天舟一号

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p 　　中科院相关负责人介绍，天舟一号货运飞船上将主要开展微重力对细胞增殖和分化影响研究、两相系统实验平台的关键技术研究、非牛顿引力实验检验的关键技术验证、主动隔振关键技术验证等4项科学实验研究及技术验证试验。 br/ /p p 　　其中“微重力对细胞增殖和分化影响研究”项目主要开展微重力环境对干细胞增殖分化、生殖细胞分化及骨组织细胞结构功能的影响。概括为主要是对“骨干”研究，聚集了该领域国内优秀的科研团队，研究内容是国际前沿和热点问题。 /p p 　　骨研究方面，在空间微重力环境下开展包括人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化、骨与成骨细胞的增殖分化机制研究，基因编辑的成骨细胞分化研究，药物干预的成骨细胞增殖研究等。这些研究成果从骨质流失的分子机制、调控因子、药物干预等方面为空间人类活动和地面人群骨骼系统健康提供理论和技术基础，为开发抗骨质流失药物提供技术依据。 /p p 　　干细胞研究方面，在空间微重力环境下开展诱导型多能干细胞向心肌分化、胚胎干细胞增殖分化、肝干细胞增殖等研究，这些研究是组织工程与再生医学的基础，为应用多能干细胞进行缺血性心脏疾病的治疗、肝干细胞移植治疗肝功衰竭等提供重要依据。我国是肝病大国，肝移植所用肝源稀缺，肝干细胞移植有很好的应用前景。 /p p 　　生殖细胞研究方面，空间人类胚胎干细胞定向分化生殖细胞属国际首创，将填补国际空白。主要研究微重力环境下人生殖细胞发育与成熟的基本规律，为太空人类生殖提供理论依据和技术支持。 /p p 　　“两相系统实验平台关键技术研究”项目开展微重力条件下流体的蒸发和冷凝实验研究，项目由我国科学家首次提出，也是国际上首次开展蒸发与冷凝组合空间实验，有望使我国在此领域率先获得科学成果和实验技术的突破。 /p p br/ /p

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p 　　中国载人航天工程办公室4月19日发布，经空间实验室飞行任务总指挥部研究决定，瞄准4月20日19时41分发射天舟一号货运飞船。19日下午，执行发射任务的长征七号遥二运载火箭开始加注推进剂。 /p p 　　天舟一号是我国自主研制的首艘货运飞船，由于它只运货，不送人，所以被形象地称为太空“快递小哥”。它采用两舱式结构，直径较小的是推进舱，直径较大的为货物舱。其最大直径达到3.35米，飞船全长10.6米，载荷能力达到了6.5吨，满载货物时重13.5吨。如果此次满载的话，它很可能将成为中国发射进入太空的质量最大的有效载荷。甚至比天宫二号空间实验室还大，后者全长10.4米，直径同为3.35米，质量为8.6吨。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/039feb59-c0e8-4178-a3f0-c816799dea66.jpg" title=" 17.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天舟一号货运飞船在长征七号火箭的顶端待发 /p p 　　天舟一号的主要任务是为天宫二号“送货”，将与天宫二号空间实验室完成交会对接，实施推进剂在轨补加，突破和掌握推进剂在轨补加等关键技术。天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷，将在轨开展空间科学及技术实(试)验。 /p p 　　在这些货物中，除了维持天宫二号运行的各种补给(包括推进剂)外，还有大量太空实验设备和载荷。由于运载火箭的运载能力是固定的，如果要运送更多的货物，就必须在保证飞船良好性能的同时，尽量减少“自重”。 /p p 　　天舟一号的“腰部”是一个个连接框。“为了使各部分牢固连接，连接框一般都很厚实。”天舟一号货运飞船主任设计师王为介绍，科研人员经过多次试验验证，通过数控加工仿真技术，将连接框设计成镂空形式，将非受力部分的“赘肉”精准去除，只保留结构受力部分，相当于为天舟一号进行了“抽脂”，保证连接框在足够结实的前提下重量减少50%左右。 /p p 　　天舟一号的外部是一种壁板结构，虽然设计厚度仅为3毫米左右，但在科研人员看来仍有“减脂”的余地。由于壁板面积很大，即使只去除A4纸那样薄薄的一层，整舱的重量也会下降不少。“在不影响飞船性能的前提下，我们通过严格控制加工温度、切削速度等参数，将壁板变薄，使天舟一号的自重减轻了30公斤。”王为告诉记者，省下的这些重量，又可以多运送好几台设备。 /p p 　　为了使舱内空间利用更加合理，进而装载更多的货物，天舟一号的货舱被自己的“骨骼”——货架分割成了许多区域。在货架的设计上，科研人员选用了轻质高强度材料。“货架面板”仪器板使用的是铝合金蜂窝板，“货架框架”立梁使用的是碳纤维材料。“经过多次工艺攻关后，天舟一号的整体结构变得又轻又强壮，确保能将货物完好无缺地送达天宫二号。”王为说。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/a48f067d-e504-4613-8c5c-50c8e89f05fe.jpg" title=" 18.jpg" / /p p 　　那么这样一个大块头的“快递小哥”怎样确保运送货物的安全呢? /p p 　　“天舟一号块头虽大，却有一颗细腻的‘心’。”中国航天科技集团第五研究院载人航天总体部载人航天器总体研究室副主任张健说，飞船内壁四周全部设置为货架，中间留出一条矩形通道供航天员通行，航天员身处货架通道中，可以随意走动、转身、取放货物。 /p p 　　为提升天舟一号承载量，飞船内部采用了高效承载货架设计。张健说，表面上看，这些货架和普通的储物格类似，但其细节和构型都经过科学分析论证。货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构，形成大量的标准装货单元，传力效果好。 /p p 　　由于天舟一号运送的物资中有许多精密仪器设备和航天员用品，装载物资的货包必须具备保护功能。货运飞船机械总体主管设计师郭军辉介绍，新研制的高科技货包外观呈清新的乳黄色，采用新型抗菌防潮防霉布料，可确保货物在货包中存放一年。此外，针对不同体积、形状的货物，还进行了定制化和系列化设计。 /p p 　　“在货包的内部设计上，依然有贴心的安排。”郭军辉说，为避免货物直接与货架结构相连接，货包里面还有一层新研制的防火防潮且防震的泡沫或气囊袋，这种“贴心”的“软包装”设计为装载对象提供了柔软、高阻尼、分布式的系统支撑。 /p p 　　“100多个大小不一的货包，将确保天舟一号的货运物资完好地运送到天宫二号。”郭军辉说。 /p p 　　由中国航天科技集团公司抓总研制的天舟一号货运飞船与长征七号遥二运载火箭等飞行产品，自2月中旬起陆续进入发射场，按照飞行任务测试发射流程，于4月17日完成了总装测试等技术区各项工作。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/fb7092ee-ff17-4a2f-80cd-f0b1cf5826c7.jpg" title=" 19.jpg" / /p p style=" text-align: center " 长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体在海南文昌发射场 /p p 　　17日7时30分，承载着长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体的活动发射平台驶出总装测试厂房，平稳行驶约2.5小时后，垂直转运至发射区。这意味着“天舟快递”的收单运送任务启程在即。 /p p 　　天舟一号发射任务昨天(18日)进行最后一次全区合练，结果表明，各系统组织指挥畅通，技术状态正确，参试设备状态良好。 /p p 　　这次合练由文昌航天发射场组织实施，是除“点火发射”之外，参试测控通信系统最多、最全、最贴近实战的一次综合模拟演练，也是发射前的最后一次合练。目前，发射场测发、测控、通信、气象、勤保五大系统同步展开工作。此次发射是零窗口发射，面临着极大挑战。 /p p 　　天舟一号飞行任务发射场区指挥部指挥长张学宇说：零窗口发射在文昌场区是属于首次，主要是货运飞船入轨以后要和天宫二号要准确地对接，就要各系统协调配合，精准操控、精确决策，确保飞船能够准时成功圆满地入轨，目前各项装备的状态和参数正常，具备发射条件。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3b7ebef5-7f6b-4263-a1b9-1d51ea76fcb6.jpg" title=" 20.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天舟一号出厂前 /p p 　　首次验证“太空加油” /p p 　　专家表示，无论是空间实验室还是空间站，在近地轨道运行都会由于空气阻力而“掉高度”，如果不能维持高度，其在轨寿命将比较有限。这需要火箭发动机适时启动以保持轨道高度，但是其携带的燃料是有限的。这就为被称为“太空加油”的在轨推进剂补加技术提出了需求。 /p p 　　目前掌握推进剂在轨补加技术的只有美俄两国，此次天舟一号的一个重要使命就是验证这项技术，这也是决定中国未来空间站能否顺利发展的关键技术之一。为此，先期发射入轨的天宫二号安装了一套全新的补加系统，其补加原理类似于油管与油枪的对接，不过精度和密封性要求非常高。 /p p 　　专家表示，目前国际上还有一种维持轨道的补充方式，就是货运飞船与空间站对接后，利用自身发动机“烧掉”多余的燃料抬高空间站轨道。不过这种轨道维持方式对于飞船的位置、对接口受力都有很高要求，另外这种方式也不够灵活。 /p p 　　现役运载能力最强货船 /p p 　　中国计划在2022年前后建成空间站，其初步规模包括一个核心舱和两个实验舱，如果想保持航天员长期在轨飞行，货运飞船是必可不少的。 /p p 　　专家表示，货运飞船是从载人飞船演变过来的。运货飞船可以运输推进剂燃料、维修和更换的设备、航天员的生活、工作用品以及空间科学实验设备和用品等，此外还能用于调整空间站轨道高度。在20世纪70年代，前苏联和美国开始发展体积大、寿命长、用途广的空间站。 /p p 　　刚开始时，两国都是用人货混装的载人飞船为空间站提供少量补给，每艘载人飞船一次只能为空间站运去几百公斤的物资，无法满足需求。苏联率先在联盟号载人飞船的基础上研制了进步号货运飞船，其货舱容积为6.6立方米，运载能力为2.6吨，并可进行在轨推进剂补加服务。欧洲的货运飞船叫自动转移飞行器，全长10米，最大直径为4.5米，重量约10吨，运货能力可达7吨，是迄今运载能力最大的货运飞船，从2008年起到2014年共发射了5个，但目前已经停止建造。 /p p 　　美国的“龙”飞船长5.9米，最大直径3.7米，其运送载荷最大质量6吨，返回载荷最大质量3吨，它也是货运飞船中往地球运回物品的高手。此外，美国的“天鹅座”和日本的HTV货运飞船运载能力分别为2.7吨和6吨。总体来说，天舟一号的运载能力是居于前列的，而在现役货运飞船中其运载能力是最大的。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/37e534fb-d3a5-409a-bc90-2b5cd6f580f8.jpg" title=" 21.jpg" / /p p style=" text-align: center " 工作人员挥舞国旗为天舟一号货运飞船加油。 /p p 　　揭秘“天舟一号”飞船里的秘密 br/ /p p 　　据中国科普博览“一点号”报道，在2016年相继完成长征七号运载火箭首飞试验、天宫二号与神舟十一号载人飞行任务后，4月中下旬，将在文昌航天发射场发射天舟一号货运飞船，开展货物运输补给、推进剂在轨补加、自主快速交会对接等多项关键技术试验。 /p p 　　此次任务是中国载人航天工程空间实验室阶段的收官之战，对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义，将标志着中国载人航天工程胜利完成“三步走”战略中的“第二步”任务，为空间站建设任务奠定坚实技术基础。 /p p 　　随着大家越来越关注“天舟一号”与“天宫二号”的对接，这个肩负航天使命的“天宫二号”再次进入人们视线。除了地球观测和一系列的空间试验，“天宫二号”还有哪些不为人知的“秘密”呢?我们再来回顾一下。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/c476904c-eedc-409f-9dd4-d527f8aff3a7.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " 量天尺 /p p 　　中科院上海光机所研制的“空间冷原子钟”搭载“天宫二号”发射升空，将成为国际上首台在轨运行并开展科学实验的“空间冷原子钟”,同时也是目前在空间运行的最高精度的原子钟。 /p p 　　“空间冷原子钟”将激光冷却技术和空间微重力环境结合，有望实现10^-16量级的超高精度(约3000万年误差1秒)，将目前人类在太空中的时间计量精度提高1~2个数量级。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/1d7ea210-6e2d-4e57-a013-427b40fdfb3f.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 百变金刚 /p p 　　开展大Prandtl数液桥热毛细对流稳定性相关问题的研究，研究在空间微重力环境下热毛细对流的失稳机理问题，拓展流体力学的认知领域，取得具有国际先进水平的研究成果。突破并掌握微重力环境下的液桥建桥、液面保持和失稳重建等空间实验关键技术，进一步提升我国微重力流体科学的空间实验能力和技术水平。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/e4393c71-3f78-4d8f-85e5-6a5ed40ada35.jpg" title=" 7.jpg" / /p p style=" text-align: center " 系列英雄材料 /p p 　　该平台此次的任务时研究半导体光电子材料、金属合金及亚稳材料、纳米以及复合材料等制备基理，揭示在地面重力环境下难以获知的材料物理化学过程的规律。预期可获得高质量的空间材料样品，作为模型材料的结构、功能、工艺参数等方面获得有价值的科学研究成果。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/43a82705-c1c7-48b7-81f6-fb0b9b5d1f58.jpg" title=" 材料.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天宫之炉，如你所愿 /p p 　　即将上天的这个炉子就是工程人员历经三年多的攻关，专门研制的一套综合材料实验装置(简称“实验装置”)。 /p p 　　这套实验装置由“材料实验炉”(简称“炉子”)、“材料电控箱”和“材料样品工具袋”三个单机构成。整个装置共约27.6kg重，最大功耗不到200W(而一般电水壶的功率也要1000～1800W)，相当于2个100W白炽灯，却能实现真空环境下最高950℃的炉膛温度，是不是令人惊叹? /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/b1ef2149-0751-49c0-ba9c-7f939f5ad07d.jpg" title=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 海之情 /p p 　　“天宫二号”三维成像微波高度计是国际上第一次实现宽刈幅海面高度测量并能进行三维成像的微波高度计。它采用小角度、高精度干涉测量技术，能精确获得海面的干涉条纹信息，进而获得三维海面形态，再经过复杂的定标最终获得宽刈幅范围内的海平面高度测量。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/6bd64284-d6ca-4875-a82d-9be5de3c761a.jpg" title=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天宫守护者 /p p 　　“天宫二号”伴随卫星是一颗微纳卫星，是“天宫二号”试验任务的一部分。伴随卫星由上海微小卫星工程中心研制，采用了小型化，轻量化，高功能密度的设计。“天宫二号”伴随卫星搭载多个试验载荷，并具备较强的变轨能力，具备了开展空间任务的灵活性与机动性。 /p p 　　“天宫二号”伴随卫星将在在轨任务期间开展对空间组合体的飞越观测等试验，为主航天器的技术试验提供支持，并拓展空间技术应用。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/376432f6-fea2-4250-ad16-44b866169141.jpg" title=" 10.jpg" / /p p style=" text-align: center " “天极”望远镜 /p p 　　“天极”望远镜是搭载在“天宫二号”空间实验室上的伽玛射线偏振探测仪，是中欧国际合作项目。 /p p 　　“天极”望远镜的主要科学目标是探测研究遥远宇宙中突然发生的伽玛射线暴现象，并在国际上首次对伽玛暴的偏振性质实现高精度、系统性地测量，从而深入地研究恒星演化、黑洞形成以及伽玛暴爆发的物理机制，为更好地理解极端天体物理环境下产生的这种宇宙中最剧烈的爆发现象做出重要贡献。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/58c1c4fb-fd61-401c-acd3-fc9fb1f8d035.jpg" title=" 11.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天之情与气之情 /p p 　　空间环境分系统(全称：空间环境监测及物理探测分系统)主要用于实时监测“天宫二号”轨道上的辐射环境和大气环境，实现舱外16个方向的电子、质子等带电粒子的强度和能谱监测，以及轨道大气密度、成分及其时空变化与空间环境污染效应监测等。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/30f59471-e0c0-4af6-9962-66307466fe08.jpg" title=" 12.jpg" / /p p style=" text-align: center " 现代迷你太空温室 /p p 　　随着人类空间活动的深入开展，人类需要飞出地球，在地外空间长期生活和工作。绿色植物可为人类和动物提供必需的食物和氧气。 /p p 　　在“天宫二号”空间实验室中将开展两种代表性的植物——拟南芥和水稻的培养实验，着重探索在太空环境中如何控制植物开花结种的技术与方法，为建立保障人类长期空间生存所必需的生命生态支持系统奠定基础。中国科学院上海技术物理研究所提供的高等植物培养箱具备在轨培养单元和样品返回单元，能够为植物生长提供必需的水分供给以及光照、温度控制，具备实时可见光图像和荧光图像获取功能，构成了现代的迷你太空温室，为研究植物在太空的生长发育提供支持。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/da345fa0-a96c-40a9-b972-b9e8b4e9d8ae.jpg" title=" 13.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天宫里的尖端“数码相机” /p p 　　作为太空实验室里的尖端“数码相机”，宽波段成像光谱仪拥有相当深厚的“内力”。相机被安装在太空实验室对地观测面的“肚子”上，有了它，“天宫二号”可谓拥有了“火眼金睛”的本领，看海洋，看大气，样样精通。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/352849a4-6289-4b3e-90ba-264ab14b580d.jpg" title=" 14.jpg" / /p p style=" text-align: center " 天机不可泄露 /p p 　　研制“天宫二号”载荷“量子密钥分配试验空间终端”。通过高精度自动跟瞄(ATP)系统与量子密钥分配地面终端配合，在地面站与目标飞行器之间建立起量子信道，并在此基础上进行空-地量子密钥分配试验。 /p p 　　目标为实现世界上首个基于载人航天空间平台的空-地量子密钥分配演示实验。为载人航天的空地间量子保密通信，以及未来的实用化天地一体广域量子保密通信网络建设打下基础。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/a77debfa-0c37-4290-8d16-cc6467e97211.jpg" title=" 15.jpg" / /p p style=" text-align: center " 空间实验大管家 /p p 　　如何“玩转”以上高难度载荷任务并保障它们有序、安全地运行下去呢?这就不得不提我们的太空实验大管家——“空间应用天地支持系统”，它是由有效载荷运控中心统筹规划、集中管理，统一控制，天基有效载荷网络接收地面指令后，调度有效载荷有序运行，两者构成天地一体信息大回路平台。 /p p 　　针对“天宫二号”液桥热毛细对流实验中天地实时交互和精细控制的实验需求和特点，空间应用中心研制了目前我国首个基于虚拟现实技术和基于高速总线网络的天地一体沉浸式遥科学实验支持系统，极大提高科学家开展空间科学实验的效率。 /p p br/ /p

