1983年，星上几个主要探测器完成了包括所有环境模拟试验和系统联试的研制全过程，各项性能指标也达到了设计要求。然而因各类客观因素，工程项目被迫终止。

2011年“悟空”卫星立项之前，西方国家的空间科学卫星与中国的空间科学卫星的数目比大约是200与0，差距巨大。

中国科学院院士常进于20世纪90年代初进入中国科学院紫金山天文台工作，主要研究方向是空间高能粒子的探测，但当时中国的空间天文领域几乎一片空白，只能在别人数据基础上探求发展。在研究过程中，常进院士发现了可以大幅提升质子、电子鉴别能力的新方法。此前，为鉴别质子、电子，科学家需要将探测器做得又大又厚，这意味着庞大的预算。而常进发现的新方法，在旧方法基础上刻画粒子在探测器里的横向发展，同时构造横向、纵向的联合参数。这样，薄的探测器就能实现非常高的质子、电子分辨，为空间探测实验提供了新的发展思路。

2011年12月，暗物质粒子探测卫星DAMPE（“悟空”号）正式立项启动，成为中国战略性先导科技专项空间科学的首批四颗科学实验卫星之一。此后卫星开始正式进入方案阶段研究，在方案阶段，暗物质粒子探测卫星有效载荷（即暗物质粒子探测器）团队完成了：载荷各分系统方案设计确定了载荷和卫星接口、有效载荷电性件研制和集成测试、欧洲核子中心的束流试验、载荷结构件研制和结构力学试验、以及载荷关键技术攻关。

2013年4月，暗物质粒子探测卫星工程由方案研制转入初样研制阶段，标志着卫星全面进入工程化阶段。在此期间，有效载荷完成初样鉴定件单机的研制工作、各单机的环境和可靠性试验、载荷集成测试、载荷与卫星平台的整星电联试、整星的环境试验、以及载荷鉴定件在欧洲核子中心的束流试验。有效载荷通过鉴定件的研制，确定了正样飞行件的所有技术状态。

2014年9月，暗物质粒子探测卫星工程转入正样研制阶段，有效载荷各分系统完成正样飞行件的所有单机研制和各项环境试验、可靠性试验等，并于2015年4月交付有效载荷总体进行联试。

2015年5月，有效载荷正式交付卫星总体，进行整星联试及相关环境试验。至2015年10月，暗物质粒子探测卫星完成正样飞行件的所有研制工作，并于2015年11月运往酒泉卫星发射基地。

悟空号暗物质粒子探测卫星有效载荷由中国科学院紫金山天文台主导，与中国科学技术大学，中国科学院高能物理研究所、中国科学院近代物理研究所、中国科学院空间科学与应用研究中心联合研制，由上海微小卫星创新研究院承担平台研制任务。

瑞士日内瓦大学及意大利国家核物理研究院也参与了悟空号卫星上的硅子探测器的研发。

2015年9月，中国科学院国家空间科学中心启动暗物质粒子探测卫星公开征名活动。自正式启动至2015年10月31日方案提交截止，共收到了有效名称方案32517个，其中网络征名途径收到征名方案32098个，书面方式提交方案419个。

2015年12月16日下午，中国科学院国家空间科学中心宣布，在数据统计的基础上，经过专家评委投票，由中科院批准，将暗物质粒子探测卫星正式命名为“悟空”。中科院的有关人士介绍，将暗物质粒子探测卫星命名为“悟空”，符合将科学卫星以神话形象命名的做法，如美国的阿波罗、欧洲的尤利西斯、中国的玉兔等。这样做可以借助传统文化，提升中国公众科学素养，吸引青少年热爱科学、探索未知。

悟空号暗物质粒子探测卫星（英文简称：DAMPE）是中国首颗空间天文卫星。该星通过在空间观测高能电子（包括正电子）和伽玛射线能谱，来寻找暗物质粒子的存在证据，并开展宇宙射线起源及伽马射线天文方面的相关研究。

暗物质粒子探测有效载荷由4个子探测器及载荷数管构成，其中包括塑闪阵列探测器PSD、硅阵列探测器STK、BGO量能器、中子探测器NUD。

悟空号卫星发射采用长征二号丁运载火箭。长征二号丁是由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制的常温液体两级运载火箭。长征二号丁运载火箭是在长征四号运载火箭的第一、二级基础上研制，起飞推力达300吨，具备地球近地轨道（LEO）和太阳同步轨道（SSO）要求的单星、多星发射能力，运载能力近地轨道4吨，对应700千米太阳同步轨道运载能力为1.3吨，具有高可靠、高安全、低成本、短周期发射等特点。长征二号丁火箭此次执行第26次飞行任务，该型火箭保持了百分之百的成功率。

