成功。而“空间应用”则更侧重项目的作用。像我们后来发射的一系列气象卫星、海洋卫星，以及“北斗”系统，它们就属于“空间应用”。
至于“空间科学”，则是在前两个阶段的基础上发展而来的。它的主要目的是：科学发现。换句话说，就是要通过“空间科学”来了解未知。
以前，我国对这一领域的支持比较少。
我们第一个真正以科学发现为目标的卫星计划，是分别于2003年12月30日和2004年7月25日发射的“地球空间双星探测计划”（简称“双星计划”）。这项计划是我国第一次以自主提出的空间探测计划进行国际合作的重大科学探测项目，目的是要通过对地球空间电磁场和带电粒子的探测，来了解地球空间的动力学过程。当时，中国航天局与欧空局签署了“双星计划”的合作协议。
“双星计划”后，我们有很长一段时间没有发射过“空间科学”卫星。直到2011年，中国科学院设立了“空间科学先导专项”，部署了一系列的科学卫星任务——“悟空号”“墨子号”“慧眼号”“实践10号”这4颗卫星就是在这个时候诞生的。
我们目前正在实施的，是“空间科学先导专项二期”。
这其中首先包括“太极1号”，用于研究“空间引力波探测”的技术试验卫星。虽然目前我们距离实际探测空间引力波还有很大一段距离，但它代表着我们在这一领域迈出的第一步。
其次，我们发射了“怀柔1号”引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星。它可以全天候监测引力波伽马暴、快速射电暴高能辐射等高能天体爆发现象，推动破解黑洞、中子星等致密天体的形成、演化奥秘。
另外，不久前我们还发射了“可持续发展科学卫星1号”，上面搭载了热红外、微光和多谱段成像仪3个有效载荷，可以实现对人类活动与自然环境相互作用过程的精细刻画。
2022年，我们还计划发射“先进天基太阳天文台（ASO-S）”。这是我们自主提出的一个太阳空间探测卫星计划方案，主要用于观测、研究太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射的起源以及三者之间可能存在的关系。
后续，我们还会有计划地发射“爱因斯坦探针卫星”“太阳风-磁层相互作用全景成像卫星”等。
中欧联合空间科学卫星工程——太阳风-磁层相互作用全景成像任务（SMILE）的核心团队成员合影（中间是王赤院士）。
《科学中国人》：相较于欧美来说，我国的航空航天技术起步较晚，所以很多人会不自觉地把我们的技术和欧美的相关技术做比较。您认为，与欧美相比，我国的“空间科学”有怎样的亮点？想实现全面赶超，我们又该在哪些方面努力？
王赤：客观地讲，“空间科学”领域我们有很多地方做得还是很不错的。
比如，在暗物质粒子探测领域。
近年来，暗物质探测领域的一个重要进展是，发现了“宇宙线中存在正电子超出”现象。科学家们初步推测，它可能就是人们一直想找到的暗物质信号。只不过，以现有的探测器水平，科学家们还无法证实这个猜想。
而我们的“悟空号”就是希望能在更高的能量范围内测量宇宙线电子的能谱，从而帮助研究宇宙线超出的正电子的来源。“悟空号”的第一个实验结果已经在2017年年底发表。
此外，我们的“墨子号”量子科学实验卫星还是我国自主研制的、世界首颗空间量子科学实验卫星。
不过，想从点到面，继而实现大面积的超越、领先，对我们来说，还是很有挑战性的。
“空间科学”的本质是一种实验观测科学。如果我们没有足够的空间科学卫星，那我们研究时所依靠的数据就是二手数据。用二手数据，是很难做出一流的科学成果的。所以从这个角度，想全面赶超欧美，我们首先需要在空间科学卫星任务上，得到国家持续的、高强度的支持。
其次，要重视相关领域的人才队伍建设。我们目前的“空间科学”队伍中，真正有“行星科学”学习背景的科学家还是比较少的，大部分都是从其他领域转行过来。我们国家设立这门学科的大学比较少，而美国大部分有名的综合性大学里，都设有“地球和行星科学系”。所以从学科发展的角度来看，我们的人才培养体系还有很大的提升空间。一个好消息是，“行星科学”目前已经被国家列为一级学科，这对我们的学科发展意义非常大。
最后，关于经费投入。实际上，“空间科学”目前所能申请到的实验经费还是比较少的。在我国航空航天总体经费投入中，“空间科学”的占比还不到10%。这个数据，在美国约是30%。
我们希望，我国的“空间科学”水平到2035年可以实现与欧洲水平接近，到2049年可以实现与美国水平靠近。也期盼2035年，国家在“空间科学”的投入可以达到15%，2049年，这个比例可以达到20%。
王赤院士作报告
《科学中国人》：在2021年召开的中国航天大会上，您曾透露，中国目前已经启动太阳系边际探测工程论证工作。最后请您谈一谈，目前这项工作的进展如何？其意义又有哪些？
王赤：目前这项工作正处于论证过程中。按照计划，这项工程将实现无人区探索、日球层全貌、大行星掠影、太阳系考古四大科学目标。
这个项目的意义，首先对我们的空间技术提出了非常大的挑战。
整个项目中，我们要重点克服几个挑战：
第一，“极远”挑战。从地球到太阳系边界的距离是到火星的约100倍，在这么远的距离里，我们很难同步操控飞船，这就要求飞船要达到足够的自主程度；
第二，“极强”挑战。想让飞船达到既定位置，我们的运载火箭需要比现在更强的运载能力；
第三，“极暗”挑战。宇宙中，光线的强度与距离的平方成反比。当飞船越接近太阳系的边界，所能接收到的光线就越少。目前我们很多卫星的能量来源是“太阳能”，如果“太阳能”不可用，我们就必须找到新的能量源；
第四，“极冷”挑战。尽管人类对太阳系整体情况了解得还不够全面，但可以推断的是，越接近太阳系边缘，距离太阳越远，环境温度也就越低。飞船运转的各个部件能否经受住极低温考验，需要列入考虑范围。
但可以肯定的是，如果我们能顺利克服以上几个问题，对推动我国的空间技术发展意义重大。
其实，人类对地球所在的深空环境了解得并不多。我们所在的地球就像是漂浮在宇宙中的一叶小舟，我们需要了解我们地球家园的深空环境。在进行太阳系边际探测的过程中，沿途可能会遇到很多太阳系的典型天体，比如巨行星、小行星等，通过对它们的了解，可以勾画出太阳系的形成和演化过程。
另外，按照计划，在进行太阳系边际探测时，我们会安排两艘飞船按照迎着星际风和顺着星际风的一正一反的方向推进，也就是飞向日球层的“鼻尖”和“尾部”区域。截至目前，这两个区域仍是没有人类航天器到达过的“无人区”。采用这种全新的探测方式，我们会更方便了解太阳系的分布特征，以及确定日球层的三维结构，比如说日球层究竟是圆形还是椭圆形。还可以对比研究不同区域太阳风的特征和来自星际中性粒子的影响，了解太阳风暴在太阳系的传播和演化。