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/0c0e9181-5795-4917-b7c1-da6d8f7cebaf.jpg" title=" 30.jpg" / /p p 　　4月20日19时41分，搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约596秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 br/ /p p 　　作为“太空快递员”天舟一号的首单生意--华中科技大学物理学院引力中心“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”，将于两天后到达天宫二号。这可需要“小哥” 在天上完成一系列科学实验!唉!这年头，不会做实验的快递小哥不是好飞船啊! /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/aec09df7-4e5a-4702-8200-6df7ac3ca9dd.jpg" title=" 31.jpg" / /p p 　　 strong 1，快递小哥何许人也? /strong /p p 　　天舟一号货运飞船作为中国载人空间站工程的重要组成部分， 它“只运货，不送人”，因此被形象地称为“太空快递员”，一亮相便成为了目前中国最受关注的“快递小哥”。 /p p 　　 strong 2，快递小哥送啥货? /strong /p p 　　快递小哥这次不仅要完成与天宫二号交会对接的任务，还要肩负一项重要的使命，那就是在天上完成一系列科学实验!其中，就包含来自华中科技大学物理学院引力中心的技术试验——“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3fa35155-cdba-47b2-8ff4-b7b1313859ae.jpg" title=" 32.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计 /p p 　　“非牛顿引力实验检验”拟利用微重力环境检验微米作用距离下物体之间的引力是否仍然满足牛顿万有引力定律，这是一个纯基础物理实验，对于统一四种相互作用、探寻新的相互作用等研究具有重要意义，该实验必须首先发展高精度的微弱力测量技术。为此，项目组发展了基于皮米级电容传感和微伏级静电控制技术的加速度计，称之为静电悬浮加速度计，该加速度计是非牛顿引力实验的技术基础。本次空间实验目的就是利用天舟一号货运飞船的空间环境，对高精度静电悬浮加速度计进行在轨检验。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/d3dad26b-abdf-4765-b3d8-90420cceb966.jpg" title=" 33.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计装置 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/dbe77882-0087-4148-9faf-82523766890d.jpg" title=" 34.jpg" / /p p 　　 strong 3，“用户体验”如何? /strong /p p 　　小科：为您接通正在现场的华中大物理学院引力中心白彦峥副教授 /p p 　　小科：白老师，您可是咱学校离网红“快递小哥“最近的人，快来谈谈您的感受吧! /p p 　　白彦峥：我也是第一次看现场，感觉很震撼也很激动，有两个感想，第一个就是我们国家的航天技术非常强大，包括这次的运载火箭和天舟一号飞船 第二个就是现场的气氛很热烈，我们学校一行四人现场观摩，不过在发射的时候我自己还是很紧张的，飞船整个升空的过程我也亲眼目睹了(好高大上啊!小科羡慕脸.jpg!)，我也期待并坚信后面的实验也会非常顺利。 /p p 　　我们课题组经过十几年的技术攻关，最终研发出了具有自主知识产权的静电悬浮加速度计，并于2013年首次成功完成了飞行验证，本次天舟一号实验加速度计水平进一步提高，希望通过空间实验进一步积累在轨数据(小目标汇成大成果!小科崇拜脸.jpg!)。 /p p 　　小科科普：白老师所在的技术攻关组三十多人，经过了十几年的课题攻关，终于让这项技术成功搭载天舟一号进行在轨试验。(为引力中心科研工作者的工匠精神点赞!小科自豪脸.jpg) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/7797948a-945d-442a-84a5-5adce4c44f6f.jpg" title=" 35.jpg" / /p p br/ /p