针对悟空号发射任务长征二号丁遥二十七号运载火箭，火箭研制方对火箭做了一些改进，为火箭安装了更先进、稳定的两套‘小脑’——激光惯组和光纤惯组，有主有备，进一步提高了火箭可靠性，还为火箭减轻了20~30千克的重量。该火箭主计算机也装了3块主板，任何一块出问题，都不会影响到整个任务的成败。

悟空号卫星载荷各部分协同工作以完成科学目标和工程物理指标，载荷各部分功能如下：

该探测器主要是为了用于区分入射高能电子（带电粒子）和光子（非带电粒子），鉴别入射高能重离子（Z=1~26）的种类。塑闪阵列探测器分系统有效探测面积为825×825毫米2，整个分系统由两层，共82个X、Y方向相互垂直放置的塑闪单元模块组成，其中78个塑闪单元模块的尺寸为884×28×10毫米3，另外4个塑闪单元模块的尺寸为884×25×10毫米3。塑闪探测器探测单元的两端采用光电倍增管将光信号转换为电信号再进一步处理。

该探测器采用高位置分辨的硅微条探测器，主要目的是为了测量入射粒子的方向，区分电子（带电粒子）和伽玛（非带电离子），同时也用于测量高能核素。硅阵列探测器由6大层硅微条探测器构成，每大层由XY排列的两小层组成，每层实现空间上X、Y的定位。硅阵列探测器探测器面积为800×800毫米2。硅阵列探测器配置要求放置三层钨板作为Gamma光子的转换介质。为实现粒子电荷的区分，特别是区分Gamma和电子，硅微条探测器间布置了3块钨板用于将光子转换为电子，钨板厚度为1毫米。

该探测器为全吸收型电磁量能器，其主要目的是为了测量宇宙线粒子，尤其是高能电子和伽玛射线的能量（5GeV-10TeV），同时根据强子簇射和电磁簇射在量能器中的横向展开和纵向发展的不同，进行粒子鉴别，以剔除高能强子（主要是质子）本底。BGO探测器主要由308根BGO晶体构成，其探测面积约为600×600毫米。BGO量能器共分为7大层，每大层由XY两小层构成，形成一个XY坐标的测量。每小层22个探测器单元，每个探测单元（BGO晶体）为25×25×600毫米。

该探测器是为了测量宇宙线中的强子（主要为质子）与中子探测器上层的物质发生作用产生的次级中子，根据这些中子在探测器内的能量沉积，可以判断入射粒子的类型，配合BGO探测器来进一步区分质子和电子。中子探测器采用厚度为10毫米的掺硼（B）的塑料闪烁体探测器。

暗物质粒子探测器的每种探测器输出的信号均由相应的前端电路来进行读出。在暗物质粒子探测器中BGO量能器和塑闪阵列探测器中前端电路称为FEE（即Front End Electronics），硅阵列探测器中前端电路由前端ASIC混合读出板FEH和数据读出控制模块TRB构成，中子探测器中，前端电路由中子处理板构成。前端电路负责采集光电探测器的模拟信号、数字化打包后发送给载荷数管。

2015年12月17日8时12分，中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。

2015年12月24日，在卫星发射升空后第七天，有效载荷正式开始进入在轨测试阶段，首批科学数据成功下传。在随后的三个月在轨测试期间，整个有效载荷功能性能稳定，上下行指令均正确执行，星地链路通畅，完成了所有既定测试项目。

2016年3月8日，悟空号暗物质粒子探测卫星正式交付科学应用系统，即中国科学院紫金山天文台使用。

从2015年12月20日接收到第一帧数传数据，至2020年9月30日，“悟空”号卫星已在轨飞行1746天，完成了全天区的第9遍扫描，共探测并处理了约86.9亿个高能粒子。

““悟空”号的设计寿命为3年，探测器及卫星平台运行状态良好，已于2019年1月正式进行首次延寿运行，为期2年。基于悟空号优异的工作状态，有望于2021年1月再次延寿运行。

截至2018年年底，中国科学院紫金山天文台研制的中国第一颗暗物质粒子探测卫星“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。基于这些数据，科研人员成功获取了国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果。

2017年11月30日，国际权威学术期刊《自然》在线发布，暗物质粒子探测卫星“悟空”在太空中测量到电子宇宙射线的一处异常波动。这一神秘讯号首次为人类所观测，意味着中国科学家取得了一项开创性发现。

