轨道秤

中广网北京11月1日消息 神舟八号飞船于北京时间11月1日5时58分发射升空，并顺利进入预定轨道。飞船将在两天内与天宫一号进行首次空间交会对接。目前天宫一号运行稳定，满足交会对接任务要求。　　神舟八号起飞瞬间 中广网记者路林强摄　　中国载人航天工程新闻发言人武平表示，与以往飞船发射不同，这次交会对接任务要求飞船“零窗口”发射。为确保将飞船发射到与目标飞行器共面的轨道，神舟八号必须在天宫一号轨道面经过发射点后的一定时间内准时点火起飞，否则就需要消耗很多的推进剂来修正两者之间的轨道面偏差。　　点火瞬间：轰鸣声震动大地 橘红色火焰照亮夜空　　记者：让我们直接进入最激动人心的点火时刻，现场点火时间是5点58分07秒，这与此前预设的火箭发射零窗口时间分秒不差。我的位置是距离发射塔架15 公里的指控大厅里，当零号指挥员发出最后的点火口令时，我看到火箭底部两边喷出火焰。几秒钟之后火箭升空，橘红色的火焰把黑色的黎明照亮，天空好像变成一幅桔红色的泼墨画，我甚至能看清云彩的轮廓。　　还有一个有意思的现象是，火箭升空的开始，我听不到任何的声音，过了一段时间以后指控大厅才传来轰隆隆的轰鸣声，玻璃也开始明显的颤抖。神舟八号打入云层之后就消失在了我的视线里，但是巨大的轰鸣声和玻璃的颤抖仍然持续了数十秒，这种感觉非常奇妙。[详细]　　3日凌晨与天宫首次交会对接　　据北京飞控中心副总工程师周建亮介绍，神八这次任务的重点是完成交会对接。也就是为接下来的飞船能够载人上天而进行模拟飞行，所以在神八的前端加装了交会对接装置，同时神八入轨轨道也与前几次有很大的不同。　　周建亮：神舟七号飞船入轨的轨道高度是近地点高度200公里，远地点高度350公里，现在神舟八号入轨远地点高度是330公里，之所以采取这样一个轨道的方案，主要是出于交会对接的需要。　　周建亮：后面有两次交会对接工作，第一次是在3号凌晨，另一次是在14号。也正是因此，神八升空之后的控制动作将非常的密集，在今天中午12点左右，神八运动到第五圈届时将进行第一次轨道控制，抬升它的近地点高度。此后在明天当它运行到第13圈、16圈、19圈、24圈时，还将进行4次轨道控制。这样经过5次远距离的导引控制，在3号凌晨时就可以进行第一次交会对接。然后进行锁紧，也就是我们之前所说的让天宫和神八的接吻能够更加紧密更加严丝合缝。　　此后在天宫一号与神舟八号组合飞行12天之后，也就是在本月14号时，神八将撤离天宫一号，然后再进行对接，他们共同飞行2天之后，16号神八将第二次撤离天宫一号，17号返回地面，这样天宫其神八交会对接工作就算圆满完成。　　“成都造”仪器将控制神八飞船安全返回　　备受关注的神舟八号飞船于今日5时58分发射。“神八”飞天，而“成都造”的“静压高度控制器”，则控制着其安全着陆。记者10月31日获悉，由中航工业成都凯天电子股份有限公司研制生产的静压高度控制器，从“神一”一直应用到“神八”!　　据专家介绍，静压高度控制器是飞船回收系统的核心部件之一，被定为飞船的A级产品，是飞船回收舱打开降落伞系统的关键控制单元。飞船返回舱进入大气层，到达距地面11公里高度时，安装在返回舱内壁的静压高度控制器发出开伞指令，飞船的控制操作系统收到信号后，拉出引导伞、降落伞、减速伞和主伞。飞船下降到6公里和5公里高度时，静压高度控制器再次发出信号，监测主伞是否工作正常，如果主伞出现意外，静压高度控制器将再次发出指令，启动备份伞，确保飞船回收舱百分之百安全降落。　　除此之外，该公司还为“神八”提供了两种型号的压力信号器，主要使用于飞船对接压控装置和目标飞行器供氧组件。作为对接压控装置的功能部件，这两种信号器安装于运输飞船轨道舱内 作为供氧组的功能部件，安装在目标飞行器实验舱内。其主要功能是感受并指示组件的压力变化，为飞船的控制系统提供有力的压力数据保证。(成都日报)　　神八天宫交会对接系统上海研制　　与以往神舟系列飞船单独飞行不同，神八肩负着“交会对接”新任务，因此在它的轨道舱和天宫的实验舱前面，都各有一个对接机构，分别称为主动对接机构和被动对接机构。主、被动两套对接机构上，总共有13个电机、243个齿轮、680个轴承、5个电磁拖动机构、5个电子单机和2套结构本体，各自承担着他们的重要角色。　　十多分钟的空间对接，却让上海航天人忙了12年。从1999 年开始，对接机构就进行了方案论证，以及大量研制、试验工作，神八和天宫两套对接机构在上海航天人“老中青”三代的目睹下成长起来。樊萍回忆道，“从方案论证到正样产品出厂，对接机构的结构外形没有变动过，但是里面部件几乎全部被改进了。”　　记者获悉，上海航天技术研究院作为承担我国载人航天工程任务的主要单位之一，承担了神舟八号对接机构分系统、电源分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统以及总体电路分系统相关设备的研制工作。　　据悉，天宫与神八此次要完成两个重要任务，一是完成交会对接 二是完成组合体运行，收集遥测数据、大气环境以及温度控制。试验结束后，神八返回舱将返回地面，天宫继续在太空服役，等待神九和神十飞船前来对接。只有三次都对接成功，中国的载人航天工程第二步战略目标才全部达到。　　1992年，中国就正式确立了载人航天工程分三步走。第一步，发射两艘无人飞船和一艘载人飞船，开展空间应用实验。第二步，在第一艘载人飞船发射成功后，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个8吨级的空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步，建造载人空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。　　据外媒报道，有美国学者认为，天宫一号相当于美国1973 年发射、1979年坠落的首个空间站天空实验室。这个载人空间站上拥有“阿波罗”望远镜和其他仪器，主要观测太阳和地球，还从事人类在失重状态下生理和心理反应等各种科学研究工作。对此，《国际太空》杂志副主编庞之浩却打趣道，与国外20吨级以上的同类试验性航天器相比，天宫一号在功能和用途方面有相似之处，但质量较小，只有8吨，因此称为“迷你空间实验室”更妥当。　　下一步，中国还将建造较大规模的空间站。有消息称，中国空间站预计在2020年左右建成。（东方网）