天问一号已经到达火星，围绕着火星运转了一段时间了。今年5月，天问一号的火星车还将登陆火星。天问一号的任务分成“绕、落、寻”三部曲，这“绕、落、寻”背后的目的又是什么呢?本文通过介绍天问一号携带的仪器，解答天问一号此行火星的目的，及其在未来中国火星任务中的作用。我们把天问一号搭载的仪器同欧美的火星轨道器做了对比，让大家了解一下，中国vs外国，到底是什么状态。　　天问一号由三部分组成：轨道器、着陆器、巡视器。这其中着陆器并不负责携带仪器。在轨道器与巡视器上面，总共携带了13部仪器，分别是　　轨道器：中分辨率相机(MRC)，在400 km的轨道上分辨率为100 m 高分辨率相(HRC)，在400 km轨道上的分辨率为2 m 火星磁强计 火星矿物光谱分析仪(MMS)，以确定元素组成 环绕器次表层探测雷达(MOSIR) 火星离子与中性粒子分析仪(MINPA) 火星能量粒子分析仪。　　巡视器：火星车次表层探测雷达(RoSPR),拍摄火星表面以下约100米(330英尺)的图像 火星表面磁场探测仪(MSMFD) 火气象测量仪(MMMI) 火星表面成分探测仪(MSCD) 多光谱相机(MSC) 地形相机(NTC)。天问一号巡视器上的设备　　通过这十三台仪器，天问一号火星要达成的研究目标是5个：　　1 研究火星形貌与地质构造特征，及其演化和成因的研究。为此，该探测将使用来自特征区域的精确数据来分析行星的地形，这些特征区域包括河流的干燥河床，火山，风蚀，两极冰川等。轨道器上的两个摄像机专用于此目标。　　天问一号的高分辨率相机能在400km高度上实现2米的分辨率。相比之下，美国2006年入轨火星的火星勘测轨道器(MRO)上的HiRISE照相机，能做到百万分之一的分辨率，也就是400km高度0.4米精度。当然，HiRISE用的是0.5米口径的镜头，全重达65kg。天问一号高分辨率相机来自于长春光机所，相机总重量不到43公斤。MRO上的HiRISE相机在火星轨道拍摄的地球和月球照片　　2 研究火星表面土壤特征和地下层的特征，与水冰分布。探测火星土壤种类、风化沉积特征和全球分布，搜寻水冰信息并开展火星土壤剖面分层结构研究。这就是轨道器和火星车上的雷达的作用。　　在天问一号之前的轨道器上搭载有雷达的，分别是2003年的欧洲火星快车号(Mars Express)上的MARSIS雷达和美国的MRO上的SHARAD雷达。MARSIS雷达的穿深能达到5千米，2018年发现了火星南极地下1.5km深处的盐水湖 但是精度很差，分辨率只有150米。SHARAD雷达的穿深只有几百米，但精度要高一些，能达到15米。火星南极附近地下盐水湖的位置　　天问一号轨道器上面的MOSIR穿深能有几百米，能达到7.5米的精度。至于天问一号火星车上的雷达，是继美国毅力号火星车之后第二个工作于火星表面的探地雷达。毅力号火星车的探地雷达穿深只有10米，精度能达到10厘米量级。图中RIMFAX即为毅力号的探地雷达　　毅力号火星车的RIMFAX探地雷达穿深比较低，可能是美国人觉得，能探测到火星上浅层的水冰就够用了。之前美国的火星探测已经发现，火星上冰的埋藏很浅，距离火星地表几米深的地方就有冰冻在那里，甚至火星着陆器随便刨一下，就有冰露出来。美国凤凰号火星着陆器用铲子刨出来的冰　　至于中国的RoSPR，工作在两个频段上，一个能探测10至100米深度，米级精度 另外一个探测10以内深度，厘米级精度。从雷达性能角度来说，天问火星车上的RoSPR超越了毅力号的RIMFAX。　　3 研究火星表面物质组成，开展表面矿物组成分析。分析火星古代湖泊，河流和其他景观中存在的风化的碳酸盐，这些矿物是由地球上过去存在的水引起的，例如赤铁矿，层状硅酸盐，硫酸盐水合物甚至高氯酸盐矿物，以建立与过去火星水的联系。轨道器和火星车上的光谱仪以及多光谱摄像机专用于此目标。　　这是通过矿物分析来寻找火星上的水。天问火星车上的光谱仪进行分析之前，先要通过一束激光，把火星表面的物质化成一缕青烟，然后再通过光谱仪分析青烟中的物质成分。如果探测到了氢氧元素，那就是发现了水。激光加热火星表面物质　　4 研究火星大气电离层及表面气候与环境特征，开展火星电离层结构和表面天气季节性变化规律研究，以及更广泛的大气研究。　　天问一号轨道器上有两个分析仪，对火星大气进行研究。其中的离子和中性粒子分析仪，能实现对离子和能量中性原子进行能量、方向和成分的探测，用来研究火星大气逃逸机制、太阳风与火星的相互作用。而在“天问一号”探测器飞向火星阶段，火星离子与中性粒子分析仪还对太阳风离子进行探测，研究太阳风在行星际的传播特性。太阳风对火星大气影响很大　　天问一号在飞向火星的过程中，能量粒子分析仪测量了从地球至火星的带电粒子分布情况，可以提供抗辐射设计所需的参考数据，从而保护航天器、以及未来探索火星的宇航员的安全。在火星附近，可以分析带电粒子分布情况，可以与磁强计、离子和中性粒子分析仪等仪器配合，联合分析火星大气逃逸的原因。美国的MAVEN，2014年入轨　　做为对比，美国在2013年发射的火星轨道器MAVEN，携带了类似仪器，专门研究火星大气及太阳风对火星的影响。天问一号火星车　　天问一号火星车上面还有个气象测量仪，不过功能就比较简单了，就是测温、测风、测气压，再加上麦克风，到时候大家可以听一听火星的声音。这也是继毅力号之后，第二个记录火星声音的仪器。　　5 研究火星的内部结构，其磁场，其地质演化的历史，其质量的内部分布及其引力场。轨道器和火星车上的磁强计以及雷达专用于此目标。　　磁强计搭载在轨道器上，测量火星周边磁场情况，努力绘出火星的磁场图。总之，天问一号虽然是中国第一次成功入轨的火星探测器，携带的仪器设备还是挺完善的。中国一个天问一号，把MRO、MAVEN、火星快车等欧美多次发射的轨道器主要功能一次性都给办了。欧洲的Mars Express　　不知道大家注意到没有，在五项主要任务里，头三项都和水有关。第四项关于火星的大气，第五项关于火星的磁场。为什么这么多的任务要和水有关呢?水是火星上最重要的资源之一，尤其是对未来的载人登火任务而言，登陆地点附近最好有水。有了水，就可以通过电解的方式生成氢和氧。氧用来供宇航员呼吸，同时也是火箭的氧化剂 而氢本身就是火箭燃料。如果火箭使用甲烷，氢与二氧化碳反应可以生成甲烷。天问一号要寻找合适火星车降落的地点　　为什么天问一号要在轨道上运转好几个月，才会投放火星车?不仅仅是为了等待良好的天气条件和寻找平坦的地方，主要是希望火星车着陆地点附近，最好能有水源。天问一号预定降落的位置是火星上的乌托邦平原，大致地点见下图。天问一号即将降落的地点　　乌托邦平原这个地方，在图中颜色偏蓝，代表地势低洼。在火星久远的过去，表面是有液态水和海洋的。远古时代的火星，乌托邦平原这里应该被海洋所覆盖。理论上来说，这里的地下水冰资源应该是比较丰富的。因此，如果未来人类最早的登火地点选在乌托邦平原的话，一点也不令人惊奇。火星地形图，图中的Utopia Planitia即为乌托邦平原　　虽然中国的火星探测器登陆火星比美苏晚了将近半个世纪，但需要紧锣密鼓地为未来的载人登火做准备了。二十年代中期的天文二号将执行火星取样返回任务，就是试验太空船从火星起飞入轨的技术，从而为三十年代人类登陆火星打下基础。这就是为什么探测火星上的水是天问一号的重头戏。火星上的古海洋范围　　功能齐全，重点突出，目的明确，为未来载人登火做准备，这就是天问一号携带的仪器所透露出来的信息。