2021年5月19日，中国暗物质卫星项目团队公布科学成果。基于四年半的在轨观测数据，“悟空”绘出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。这一发现可能预示存在一处未知的宇宙射线源。悟空”实现了对0.07—80TeV能段（1TeV=1万亿电子伏特）宇宙射线氦原子核能谱的精确测量。在前四年半的工作时间中，“悟空”共收集到约1750万个高能氦原子核数据。据此，科研团队绘制出精确的高能氦核宇宙射线能谱。该能谱清晰展示出氦核流量先上升、后下降的“拐折”结构，其中后半段的下降结构，系“悟空”首次发现。这是“悟空”号继精确测量电子能谱、绘制高能质子宇宙线能谱后，第三次发布重要科学结果，标志着中国空间高能粒子探测已跻身世界最前列。

2021年9月7日，“悟空”号暗物质粒子探测卫星首批伽马光子科学数据向全球公开。

2022年11月，“悟空”号团队科研人员基于“悟空”数据，新近绘制出迄今能段最高的硼/碳、硼/氧宇宙射线粒子比能谱，并发现能谱新结构。这一最新成果显示，宇宙中高能粒子的传播可能比预想更慢。

“悟空”卫星‘高能电子、伽马射线的能量测量准确度以及区分不同种类粒子的本领两项关键技术指标方面世界领先，尤其适合寻找暗物质粒子湮灭过程产生的一些非常尖锐的能谱（能谱指的是电子数目随能量的变化情况）信号。而且，“悟空”卫星测量到的TeV电子的‘纯净’程度也最高（也就是其中混入的质子数量最少），能谱的准确性高。”因为“悟空”卫星上述的优秀性能，从而获得了关于电子宇宙射线观测的最好结果。

“悟空”卫星首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在~1TeV处的拐折，也就是高能电子数量突然下降，在能谱分布上形成了一个尖锐的凸起。该拐折反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力，其精确的下降行为对于判定部分（能量低于1TeV）电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。此外，“悟空”卫星的数据初步显示在~1.4TeV处存在能谱精细结构，即高能电子数量忽然上升又下降的尖锐变化。

“悟空”卫星运行状态良好，正持续收集数据，一旦该精细结构得以确证，将是粒子物理或天体物理领域的开创性发现。

“悟空”新发现的能谱精细结构超出了科学家的常规理解，可能是暗物质粒子存在的新证据。对此，自然科研中国区科学总监印格致博士表示，“悟空”此次的成果展示了中国技术实力发展的一个里程碑，“这次研究中实现的测量所需的精湛技术是无与伦比的，未来可能会帮助中国解决其他想不到的技术挑战。”

2017年11月30日在《自然》杂志在线发表的探测成果发布，暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）的首批科学成果。首席科学家常进宣布，“悟空”卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线，其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。基于这些数据，科研人员成功获取了国际上精度最高的电子宇宙射线能谱。该能谱将有助于发现暗物质存在的蛛丝马迹。

2019年9月28日，基于悟空号卫星收集到的前两年半数据，“悟空”号国际合作组在Science Advances杂志发表了从40 GeV到100 TeV能段的宇宙线质子精确能谱测量结果，如下图所示。这是国际上首次利用空间实验实现对高达100 TeV的宇宙线质子能谱的精确测量，该能量上限比丁肇中先生领导的阿尔法磁谱仪（AMS-02）实验高出约50倍，比日本科学家领衔的CALET实验最新结果高出10倍。

“悟空”号的测量结果确认了质子能谱在数百GeV处的变硬行为。更为重要的是，“悟空”号首次发现质子能谱在约14 TeV出现明显的能谱变软结构，这一新的结构很可能是由近邻个别宇宙线源留下的印记，拐折能量即对应于其加速上限（见下图）。“悟空”号的结果对揭示高能宇宙线的起源以及加速机制具有十分重要的意义。

2017年以来，“悟空”号相继在电子、质子宇宙线测量方面取得突破性进展，标志着中国的空间高能粒子探测研究已跻身世界最前列。“悟空”号已经进入延寿运行阶段，积累了大量的高质量数据。“悟空”号合作组将陆续发表宇宙线氦核及其他更重的核素能谱测量结果，可望测出不同宇宙线核素能谱拐折能量，这将为揭示高能宇宙线的加速机制或与星际介质的相互作用等物理问题提供关键信息。

悟空号暗物质粒子探测卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批立项研制的4颗科学实验卫星之一，“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”以及“区分不同种类粒子的本领”这两项关键技术指标方面世界领先。是在轨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。

国际上有三个著名的暗物质探测器，“悟空”是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器。

“悟空”设计寿命为3年，已经超期服役近2年，但它看起来依旧“年富力强”，有望再次延长工作时间。（中国军网 评）