悟空号暗物质粒子探测卫星
悟空号暗物质粒子探测卫星是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。
宇宙是如何起源和演化的，地球之外是否还有生命存在，太阳大爆炸是否会影响人类生存……这些人类未知的命题都要靠空间科学研究来回答。譬如，空间生命科学及其母学科涵盖了极其广阔的研究范畴，具有深化认识生命现象和支撑载人航天可持续发展的双重目的。1957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造卫星“Sputnik 1”，太空逐鹿时代由此开启。
近几十年，人类发射了约700颗专门用于空间科学研究的卫星和深空探测器。反观我国一度出现重应用轻科学、空间科学研究严重依赖对他国公开数据的二次分析的弊端。实际上空间科学对航天技术具有牵引和带动作用，而且对经济社会发展也有明显促进作用，如空间生命科学可为创新生物材料、药物和医疗技术提供无限可能。2011年1月，中国科学院首批空间科学战略性先导科技专项正式启动，共部署了暗物质粒子探测卫星（悟空号）、返回式科学实验卫星（实践十号）、量子科学实验卫星（墨子号）以及硬X射线调整望远镜卫星（慧眼号）4颗科学卫星工程任务的研制工作。
悟空号暗物质粒子探测卫星（Dark Matter Particle Explorer，DAMPE）是首批立项研制的4颗科学实验卫星中的“首发星”。2015年12月17日8时12分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将悟空号发射升空至高约500千米的晨昏太阳同步轨道。
悟空号暗物质粒子探测卫星是目前世界上观测能段范围最宽、空间和能量分辨率世界领先的高能粒子探测卫星。卫星上装载的暗物质粒子探测器，将在太空中开展高能电子及高能γ射线探测任务，探寻暗物质存在的证据，研究暗物质特性与空间分布规律。它将替代人类的眼睛，面向浩渺宇宙，寻找宇宙中失踪物质的踪迹，以便人类更多地了解“笼罩在21世纪初物理学天空中的两朵乌云”——暗物质和暗能量。
天文观测表明，宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量，其中暗物质约占宇宙质量的25%，暗能量约占70%，通常所观测到的普通物质约占5%。相关研究发现，一些不明来历的高能电子可能是暗物质粒子湮灭的证据。现有基本的物理知识无法解释暗物质。一旦找到暗物质，将会带来物理学的革命性突破。为了进一步追寻暗物质的踪迹，我国科学家提出了研制“暗物质粒子探测卫星”计划。在茫茫宇宙中寻找暗物质并非易事，传统方法是采用大型探测器如诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授研制的重达7吨的“阿尔法磁谱仪2”探测器。
悟空号是一个空间望远镜，整星质量1 850千克，有效载荷质量1 410千克，尺寸只有1.5米×1.5米×1.2米。它由一个塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、电磁量能器和中子探测器组成，4种探测器一层层组装，像一个倒立的4层蛋糕。整个卫星的BGO量能探测器有4.2万路电子学读出电路、168路高压电源及近8万路探测器通道数等，构造特别复杂。其能量分辨率、电子和γ射线的观测能段范围都是世界第一，空间分辨率即角分辨率、本底抑制都和国际最高水平基本相当。它的观测能段是安置于国际空间站的阿尔法磁谱仪的10倍，探测器能量分辨率比其他同类探测器还要高出3倍以上。
悟空号（DAMPE）探测的40GeV～100TeV能段质子宇宙射线能谱
悟空号的主要科学目标是以更高的能量和更好的分辨率来测量宇宙射线中正负电子之比，以找出可能的暗物质信号。它有很大潜力来加深人类对于高能宇宙射线传播机制的理解，也有可能在高能γ射线天文方面有新发现。与国际上其他暗物质探测卫星相比，有3个显著优势。
（1）能够测量的宇宙射线的能量非常高，可以测量到104个GeV。
（2）能量分辨率高，可以达到1%左右，测得比较准。
（3）测量能量的本底比较低，即区分电子和质子的能力非常强。
发射成功后，悟空号在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线，其中包含约150万颗25 GeV以上的电子宇宙射线。悟空号已精确测量电子能谱，绘制了高能质子宇宙射线能谱，绘出了迄今最精确的高能氦原子核宇宙射线能谱，并观察到能谱新结构。悟空号将我国的暗物质探测提升至新的更高水平。
从探索无尽的宇宙，到微观粒子和生命起源，空间科学具有非凡战略意义。2017年以来，悟空号相继在电子、质子宇宙射线测量方面取得突破性进展，标志着我国的空间高能粒子探测研究已跻身世界最前列。悟空号目前已经进入延寿运行阶段，探测器状态良好，仍在不断积累大量的高质量数据，更多开创性发现必将出现。
悟空号效果渲染图