中国成功实现神舟八号与天宫一号交会对接 天宫一号和神舟八号摄像头拍摄的交会对接瞬间。新华社发(视频截图) 　　新华网北京11月3日电(记者周而捷、吴晶晶、白瑞雪)不到10分钟，中国两个无人航天器在近地轨道成功对接 40多年，中国实现了从发射第一颗人造卫星到开展深空探索。 　　3日凌晨，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343公里的轨道实现自动对接，为建设空间站迈出关键一步。 　　两天前发射升空的飞船与在轨等待34天的目标飞行器依靠微波雷达、激光雷达和电视摄像机的引导，经历了捕获、缓冲、拉近、锁紧的过程，最终实现连接，形成组合体。 　　正在国外访问的国家主席胡锦涛发来贺电。在京的中共中央政治局常委吴邦国、温家宝、李长春、习近平、李克强、贺国强、周永康在北京航天飞行控制中心观看交会对接实况。 　　中国迈向太空的征程始于1970年发射东方红一号卫星。中国至今已将6名航天员送入太空，并实现了航天员舱外活动。 　　空间交会对接重大突破将为中国2020年左右建成空间站奠定关键技术基础。空间站是人类探索宇宙奥秘最重要平台之一。 　　中国科学院沈阳自动化研究所机器人学研究室副主任齐俊桐说：“这是中国走向强大的有力标志，是中国人独立自主、勤学苦研、合作奋斗、勇攀高峰的又一历史性成就。航天精神激励着全国人民努力实现现代化。” 　　加拿大空间专家埃里克希德豪斯接受新华社记者采访时说：“中国有能力将所有组件送入近地轨道，在太空组装新的飞船，10年内有望登月。”　　 神舟八号摄像头拍摄的天宫一号和神舟八号对接锁紧完成后的画面。新华社发(视频截图) 　　交会对接对建立空间站、运送航天员、补给物资，乃至太空救援至关重要。完全掌握这项技术有助登临月球以及地外行星。 　　1966年，美国载人飞船双子星8号与阿金纳目标飞行器完成了世界首次空间交会对接。交会对接至今仍然是全球航天界公认的技术难关。国际上300多次空间交会对接曾遇到许多波折，甚至发生过飞行器相撞事故。 　　未来的中国空间站将能接驳载人和货运飞船。中国愿意加强空间领域的国际交流与合作，与各国分享人类空间探索的最新进展。 　　据悉，中国和德国利用装载在神舟八号上的通用生物培养装置，合作开展17项空间生命科学实验。 　　神舟八号飞船虽为无人飞行，但完全按载人状态设计。 　　2012年，中国还将进行神舟九号、十号飞船与天宫一号的交会对接试验，至少有一次是载人飞行，中国女航天员有望进入太空。 　　中国载人航天工程总设计师周建平说，此次交会对接任务完成后，神舟飞船将逐步形成状态固化的天地往返载人飞船，组批投产。 　　到2020年，中国可能会进行20余次载人航天飞行。　　 天宫一号摄像头拍摄的天宫一号和神舟八号对接锁紧完成后的画面。新华社发(视频截图)　　 天宫一号摄像头拍摄的交会对接瞬间。新华社发(视频截图)　　 神舟八号摄像头拍摄的交会对接瞬间。 新华社发(视频截图)　　 11月3日凌晨，天宫一号与神舟八号陆续进行接触、捕获、锁紧等一系列动作。新华社发(视频截图)　　 11月3日凌晨，天宫一号与神舟八号陆续进行接触、捕获、锁紧等一系列动作。新华社发(视频截图)

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 上周，中国火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌卫星发射中心发射升空。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 据悉， “天问一号”总共有13个科学有效载荷。轨道飞行器上的七台仪器是两台摄像机，即火星轨道地下探测雷达，火星矿物学光谱仪，火星磁力仪，火星离子和中性粒子分析仪以及火星高能粒子分析仪。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 流动站上安装的六种仪器是多光谱摄像机，地形摄像机，火星探测器地下探测雷达，火星表面成分检测器，火星磁场检测器和火星气象监测器。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 其中两台光谱仪器：火星车上的火星表面成分探测仪，以及轨道器上的火星矿物光谱分析仪，将成为此次火星探索的“双眼”，点亮此次火星之旅。 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这两台仪器别在着陆巡视和火星遥感两个环节对火星表面元素与矿物成分开展科学探测。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 软着陆于火星表面后，火星车将搭载着火星表面成分探测仪等载荷驶离着陆平台，开始火星漫步。 strong 火星表面成分探测仪结合被动短波红外光谱探测和主动激光诱导击穿光谱探测技术， /strong 除了探测火星表面物质反射太阳光的辐射信息，还可以向2-5米内的目标主动发射激光，使其局部气化产生等离子体，测量其释放出的原子发射光谱，准确获取物质元素的成分和含量。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 而轨道器上搭载的 strong 火星矿物光谱分析仪 /strong 将在近火段800km以下轨道，采用推帚式成像、多元实时动态融合的总体技术方案，获取火星表面地貌图像与相应位置的光谱信息。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 后续，矿物光谱分析仪与表面成分探测仪还有望开展天地协同实验。 /p

近日，天问一号火星能量粒子分析仪获得了首个科学成果，研究讨论了基于该载荷在地火转移轨道中观测到的一个太阳高能粒子事件。相关结果于7月26日发表在《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）上，并被美国天文学会（AAS）选为亮点工作，并进行了专题报道。这项研究由澳门科技大学、中国地质大学（北京）、中科院近代物理研究所、兰州空间技术物理研究所、中国科学技术大学、美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校和中科院国家空间科学中心组成的团队合作完成。火星能量粒子分析仪是我国首个用于研究行星际和近火星空间辐射环境的载荷，由中科院近代物理所和兰州空间技术物理研究所联合研制，于2020年7月搭载在天问一号火星探测器上发射升空，正式开启了探测任务。2020年11月29日，火星能量粒子分析仪在地火转移轨道距太阳1.39个天文单位（AU）处，观测到第25个太阳活动周期的首个大范围太阳高能粒子事件。事件发生时，天问一号与地球近似处于同一磁力线上，这使得天问一号和地球附近航天器能够在相隔数千万公里的地方观测到来自相同源区的太阳高能粒子，为研究太阳高能粒子沿磁力线在行星际空间的传播提供了一个宝贵的机会。而理解太阳高能粒子的加速与传播机制一直是空间物理和空间天气研究的重要课题之一。据了解，一旦离开近地环境进入太空、失去地球磁场的保护，宇航员及航天器就必然暴露在强烈的高能粒子辐射之中。与通量长期稳定的银河宇宙线不同，太阳高能粒子事件的发生具有偶发性和不可预测性。该类事件爆发时产生的能量粒子通常起源于太阳耀斑爆发和日冕物质抛射驱动的激波加速过程，其通量可高于背景宇宙线达几个数量级，不仅会对行星际和近地空间辐射环境带来巨大影响，也对载人航天和深空探测等空间任务构成巨大威胁。通过对比分析2020年11月29日事件期间，火星能量粒子分析仪和地球附近航天器的质子通量观测数据，研究团队发现，天问一号和地球附近航天器关联的磁力线并没有连接到太阳表面的爆发源区和行星际激波，这意味着，高能粒子必须跨越磁力线才能到达天问一号和地球附近航天器。研究团队还发现，两个位置处观测到的质子能谱形状非常相似，均表现为双幂律谱，且它们的质子强度时间曲线在太阳高能粒子事件衰减阶段也有着相似的演化趋势，呈现出典型的蓄水池现象。研究团队认为，双幂律能谱很可能是在激波加速源区产生，而传播过程中的垂直扩散效应是解释该事件中蓄水池现象的关键因素。同时，这项研究还讨论了太阳高能粒子事件峰值强度的径向相关性和磁力线长度相关性等。据了解，此次太阳高能粒子事件中，火星能量粒子分析仪与近地航天器的观测数据具有非常好的一致性，这表明火星能量粒子分析仪仪器功能与性能均符合设计预期，仪器测得的数据质量可靠，为后续环火星探测数据的研究奠定了良好基础，有望帮助人们更好地了解火星辐射环境以及规划深空探测任务。事件爆发时天问一号（灰色点）、火星（红点）、地球（蓝点）以及其它卫星的相对位置。（图源/《天体物理学杂志快报》）

3月26日，国家航天局发布2幅由我国首次火星探测任务天问一号探测器拍摄的南、北半球火星侧身影像。图像中，火星呈“月牙”状，表面纹理清晰。　　天问一号探测器飞行至距离火星1.1万千米处，利用中分辨率相机拍摄了火星全景。此时，由于探测器处于火星侧后方上空(以面向太阳为前方)，得到两幅“侧身”影像。　　目前，天问一号探测器已经在停泊轨道运行一个月，高分辨率相机、中分辨率相机、矿物光谱仪、火星能量粒子分析仪、离子与中性粒子分析仪、磁强计等载荷陆续开机，对火星开展探测，获取科学数据。南半球上方火星影像(由天问一号中分辨率相机于北京时间2021年3月16日拍摄，此时环绕器轨道高度约1.12万公里，国家航天局供图)北半球上方火星影像(由天问一号中分辨率相机于北京时间2021年3月18日拍摄，此时环绕器轨道高度约1.15万公里，国家航天局供图)

p 　　中国首艘货运飞船“天舟一号”20日在文昌航天发射场发射成功，之后这位“太空快递员”将与天宫二号空间实验室进行自动交会对接。在此过程中，中国自主研发的“光学成像敏感器”是二者太空精准“牵手”的关键设备。 /p p 　　20日，中科院长春光机所空间目标成像项目组带头人、研究员刘伟奇在接受中新社记者专访时介绍，中国自主研发的第三代光学成像敏感器提高了抗干扰能力，可以使“天舟一号”与天宫二号空间实验室在太空中精确无误地进行瞄准。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/2f9a8c7c-8a7e-4b17-85f0-817ac07b042b.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场成功发射升空。 /p p 　　刘伟奇带领的项目组负责中国第三代光学成像敏感器两个关键组件——光学成像敏感器匀化器和光学成像敏感器光学系统的研发。 /p p 　　通俗地讲，光学成像敏感器匀化器好比一把“手电”，光学成像敏感器光学系统则是一双“眼睛”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/6c1fdca2-81a1-4519-bd34-2beb88da49e6.jpg" title=" 2.jpg" / /p p 　　中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场成功发射升空。 /p p 　　飞船对接前，“天舟一号”用“手电”照射天宫二号空间实验室上的几个标志物，然后用“眼睛”观察标志物的分布就能够知道双方的相对位置，以此确保准确交会对接。 /p p 　　刘伟奇表示，太空对接不可差一丝一毫。“飞船自动对接需要一套精准的瞄准系统，我们研发的这套光学系统的绝对畸变精度为± 1微米，同时它还具备良好的空间适应性，能够承受震动、冲击、热真空、热循环以及太空辐照。” /p p 　　刘伟奇带领的项目团队由近20位科研人员组成，这个平均年龄在37岁左右的年轻队伍耗时7年才完成上述两个组件的研发。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/32caecfe-17d8-44b2-ae90-44408fc0307a.jpg" title=" 3.jpg" / /p p 　　中国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”于4月20日晚间19时41分在海南文昌航天发射场发射升空。 /p p 　　刘伟奇直言，团队在研发过程中没有国外资料可查，都是根据实际需要慢慢摸索，受到不少考验。“比如做空间环境辐照实验时，因为所用的玻璃材料不行，导致在辐照的情况下变黑，大家不断通过各种技术方案试验，才最终攻克难题。” /p p 　　据悉，第三代光学成像敏感器除应用在“天舟一号”之外，未来还将在中国其它航天器上应用。 /p p 　　 /p p br/ /p

