面向世界空间科学前沿和国家重大战略需求，立足我国现有学科、人才队伍及工程技术等优势和特色，凝练形成我国有望取得突破的五大科学主题及其优先发展方向。

“极端宇宙”主题。探索宇宙的起源与演化，揭示极端宇宙条件下的物理规律。优先发展方向包括暗物质与极端宇宙、宇宙起源与演化和宇宙重子物质探测。拟解决的重大科学问题包括暗物质粒子本质和宇宙高能辐射来源，暗能量的本质，动态宇宙探测与暂现源物理机制，宇宙黑暗时代和再电离历史，恒星及行星系统起源与演化，重子物质循环与反馈等。

“时空涟漪”主题。探测中低频引力波、原初引力波，揭示引力与时空本质。优先发展方向为空间引力波探测。拟解决的重大科学问题包括超大质量黑洞和种子黑洞的形成及其与宿主星系的协同演化，黑洞附近强引力场精细结构及致密天体的分布和物理性质，检验早期宇宙学模型等。

“日地全景”主题。探索地球、太阳和日球层，揭示日地复杂系统、太阳—太阳系整体联系的物理过程与规律。优先发展方向包括地球循环系统、地月综合观测、空间天气探测、太阳立体探测和外日球层探测。拟解决的重大科学问题包括太阳磁活动特性和磁周期起源机制，太阳风扰动的三维传播与演化规律，太阳风—磁层跨尺度能量传输和耗散的机理，磁层—电离层—热层耦合，地球系统多圈层跨尺度相互作用，太阳风—星际介质相互作用的过程和机理等。

“宜居行星”主题。探索太阳系天体和系外行星的宜居性，开展地外生命探寻。优先发展方向包括可持续发展、太阳系考古、行星圈层刻画、地外生命探寻和系外行星探测。拟解决的重大科学问题包括月球深部物质、圈层结构及早期撞击历史，小行星/彗星起源与演化，火星宜居环境演化与生命信号，太阳风与木星磁层的相互作用，冰卫星和冰巨星宜居环境与生命信号探测，系外行星宜居性及生命特征等。

“太空格物”主题。揭示太空条件下的物质运动和生命活动规律，深化对量子力学与广义相对论等基础物理的认知。优先发展方向包括微重力科学、量子力学与广义相对论和空间生命科学。拟解决的重大科学问题包括微重力多过程耦合新体系下复杂流体物理基础理论，引力场中的量子效应、广义相对论高精度检验与新物理探索，地球生命的空间环境适应性和生存策略等。

三、发展路线图

围绕五大科学主题，聚焦优先发展方向，提出至2027年、2028—2035年和2036—2050年三个阶段实施的科学任务规划，形成至2050年我国空间科学发展路线图。

第一阶段，至2027年，运营中国空间站，实施载人月球探测、探月工程四期与行星探测工程，形成若干有重要国际影响力的原创成果。

从空间X射线等多波段协同观测、X射线热重子探测、空间引力波探测探路者、太阳极轨探测等任务方向中遴选大型任务2~3项；从暗物质粒子探测、空间太赫兹高速成像巡天、空间超长波观测、空间红外观测、隐伏自然地物探测、透明海洋星座、全天候三维风观测、地球辐射能量收支探测、地球磁层跨尺度星座、日地L5点太阳探测、天基太阳射电阵列观测、人类活动痕迹精细观测、全球植被生物量时空格局、木星系统观测、系外行星探测等任务方向中遴选中小型和机遇型任务3~5项。

第二阶段，2028—2035年，通过第一阶段任务实施取得位居世界前列的原创成果。运营中国空间站，论证实施载人月球探测、月球科研站、太阳系边际探测、巨行星系统探测、金星大气采样返回等科学任务。

从空间高精度红外观测、天体引潮力对地震诱发作用综合观测、环日探测、空间高能、X射线探测、空间引力波探测等任务方向，以及至2027年规划阶段未立项的大型任务方向中遴选大型任务4~5项；从紫外天文观测、海洋能级星座、关键带跨圈层耦合过程观测、边界层热动力结构和化学成分观测、全球高精度地磁场星座、地应力观测、地球辐射带探测、空间天气探源、编队太阳高能探测、四极协同科学观测、地球动态变化观测、小行星探测、系外行星卫星探测等任务方向，以及至2027年规划阶段未立项的中小型任务方向中遴选中小型和机遇型任务10~11项。

第三阶段，2036—2050年，我国空间科学重要领域达到世界领先水平。论证实施大型任务5~6项，以及25项左右中小型和机遇型任务。

为实现本规划发展目标，需进一步强化组织实施，保障财政投入，夯实基础能力，深化国际合作，加强科学普及，持续取得关键性、原创性、引领性重大科技成果，有力支撑航天强国、科技强国建设。