近年来，随着新能源在轨道交通的应用兴起，氢能正成为轨道交通领域备受关注的技术“新秀”。业内人士普遍认为，当前，在轨道交通清洁化需求、政策支持等因素推动下，氢能轨道交通正持续升温。满足降碳需求“氢能轨道交通采用氢能源作为动力，从全产业链角度来看，更加低碳环保。”四川荣创新能动力系统有限公司董事长陈维荣在2023世界氢能青年科学家论坛上指出，“据测算，一列时速160公里的氢能源市域动车，一天跑500公里，一年大概可以减少1万多公斤二氧化碳的排放，减碳效果显著。因此，氢能轨道交通是我国交通领域实现‘双碳’目标的重要手段之一。”氢能巨大的减碳潜力也获得了更多的政策支持。目前，成都、佛山、张家口、青岛等地在“十四五”规划中明确提出，要把有轨电车、城际交通纳入氢能应用范围中。竞争优势明显陈维荣指出，氢能轨道交通的核心是以氢能为动力系统，由于避免了传统电气化铁路的接触网、变电所等复杂工程问题，氢能轨道交通的一次性建设成本和全寿命周期运营成本，比传统电气化铁路成本低10%—20%，有很好的竞争优势。“目前，氢燃料电池已开始在乘用车、客车、物流车等当中推广应用，由于需要布局更多加氢站，短期内难以大规模商业化。相比而言，轨道交通系统的线路相对固定，让氢气的运输和储存更简单。”陈维荣表示。基于上述应用优势，目前国内外都在积极推进氢能轨道交通的研究和应用。国内氢能轨道交通发展持续加快，以中国中车、国能集团、中国中铁为主的相关企业瞄准能源转型方向，加快推动燃料电池在氢能轨道交通领域的应用。2023年6月，“宁东号”氢动力机车在中国中车下线，这是目前氢燃料电池装机功率最大的氢动力机车，也是国内首台由内燃机车改造而来的氢动力机车；同年7月，国内首台氢能源地铁施工作业车在湖北襄阳正式下线，与传统燃油作业车相比，该车全生命周期可累计减少碳排放225吨。国际范围内，法国阿尔斯通、德国西门子、日本丰田等公司都在研发氢能轨道机车；英国和德国等欧洲国家计划在2035年逐步将现有内燃机车替换为氢能机车；马来西亚已完成38列氢能智轨车的全球招标；印度发布了35列氢能列车的招标计划等，这些都为氢能轨道交通发展带来更多机遇。

近日，暨南大学研究员陈振强团队揭示了自旋-轨道光学拉比振荡现象，首次在理论和实验上同时展示了自旋-轨道耦合的拉比振荡行为。相关研究论文发表于Light：Science & Applications。陈振强带领的光场调控科研团队研究无发散结构光场与人工晶体相互作用，在高阶光学体系下构建赝自旋-1/2模型，分别在强、弱耦合条件下实现自旋-轨道拉比振荡。此外，通过外场调控等效磁场，实现拓扑荷可调的角动量光场。研究结果有望在经典和量子光学中找到应用。拉比振荡是二能级量子波包在外磁场驱动下发生周期性振荡的现象，是物理学中重要的基本物理效应之一，已在诸多领域得到应用，如核磁共振成像。目前，拉比振荡已逐渐扩展到其它物理体系，包括原子分子物理、声学、凝聚态物理、光学等。在现有研究工作中，拉比振荡只涉及两种独立的振荡形式：自旋态振荡和轨道态振荡。如何在高阶物理体系实现自旋-轨道耦合的拉比振荡？针对这一基本问题，研究人员通过类比量子力学自旋1/2系统，利用左、右旋圆偏振涡旋光场构建高阶光学体系的赝自旋1/2系统，并导出相应的等效磁场模型。在等效磁场的作用下，高阶赝自旋态（结构光场模式）在两“能级”间发生周期性振荡。研究人员进一步利用外电场调控等效磁场，操控拉比振荡光场的演化行为。在电场的驱动下，实现不同拉比振荡模式的切换，这一现象为光场多维调控提供新的技术原理。上述研究得到国家自然科学基金项目、广东省重点项目、广州市科技计划项目、珠江人才计划项目等的支持。