9月26日，中科院地质地球所火星研究团队召开“祝融号巡视雷达揭秘火星浅表结构”媒体解读会，解读“天问一号”火星探测最新研究成果。 　　2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”携带的“祝融号”火星车在乌托邦平原南部预选着陆区成功着陆，开启巡视探测工作。乌托邦平原是火星最大的撞击盆地，曾经可能是一个古海洋，预示着火星早期可能存在过宜居环境。这里的地质如何演化？现今具有怎样的地下结构？地下是否存在水或冰？我所联合中国科学院国家空间科学中心和北京大学，利用“祝融号”获得的第一手科学探测数据分析结果，通过最新《自然》论文，报道了围绕这些重要科学问题取得的突破性进展。研究表明，“祝融号”火星车着陆区火表数米厚的风化层下存在两套向上变细的层序，可能反映了约35-32亿年以来多期次与水活动相关的火表改造过程。现今该区域火表以下0-80米未发现液态水存在的证据，但不排除存在盐冰的可能。 　　详细的火星地下结构和物性信息是研究火星地质及其宜居环境演化的关键依据。我国“天问一号”携带的“祝融号”火星车次表层探测雷达能够对巡视区地下浅层结构进行精细成像，深化我们对乌托邦平原演化、地下水/冰分布等关键科学问题的认识。 　　“祝融号”火星车搭载的次表层探测雷达是世界上首次在火星乌托邦平原实施的巡视器雷达探测。到目前为止，人类在地外天体上共开展了四次巡视雷达探测。其中，我国嫦娥三号和嫦娥四号分别实现了对月球正面和背面浅表结构的精细探测。美国毅力号和我国“祝融号”火星车于2021年先后开启了火星巡视雷达探测。不同的是，毅力号的探测区域为杰泽罗撞击坑边缘，其实际最大探测深度为15米。“祝融号”火星车探测区域为乌托邦平原南部，雷达频带较宽，其实际最大探测深度达80米。 　　在最新的研究中，科研人员对前113个火星日、探测长度达1171米的“祝融号”火星车低频雷达数据展开了深入分析，获得了浅表80米之上的高精度结构分层图像和地层物性信息，发现该区域数米厚的火壤层之下存在两套向上变细的层序。第一套层序位于地下约10-30米，含有较多石块，其粒径随深度逐渐增大。距今大约16亿年以来的短时洪水、长期风化或重复陨石撞击作用可能导致了这一套向上变细沉积层序的形成；第二套层序位于地下约30-80米，其石块粒径更大(可达米级)且分布更为杂乱，反映了更古老、更大规模的火表改造事件。基于前人撞击坑统计定年结果推测，这次改造事件可能发生在距今35-32亿年前，与乌托邦平原南部的大型洪水活动有关。 　　“祝融号”火星车次表层探测雷达的主要目标之一是探测乌托邦平原南部现今是否存在地下水/冰。低频雷达成像结果显示，0-80米深度范围内反射信号强度稳定，介质具有较低的介电常数，排除了巡视路径下方含有富水层的可能性。热模拟结果也进一步表明，液态水、硫酸盐或碳酸盐卤水难以在“祝融号”火星车着陆区地下100米之内稳定存在，但目前无法排除盐冰存在的可能性。 　　研究所高度重视“天问一号”火星探测的研究工作，在“天问一号”科学探测数据发布后，第一时间组织全所行星科学领域的科研人员，成立所内火星探测研究工作任务团队，开展多学科交叉的优势队伍协同攻关，全面开展开“天问一号”载荷数据的综合分析和研究。此次发表于《自然》的论文文章，是该团队取得的首批研究成果，也是研究所前沿科学联合攻关模式下的新收获。由国家航天局探月与航天工程中心发布的“天问一号”科学探测数据，为本次火星研究工作提供了坚实的数据保障。

日前，由中国电子科技集团公司38所自主研发的首个国产化高性能芯片“魂芯一号”，在北京“十一五”国家重大科技成就展上首次精彩亮相。 　　“魂芯一号”项目是国家“核高基”重点研制项目之一，而该芯片也是“核高基”展区唯一皖籍高科技产品。中国电科38所副总工程师洪一介绍，“魂芯一号”是完全自主研发的产品，可谓真正的中国“芯”、民族“魂”，而每秒钟运算300亿次的“高性能”，不仅能与国际市场同类产品相媲美，甚至还超过了国际上目前通用的一些产品。 　　“魂芯一号”运算能力超强，体积上却是个“小不点”，看上去仅比1元硬币稍大一点，但如果雷达装备了这一小块“秘密武器”后，由于运算速度大大提高，电磁波探测能力会如虎添翼 芯片还能用于电子对抗、通信、仪器仪表、视频监控等多个领域的信号处理。 　　据了解，目前，“魂芯一号”已经完成测试，半年内将在38所部分产品中率先应用。

借助太空特殊的环境，利用空间飞行器的特殊平台，科学家们可以开展许多地面上无法实现的科学实验和研究活动。实际上，这也是人类探索太空、建立空间站等航天平台的终极目标之一。 　　在我国载人航天工程中，空间应用系统的任务就是充分利用特殊的空间环境、空间资源，在飞行器提供的条件下开展各项空间科学实验和应用研究。 　　据了解，此次天宫一号和神舟八号交会对接任务中，天宫一号上主要安排了空间材料科学领域和空间环境探测领域的科学应用任务。 　　空间材料科学实验 　　据空间应用系统专家、中国科学院物理研究所副所长冯稷介绍，此次天宫一号上要执行的空间材料科学研究是胶体晶体生长实验，也是目前在国际上首次以这种形式探索空间胶体晶体生长的规律。主要达到两个目的：一是在空间的环境中，了解胶体晶体怎样形成 二是了解其形成和形态在外部条件控制下是怎样变化的。 　　之所以在太空做这样的实验，是因为到了空间飞行器上，在微重力甚至无重力条件下，与在地面上相比物理规律可能会有不同的表现。冯稷说，这个实验希望通过这样的空间平台，能够揭示一些物理现象，同时也为我们现实生活中可能潜在的应用材料发展做出科学上的判断。 　　空间环境探测实验 　　航天器在太空轨道运行过程中会受到微重力、低真空、带电粒子以及空间碎片等影响，而这些也构成了航天器的空间环境，对安全带来重要的影响。天宫一号需要执行的另一项主要任务就是空间环境探测实验研究。 　　空间应用系统专家、中科院国家空间科学中心空间环境部主任王世金介绍说，在天宫一号上有两台仪器，一台是多向粒子辐射探测器，它测量的是多个方向高能带电粒子，对航天器的安全防护、航天员出舱活动安全有重要意义。第二个仪器是轨道大气综合探测器。这台仪器主要是测量轨道大气的密度和成分。大气密度对航天器会产生阻力作用，被称为“拖曳效应”，也就是说，即使很稀薄的大气阻力，都会造成航天器高度下降。“我们要测量这个密度，看每天发生什么变化。” 　　另外，在天宫一号运行的高度，大气成分中90%左右是原子氧。原子氧有很强的腐蚀氧化作用，对航天器表面的材料有腐蚀性，因此探测大气的成分也十分重要。 　　王世金说，两台探测器所获得的数据几个小时后就可传送回来，能在这次航天任务中直接使用。北京飞行指挥控制中心可以利用这些数据进行轨道计算，包括返回轨道的计算，都可以用这些数据作修正。另一方面，这些数据积累起来，可用于轨道环境的模型构建或修正，进行长期的空间环境研究。 　　据记者了解，我国载人航天发展第一步，也就是神舟一号到神舟六号，一共安排了80余项空间科学试验的任务。载人航天第二步，之前神舟七号也做了伴飞小卫星试验和空间润滑材料暴露试验。 　　王世金说，未来我国载人空间站建成，将会进行更多的空间地球科学及应用、空间生命科学与生物技术、空间材料科学、微重力基础物理、空间物理与空间环境、空间天文和空间新技术试验等多个领域的应用。

9月29日，随着天宫一号于29日21时16分发射升空，中国向空间站时代迈出了坚实的一步。 　　这是长征系列运载火箭的第147次飞行，也是中国载人航天工程实施以来的第8次发射。 　　秋夜的酒泉卫星发射场上星光闪耀，全新改进的长征二号FT1火箭点火升空，明亮的尾焰映红了大漠长空。 　　中国载人航天工程总指挥常万全宣布发射成功。 天宫一号发射瞬间 　　从1999年第一艘飞船飞上太空到这次天宫一号发射，12年间，中国的载人航天工程以坚实的步伐迈向建造空间站这一19年前启动载人航天工程时便确定的目标。 　　距发射架1.5公里的厂房里，神舟八号与长征二号F火箭已在测试。11月初，神舟八号将在同一发射架上升空，在太空中与天宫一号交会对接——这将使中国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。 　　28日下午举行的新闻发布会上，中国载人航天工程新闻发言人武平说，2012年底前，中国还将陆续发射神舟九号、十号飞船与天宫一号交会对接。 　　全长10.4米的天宫一号由实验舱和资源舱构成，舱体最大直径3.35米，比神舟飞船大了不少。 　　“如果说飞船是‘蜗居’，天宫一号则达到了‘小康’水平。”空间实验室系统副总设计师白明生说，实验舱有效活动空间约15立方米，可满足2至3名航天员在舱内工作和生活需要。 　　“天宫一号是按载人状态升空的。”白明生说，“神八不上人，但最晚到神舟十号，将试验有人的交会对接。” 　　与美、俄最初采用两艘飞船开展交会对接试验不同，中国全新研制了天宫一号作为交会对接的目标飞行器。“它的在轨寿命为两年，期间可以与飞船多次交会对接。”中国载人航天工程总设计师周建平说，“这可以减少发射次数，更经济。” 　　周建平说，天宫一号按中国后续的空间实验室要求设计，因此，它还肩负着验证空间站部分关键技术的使命。 　　“航天员已在为登天宫做准备。”航天员系统副总设计师王宪民说，再生式环境控制和生命保障技术等空间站关键技术也将在天宫一号上试验验证。 　　中国将在2016年前研制并发射空间实验室。2020年前后建造空间站。 　　空间应用系统副总设计师张善从说，天宫一号上安排有实验项目。后续的神舟八号上，中德将首次联合开展空间生命科学实验。 　　“我们要建一个开放的国家级空间实验平台。”周建平说，过去，中国曾为世界贡献四大发明。未来，在开发太空造福人类方面，我们期望能做出更多的贡献。

