20世纪30年代，科学家发现，宇宙中的可见物质远远不足以把星系连成一片，构成星系团，如果不是存在一种神秘而不可见的物质，星系团早就分崩离析。科学家把这种看不见的神秘物质称为“暗物质”。
宇宙的结构也与暗物质有关。它是促使宇宙中的普通物质在自身引力下形成特定结构的重要推手。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子，随后可见物质才聚集在一些由暗物质建立起来的引力“核”上，并最终形成了星系。
暗物质对生命来说更是至关重要。科学家推测暗物质产生于宇宙大爆炸，假如没有暗物质的引力作用，我们所在的银河系将很可能无法在宇宙大爆炸后的膨胀过程中形成。
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中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出了重要一步。
“悟空”是中国第一个空间高能粒子探测器，经过全球征名活动，最终命名为“悟空”，寓意用《西游记》中火眼金睛的悟空寻找难以察觉的暗物质存在的证据。它由一个塑料闪烁探测器、硅微条、钨板、电磁量能器和中子探测器组成。它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。
截至2018年底，“悟空”号已绕地球飞行了16597圈，探测宇宙射线粒子55亿个。在相同时间内，它积累的TeV（1TeV=1万亿电子伏特）以上的观测数据相当于国际空间站上的日本量能器电子望远镜和阿尔法磁谱仪实验的5倍以上，意味着完成了其他“同行”至少10年的工作量。
“悟空”设计寿命为3年，目前已经到期，但它看起来依旧“年富力强”。中科院紫金山天文台研究员袁强说：“经过评估，我们认为‘悟空’还可以继续在太空服役，现在已经被批准延长2年工作时间。”
根据不同的探测目的，探测卫星分为不同的种类，如资源探测卫星、海洋探测卫星、极地冰层探测卫星、海洋环流探测卫星、核爆炸探测卫星等。随着人类探索宇宙步伐的加快，探测卫星在探索近地星球方面逐渐发挥作用。我国探测卫星的典型代表有：嫦娥一号（探测月球）、夸父计划（监测太阳活动）。
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