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 执行我国首次火星探测任务的天问一号火星探测器由环绕器、着陆巡视器两部分组成，总质量约5吨。 br/ span class=" dplayer-bezel-icon" /span /p div class=" img-para" style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/658bcabc-84a9-4d8f-bce0-087883efbedc.jpg" title=" 5581487952591340.jpg" alt=" 5581487952591340.jpg" / /div p class=" img-desc" 天问一号火星探测器 /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" strong 环绕器携带了7台科学仪器： /strong /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 01 高分辨率相机 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于拍照火星表面重点区域精细观测图像，研究火星地形地貌和地质构造。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 02 中分辨率相机 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于探测火星地形地貌及其变化，绘制火星全球遥感影像图。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 03 火星矿物光谱探测仪 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于分析研究火星整体化学成分与化学演化历史、火星矿物组成与分布以及析火星资源及其分布区。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 04 次表层探测雷达 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 用于探测研究火星的内部结构、主要成分以及火星表面地形等。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 05 火星磁强计 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于探测研究火星电离层和火星空间磁场环境等。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 06 火星能量粒子分析仪 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于绘制火星全球和地火转移轨道不同种类能量粒子辐射的空间分布图，研究近火星空间环境和地火转移轨道能量粒子的能谱、元素成分和通量的特征及其变化规律。与其它几台仪器等联合起来，还能够用于研究近火星空间能量粒子辐射与大气的关系，太阳风暴能量粒子事件对火星大气逃逸的影响与相互作用的规律，火星粒子加速与输运过程。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 07 火星离子与中性粒子分析仪 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于研究太阳风和火星大气相互作用、火星激波附近中性粒子加速机制，以及火星等离子体中的粒子特性等。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" strong 巡视器 /strong /span span data-node-type=" Text" ，也就是火星车，携带以下6台科学仪器： /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 01 次表层探测雷达 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于对火星地下一定深度进行探测，从而研究巡视区火星表层、次表层地质分层结构与组成类型。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 02 地形相机 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于研究火星表面形貌和地质构造特征。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 03 多光谱相机 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于研究火星表面形貌特征与物质类型分布。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 04 火星气象测量仪 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于研究火星表面气候特征，监测火星表面声音。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 05 火星表面磁场探测仪 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于探测研究着陆区火星磁场、火星空间磁场和火星内部局部构造。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 06 火星表面成分探测仪 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 它用于识别火星表面矿物分析和岩石，分析火星表面物质的化学元素组成。 /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" /span br data-node-type=" Break" / /p p data-node-type=" Paragraph" span data-node-type=" Text" 这些不同分辨率的相机和能探测火星浅层结构的浅层雷达等，未来可以帮助我们进行火星上的水冰分布、物理场和内部结构的研究，进而建立起对火星全面而基础的认识。 /span /p

12月13日上午，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”卫星发布首批科学图像。　　“夸父一号”自2022年10月9日成功发射以来，三台有效载荷已在轨运行两个月。此次公布的首批图像正是两个月间获取的若干对太阳的科学观测图像。　　两个月来，“夸父一号”已经实现多项国内外首次，在轨验证了“夸父一号”三台有效载荷的观测能力和先进性。　　在轨两月工作状态正常　　“夸父一号”全称为“先进天基太阳天文台”（ASO-S），是中国科学院空间科学二期先导专项研制发射的又一颗空间科学卫星，共有三台有效载荷，分别是全日面矢量磁像仪（FMG）、太阳硬X射线成像仪（HXI）、莱曼阿尔法太阳望远镜（LST）。　　“夸父一号”卫星系统总师、中科院微小卫星创新研究院诸成介绍，截至目前，除莱曼阿尔法太阳望远镜的子载荷莱曼阿尔法日冕仪（SCI）还未开机，其他设备均开机工作，工作状态正常。　　此外，诸成表示，卫星平台和各载荷功能性能满足设计要求，建立了高精度稳定姿态指向、稳定工作温度环境、可靠星地测控和数据传输链路，并获取稳定能源，有力保障了卫星在轨开展工作。　　在轨测试期间观测已实现多项首次　　“在轨两个月期间，‘夸父一号’按照既定计划，开展了大量对太阳的在轨测试和观测，实现了多项国内外首次。”甘为群说。　　全日面矢量磁像仪实现了我国首次在空间开展太阳磁场观测，已获得的太阳局部纵向磁图的质量达到国际先进水平，为聚焦“一磁两暴”科学目标，实现高时间分辨、高精度的太阳磁场观测奠定了良好的基础。　　FMG在轨观测的局部单色像和磁图（右边）与怀柔地面全日面磁场望远镜对同一时间同一日面区域观测的结果（左边）对比。　　FMG观测到的2022年11月6日00:50:15UT局部纵向磁图（右边）与同一时间美国太阳动力学天文台(SDO)的日震磁像仪(HMI)观测结果（左边）的对比。　　“结果显示，FMG的观测效果远远好于地面望远镜；在反映局部纵向磁场细节上，FMG与国际上最先进的HMI/SDO几乎完全一致。”甘为群说。　　太阳硬X射线成像仪实现了我国首次太阳硬X射线成像，提供了地球视角目前唯一的太阳硬X射线图像，图像总体质量达到国际一流水平，为实现对太阳耀斑展开非热辐射空间分布、时间结构、能谱特征观测奠定了坚实的基础。　　HXI在2022年11月11日“双11”观测到的一个C级耀斑硬X射线成像与太阳动力学天文台(SDO)的大气成像仪(AIA)紫外1700图像的比较。　　HXI在11月11日观测到的“双11”系列耀斑的光变、硬X射线成像及与AIA/SDO的极紫外/紫外图像的合成图。　　“从图中可以清楚看到，硬X射线源的位置与紫外亮结构的位置在高空间分辨率下完美重合，特别值得注意的是，HXI具有对复杂源的成像能力，成像的可靠性得到了充分确认。”甘为群说。　　莱曼阿尔法太阳望远镜共有三个子载荷，其中，太阳日面成像仪（SDI）国际首次在卫星平台上获得了莱曼阿尔法波段全日面像，对日珥的演化图像清晰完整；另一个子载荷——太阳白光望远镜（WST）观测到太阳边缘上2个罕见的“白光耀斑”，莱曼阿尔法波段的观测能力得到了验证。　　SDI/LST在2022年11月25日观测到的爆发日珥。　　WST/LST在11月7日观测到1个白光耀斑，右边红色等值线为连续谱增强位置相对黑子的位置。　　“这些结果表明LST上已开机的两个载荷已经具备了科学观测的能力，所得结果为随后详细研究日珥莱曼阿尔法波段演化及多波段诊断白光耀斑特征提供了宝贵的资料。”甘为群说。　　他表示，随着子载荷莱曼阿尔法太阳日冕仪开机对日冕物质抛射开展观测，莱曼阿尔法太阳望远镜将在日冕物质抛射的日面形成和近日冕传播观测方面发挥不可替代的作用。　　将实时共享观测数据　　按计划“夸父一号”在轨测试共需4-6个月时间。甘为群介绍，“夸父一号”将继续按照既定计划开展并完成在轨测试，早日转入在轨科学运行阶段。　　“在进入科学运行阶段后，‘夸父一号’的数据连同数据分析软件，将尽快对国内外同行实时开放。希望国内外同行能用这些数据实现共同的科学目标。”甘为群说。　　他表示，目前，“夸父一号”数据中心正在建设过程中，最晚会在卫星发射半年后对外开放。按照科学卫星的国际惯例，“夸父一号”科学观测运行团队将在数据中心开放之前，在国际范围组织召开数据使用培训会，向国际同行解释卫星的工作原理与数据构成等情况。　　中科院空间科学二期先导专项负责人、中科院国家空间科学中心主任王赤表示，目前，我国太阳物理学界与相关工程部门正在开展未来太阳空间物理的发展规划论证，拟分步实施太阳极轨探测，太阳黄道面探测（环日，L5／L4），太阳抵近探测“三步走”计划，将从不同视角和距离观测太阳，以解决诸如太阳磁场产生和演化及其与太阳活动的关系、太阳爆发的物理机制及其对空间天气的影响这类重大科学和应用问题。　　“夸父一号”卫星的科学目标瞄准“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场和太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预报提供支持。　　甘为群表示，“夸父一号”将充分发挥三台有效载荷组合观测的特色，加强国内外合作和数据开放共享工作，早日实现 “一磁两暴”科学目标，为太阳活动第25周峰年观测和研究做出有显示度的中国贡献。

近日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将先进天基太阳天文台卫星(夸父一号)发射升空。此前，中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)对“夸父一号”硬X射线成像仪(HXI)量能器进行了地面标定试验。 　　据了解，HXI是“夸父一号”科学卫星的三大载荷之一，主要科学目标是在约(30～200)keV能量段，对太阳耀斑的高能辐射进行能谱和成像观测。 　　2018年5月至2021年7月，中科院紫金山天文台团队和中国计量院团队，利用中国计量院单能X射线标定装置，对“夸父一号”HXI量能器进行了地面标定试验。包括初样、鉴定件和正样共129个探测器的探测效率、能量线性和能量分辨率等指标的精确标定，总试验时长超过1000机时，能量范围覆盖(30-169)keV。 　　期间，为优化标定试验结果，中国计量院团队对单能X射线源的核心部件——单色器进行了优化设计，大大提高了单能X射线的注量率水平和通量稳定性。 　　该试验相当于为星载探测器刻划了精密的刻线，使它能精准地测得宇宙射线的信息，为天体物理科学研究提供准确、有价值的观测数据，为“夸父一号”将开展的太阳观测奠定了坚实基础，有望提升我国在空间科学领域的国际影响力与竞争力。

p br/ /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 9月18-21日，2020年中国航天大会在福州召开。大会以“弘扬航天精神，拥抱星辰大海”为主题，研讨我国航天发展战略布局、关键核心技术突破、“海上丝绸之路”空间信息产业发展、全球航天与开放合作等热点焦点问题。 /p p style=" text-indent: 2em " 在本次大会上，西安中科天塔科技股份有限公司（下简称中科天塔）总经理曾伟刚介绍了全国首个针对雾霾综合监测的商业卫星“丝路一号”卫星项目，该项目由西安国家民用航天产业基地、西安航天基地丝路卫星运营管理有限公司和西安中科天塔科技股份有限公司共同研制，目前已启动项目建设。 /p p style=" text-indent: 2em " 据悉，“丝路一号”项目由三颗卫星组成星座，西安国家民用航天产业基地、西安航天基地丝路卫星运营管理有限公司和西安中科天塔科技股份有限公司将于明年下半年发射第一颗卫星，2022年前完成星座搭建。项目主要包括轨道分析和设计，卫星研发制造，卫星发射入轨，卫星测运控管理和地面应用等。 /p p style=" text-indent: 2em " 曾伟刚告诉《中国科学报》：“相比传统检测方式，‘丝路一号’项目的启动，能够解决现有的生态环境监测方法存在的处理效率低、精度低和不能全方位动态监测的问题，通过卫星雾霾监测系统结合健康大数据可以给居民提供更加及时、准确的疾病预警、健康出行、防护措施等建议，打造‘空天地一体化’的监测系统，助力智慧环保城市建设。” /p p style=" text-indent: 2em " 当日，在大会同期举行的中国商业航天国际产业论坛上，中科天塔还获得“2020中国航天大会最佳新锐企业奖”。 /p p br/ /p

内容摘要：该套设备由带电粒子辐射探测器、轨道大气环境探测器和空间环境控制单元共3台仪器组成。目前，三个实验样品共计在轨开展实验19次，其中等温变压实验12次，自然结晶实验6次，地面同步开展实验，通过天地对比发现重力对结晶实验过程都存在不同程度的影响。　　 2011年9月29日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了天宫一号目标飞行器。利用目标飞行器的实验支持能力，载人航天工程空间应用系统开展了三项空间科学仪器实验和应用研究，截至目前，相关科学实验与应用研究已取得了一系列重要成果。 　　中国载人航天工程官网8月1日对天宫一号的3项空间科学实验和应用研究所获成果予以具体介绍—— 　　高空间分辨率、高光谱实现“看得更清、分得更细” 　　由中科院长春光学精密机械与物理研究所和中科院上海技术物理研究所共同研制的高光谱成像仪，是目前我国空间分辨率和光谱综合指标最高的空间光谱成像仪，可实现纳米级光谱分辨率的地物特征和性质的成像探测。 　　相对传统的多光谱遥感受到光谱通道数量和光谱分辨率的限制，高光谱遥感通过连续测量地物相邻的光谱信号，可以反映不同地表物质与电磁辐射相互作用的差异，因此在农情监测、作物估产、国土资源调查、环境评价和监测、城市动态变化监测、地质调查等领域具有巨大的应用潜力。 　　同时，与目前国际上尚在运行的卫星高光谱遥感器(如：MODIS、EO-1 HYPERION、PROBA CHIRS)相比，天宫一号上的高光谱成像仪在波段范围(覆盖可见-短波红红外范围)、波段数目以及空间分辨率等成像基本参数上具有相当的优势。 　　截至7月26日，该高光谱成像仪已在轨稳定运行近7000小时，获取了大量有价值遥感数据，经初步处理后，已分别向国土资源部航遥中心、国家海洋局国家卫星海洋应用中心、中国林业科学研究院，以及中科院遥感所、对地观测与数字地球科学中心、青藏高原研究所、寒区旱区环境与工程研究所等用户单位提供数据2TB，为各类用户开展地质调查、矿产和油气资源勘查、水文生态监测以及环境污染监测分析提供了支撑服务。 　　多传感器综合探测实时监测空间环境“一举一动” 　　天宫一号目标飞行器上搭载的另一有效载荷——空间环境监测及物理探测设备由中科院空间科学与应用研究中心研制，其主要功能是综合监测高能带电粒子辐射、轨道大气环境参数，为空间环境预报、空间环境变化机理研究以及目标飞行器、飞船和航天员的安全保障提供准实时监测数据。 　　该套设备由带电粒子辐射探测器、轨道大气环境探测器和空间环境控制单元共3台仪器组成。其中带电粒子辐射探测器是国际上首次在近地轨道开展多方向带电粒子探测的仪器。该探测器突破了多方向传感、多传感集成、抗干扰等关键技术，为实现空间粒子辐射实时监测和警报以及粒子分布和变化规律研究提供了依据，也使我国的高能粒子辐射探测技术实现跨越式发展。 　　轨道大气环境探测器采用多探头组合等技术，在实时监测轨道大气密度、成分、微质量及其时空分布变化的同时，兼具原子氧及其它空间环境污染效应监测的功能，这些功能对于目标飞行器和飞船轨道、姿态控制以及精确变轨的实施提供了重要保障。 　　结合探测数据，空间应用系统开展了利用轨道大气密度实测值修正大气密度模式预测值的研究和太阳与地磁活动指数的中期预测研究，这些研究成果直接应用于天宫一号、神舟九号载人交会对接任务空间环境预报，提高了轨道大气密度预测精度，服务于高精度轨道预报。 　　“可见光衍射”解析胶体晶体结构 　　复合胶体晶体生长与相变实验的科学目标是：在空间微重力条件下，研究亚微米尺寸的带电胶体颗粒悬浮液在不同电场和温度下的结晶和相变过程，探索重力对胶体晶体自组装的影响。这也是首次在空间科学实验中采用可见光衍射方法(科塞尔线方法)实现胶体晶体的结构解析。 　　目前，三个实验样品共计在轨开展实验19次，其中等温变压实验12次，自然结晶实验6次，地面同步开展实验，通过天地对比发现重力对结晶实验过程都存在不同程度的影响。 　　该实验为拓展由胶体晶体制备光子晶体，促进光子器件的发展，开发其在微波通讯、滤波技术等方面的应用潜力，积累了理论和技术基础，也为空间站长寿命科学实验进行了关键技术验证，获取了长期在轨科学实验运控管理的宝贵经验。

近红外光谱分析技术就是利用激光给分子进行“拍照”，用于分子的识别，因其应用领域广泛而成为世界各国军事、民用科研的尖端科目。在中国，一群勇于创新的科学家运用这项技术解决了在轨航天器有害气体检测难题，还把“驾驭”激光消除有害物质作为最新科研项目，使我国在自主控制激光这一领域达到世界先进水平。南开大学现代光学研究所的刘伟伟，就是这群科学家的领军人。　　光谱仪搬进太空舱 宇航员生命安全更有保障　　2011年9月29日21时16分3秒，我国第一个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射，飞行器由实验舱和资源舱构成，我国自主研发的“全光纤近红外光谱仪”就安放在这里。　　“它能随时检测在轨航天器里的空气成分，当场获得检测结果，保障宇航员舱在内能够安全地活动并展开航天科学任务。”见到刘伟伟时，他正从实验室出来，虽然初次见面寒暄不多，可一说起自己和全课题组的科研成果，刘伟伟立马打开了话匣子。　　“载人航天最重要的一项指标是保障航天员的舱内安全，其中有害气体的检测极为关键，如何及时发现有害气体，也一直是国际宇航界的难题。”刘伟伟团队研发的“全光纤近红外光谱仪”的原理就是用光学的手段对太空舱里空气中的各种成分进行区分和分析判断，及时发现有害气体。　　为什么太空舱里会产生有害气体呢?原来，“天宫一号”的太阳能电池翼、电源分系统的所有设备、导航与制导系统中6个控制力矩陀螺都在资源舱内，其中还包括飞行器的燃料。“设备的电线外皮材料受热，动力燃料、制冷剂等的泄漏都会导致舱内有害气体增加。”刘伟伟告诉北方网新媒体记者，“‘天宫一号’又是密闭空间，舱内如果出现有害气体不能及时发现的话，可能会直接威胁舱内人员的生命安全，后果不堪设想。”　　“传统的方法是定时对空气进行采样检测，一般要几小时甚至几天才能得出结果，可是空气是随时在变化的，几个小时之后，成分就可能大不一样。”刘伟伟继续介绍，而光谱分析方法可以远程控制激光，完全不需要进入现场采样，也能当场获得检测结果，“如果真的发现有害气体，宇航员也能第一时间获得信息，与资源舱及时进行分离。这比传统的大气采样更及时更精确，也更能保障宇航员在舱内的安全。”

6月25日，我国自营勘探开发的首个1500米超深水大气田“深海一号”在海南岛东南陵水海域正式投产，标志着中国海洋石油勘探开发能力全面进入“超深水时代”，对保障国家能源安全、推动能源结构转型升级和提升我国深海资源开发能力具有重要意义。“深海一号”大气田距海南省三亚市150公里，于2014年勘探发现，天然气探明地质储量超千亿立方米，最大水深超过1500米，最大井深达4000米以上，是我国迄今为止自主发现的水深最深、勘探开发难度最大的海上超深水气田。气田投产后，每年可向粤港琼等地稳定供气30亿立方米，满足粤港澳大湾区1/4的民生用气需求，使南海天然气供应能力提升到每年130亿立方米以上，相当于海南省全年用气量的2.6倍。中国海油党组书记、董事长汪东进表示，“深海一号”大气田的开发使我国深水油气开发能力和深水海洋工程装备建造水平取得重大突破，标志着我国已全面掌握打开南海深海能源宝藏的“钥匙”，实现300米向1500米超深水挺进的历史性跨越。难在哪儿？下海和上天一样难。国际上一般将水深超过300米海域的油气资源定义为深水油气，1500米水深以上称为超深水。深水不只是“水深”，水深的量变带来了作业难度的质变。海面下水深每增加1米，压力、温度、涌流等情况就会完全不同，开发难度呈几何倍数增加。尽管我国浅水油气开采能力已达到世界先进水平，但深水油气田开发起步较晚，举步维艰。另从地质条件看，“深海一号”气田所处海域位于欧亚、太平洋和印澳三大板块交汇处，经历了多期构造活动，凹陷结构多样、水深变化大，地质结构复杂，在钻井过程中要克服高温、高压、超深海水、极端天气等诸多难题。上世纪90年代，中国海油曾与外方在南海进行合作勘探，外方认定该区域没有勘探价值退出开发。中国海油自己设立深水课题研究组，展开科技攻关，开始自营勘探。作为我国第一个自主设计的深水气田，“深海一号”大气田的设计建造存在太多首创和首次应用，后续建造、安装、调试每个环节都困难重重。比如，在平均作业水深的1500米的深海实施钻完井技术，几家国际石油巨头都失败而归。一面加快地质研究，一面做好装备、技术、人才储备。2014年，我国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”在该深水区钻获大型气田“深海一号”，测试获得高产油气流。这是我国海域自营深水勘探的第一个重大油气发现，探明地质储量超千亿方，也是“海洋石油981”深水钻井平台投用以来首次在深水领域获得的重要发现，证明了南海琼东南盆地巨大的天然气资源潜力，由此拉开了“深海一号”大气田开发的序幕。“深海一号”能源站有啥突破？“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”以全面掌握关键核心技术为目标，开发者们一边逐步缩小与国际顶尖技术的代差，一面探索建立自主知识体系。学习、模仿、跟跑… … 历经7年的持续攻关。3项世界级创新、13项国内首创技术、12项关键核心技术… … 从无到有、从区域到全球，“深海一号”大气田突破了一系列技术难题，采用了十余项世界级和国内首创技术，让中国人在1500米的深海站稳了脚跟。为高效开发“深海一号”大气田，中国海油采取“半潜式生产平台+水下生产系统+海底管道”的全海式开发模式，并为其量身定制了全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站。能源站由上部组块和船体两部分组成，总重量超过5万吨，最大投影面积相当于两个标准足球场大小，总高度达120米，相当于40层楼高，最大排水量达11万吨，相当于3艘中型航母。其船体工程焊缝总长度高达60万米，可以环绕北京六环3圈；使用电缆长度超800公里，可以环绕海南岛一周。据“深海一号”大气田开发项目总经理尤学刚介绍，能源站按照“30年不回坞检修”的高标准设计，设计疲劳寿命达150年，可抵御百年一遇的超强台风。最大排水量达11万吨，相当于3艘中型航母。它的建造实现了世界首创立柱储油、世界最大跨度半潜平台桁架式组块技术、世界首次在陆地采用船坞内湿式半坐墩大合龙技术等三大世界技术突破，以及13项国内首创技术，是中国海洋工程装备领域集大成之作，刷新了全球同类型平台建造速度之最。值得注意的是，在攻克关键核心技术的同时，我们不仅建立起自主知识产权的技术体系，乃至在国际上立起深水开发“中国标准”。比如，水下采气树的设计、选型、生产等系列相关技术标准，为世界深水勘探开发贡献了中国智慧。“深海一号”能源站在3艘大马力拖轮的牵引下驶向南海陵水海域价值何在？国内油气增储上产看海上，海上油气增储上产看深水。我国海洋油气资源丰富，仅南海油气资源总量就站全国油气资源总量的1/3。“深海一号”气田的勘探突破和成功开发，表明我国已具备自主勘探深海油气资源的能力。不仅打开了一扇通往南海深水油气“宝藏”的大门，更坚定了我国进军深水、在南海深水区找油找气的信心和决心。据相关负责人介绍，目前依托“深海一号”能源站的建成投用可带动周边新的深水油气田开发，形成气田群。预计到2025年，我国南海莺歌海、琼东南、珠江口三个盆地天然气探明储量将达1万亿立方米，建成“南海万亿大气区”，有效带动周边区域经济发展和能源结构转型，助力“双碳”目标早日实现。“深海一号”项目不仅对我国海洋石油工业的发展具有重要的推动意义，同时带动了我国造船、钢铁、机电等民族工业的发展。该项目总投资约236亿元，带动了国内造船业攻克大型深水半潜式生产平台建造，还联合相关厂家开展了深水聚酯缆、钢悬链线立管等15项关键设备和系统的技术攻关。以“深海一号”为示范工程，中国海油正努力构建以国内产业链为主的深水工程技术体系，不断带动“全链条”能力提升，增强产业链供应链自主可控能力。更多石油化工相关信息，请关注仪器信息网6月29-30日“石油化工分析技术与应用”主题网络研讨会。点击免费报名~

2022年11月21日下午，“夸父一号”（ASO-S）载荷“硬X射线成像仪”（HXI）首图发布会在中国科学院紫金山天文台举行，会议同时向全国太阳物理同行网络直播。“夸父一号”卫星的全称为“先进天基太阳天文台”（ASO-S），于2022年10月9日在酒泉卫星中心成功发射。作为中国首颗综合性太阳探测卫星，“夸父一号”卫星的科学目标瞄准“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场及太阳上两类最剧烈的爆发现象―耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预报提供支持。作为卫星三大载荷之一的“硬X射线成像仪”，由中国科学院紫金山天文台牵头负责研制，承担着“一磁两暴”中观测太阳耀斑非热辐射的任务。ASO-S卫星工程首席科学家甘为群主持了发布会。在发布会上，HXI载荷主任设计师张哲首先介绍了ASO-S卫星和HXI载荷的设计、研制、发射及在轨早期梗概，然后详细展示了卫星入轨一个多月以来HXI载荷开展的各项在轨测试和定标工作，结果表明HXI载荷状态正常，各项功能性能均满足设计指标要求，已顺利投入科学观测活动，后续将继续配合科学需求，做好仪器功能性能的进一步优化。图 1. HXI观测到的一个太阳耀斑，是一个较小的C级耀斑，发生在2022年10月22日。此图为HXI分析软件测试版中的耀斑光变。图 2. 左图展示了2022年11月11日01时发生的一个耀斑图像，背景是SDO卫星拍摄的AIA 1700 Å图像，叠加的等值线为HXI两个能段的成像（25-30和30-35 keV，注意这里的图像尚未进行光栅定标，位置为平移对齐，但图像和太阳自转轴的倾角以及平台抖动带来的影响均已修正），可以看出经典的双足点源结构，且其中一个在高能具有精细的双源结构；右图显示了该耀斑在全日面图像上的位置。图 3. HXI观测到的2022年11月11日03时耀斑的光变（左）及成像（右）。左图分别展示了全开探测器、背景探测器的光变和10-300 keV的动态能谱图，右图为峰值期间AIA 1700 Å图像和叠加的HXI 25-30 keV的硬X射线源。两者的一致性充分说明HXI优异的成像性能和成像算法的正确性。随后，HXI载荷数据科学家苏杨就HXI在轨观测数据及结果进行了详细解读。首先介绍了HXI的科学目标、性能参数、数据特点，科学团队在发射前、后的一系列数据、软件、算法、模拟方面的准备工作，然后重点介绍了HXI开机以来数据的处理分析和成像结果。通过对比11月11日爆发的“双十一”系列耀斑的HXI数据和SDO/AIA图像，表明HXI各项功能指标达到预期目标，准直器性能、对齐精度、指向镜数据、探测器性能、成像算法、修正算法、能量定标算法均达到理想的效果。更重要的是，在准直器前后1.2米距离上最难对齐的36微米节距光栅子准直器（最高分辨率达到3.2角秒）在成像中也表现突出，这是很难得的一点。这说明在尚未进行光栅定标的情况下成像的优越性能已经超过HXI团队的预期，未来在进行详细的光栅子准直器定标后预计会达到更好的成像质量。卫星工程首席科学家甘为群总结，卫星发射才42天，HXI开机不足34天，其硬件团队就完成了绝大部分的在轨测试工作，证明了HXI在轨性能几乎完美地达到了预期的各项技术指标，为科学团队出成果创造了绝佳条件。HXI科学团队这段时间夜以继日，加班加点，由于准备充分，在HXI开机的第20天逮到第一个M级耀斑的当晚就获得了首幅太阳硬X射线图像。经过多方比对并经后续观测反复确认，这是我国首次获得太阳硬X射线图像，也是当下国际上地球视角唯一的太阳硬X射线像，其图像质量达到了国际先进水平。硬X射线成像原理与普通光学成像不同，除了精密的“光学系统”，还需要后端的成像算法等一系列的处理。今天的结果展示，虽然只有几张图，但却代表着0到1质的提升。尤其是HXI硬件团队与科学团队的紧密合作，堪称ASO-S卫星工程的楷模。甘为群希望，在接下来的ASO-S卫星另两个载荷FMG和LST首图发布中能有新的惊喜。ASO-S科学应用系统指挥（代理）、中科院紫金山天文台副台长范一中最后代表台领导对HXI团队取得的成就表示热烈祝贺，也衷心感谢在长达数年的HXI载荷研制过程中，团队成员的辛勤付出和忘我的工作精神，希望在接下来的在轨测试优化和科学观测中继续发扬团结协作传统，精心策划，争取早出成果、出好成果、出大成果。

p 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/a5c813c9-7521-4cf3-9a2e-6fda91aaee48.jpg" title=" 微信图片_20170921090407.jpg" / /p p & nbsp & nbsp 巴基斯坦当地时间9月20日14时38分，华龙一号海外首堆——巴基斯坦卡拉奇核电工程2号机组第三台蒸汽发生器吊装成功。从9月10日开始，11天内3台蒸发器全部成功就位，标志着主设备预入施工方法得到了完全验证，这为华龙一号海外首堆工程早日建成奠定了良好基础，也为华龙一号及后续其它同类电站建设提供了有益的借鉴。 /p p 　　卡拉奇核电工程2号机组采用预入施工法建设，即在核岛穹顶吊装前引入压力容器和3台蒸汽发生器等重大设备。这种施工方法，在同类核电站中尚属首次，可显著缩短传统施工主关键路径工期，也有利于进一步保证施工人员和主设备本身的安全性。 /p p 　　当天吊装现场，在巴基斯坦原子能委员会、中原公司、核动力院、哈重装等众位专家和质保人员的严密监控下，卡拉奇核电工程2号机组第3台蒸汽发生器在地面完成翻转竖立、抱环拆除、吊车提升旋转、带载行走、腔室调整等一系列预定动作，最终成功吊装就位，整个过程平稳顺畅，完全符合设计要求。 /p p 　　据了解，卡拉奇核电工程2号机组压力容器也已到达卡拉奇港口，拟于月底通过预引入的方法进行吊装。 /p p br/ /p

秋雨滴长兴，未来诚可期。10月7日上午9时06分，三德科技长兴园区一号厂房投产仪式如期举行。董事长朱先德、总经理朱青、副总经理周智勇等高层管理人员和制造一部、工艺质量部、采购部、制造二部全员，共同见证这一里程碑时刻。仪式由制造一部经理周金浪主持。 风调雨顺，共创未来 在热烈期盼中，总经理朱青发表致辞。他首先对新入驻长兴园区的制造一部、采购部、工艺质量部同事表示祝贺，感谢他们近期在场地切换的同时保证交付的辛苦付出。 总经理朱青在投产仪式上致辞 朱青肯定了仪器产品线在三德过去三十年发展中的重要性和亮眼成绩。他表示仪器线是三德科技的现金牛，是公司突破其他领域的坚实基础和有力后盾。成立至今，三大主打产品系列之一的量热仪已迭代至第七代——SDAC1200，同属“1”系列的定硫仪、工业分析仪等新品性能均行业领先，成为品质的代名词。以人为本，三德科技努力为员工创造良好的生产生活环境，朱青希望制造体系合理利用场地，匠心为怀，不断提升生产效率和质量，以品质助推品牌发展。对于未来，他表示将继续投入，引进智能化设备、精加工装备，促使生产模式更加智能化、现代化，持续打造值得客户信赖的产品。 提质增效品质可靠制造一部经理周金浪代表制造体系发言。他表示三德科技长兴园区一号厂房的投入使用，可极大提升仪器产品线的周转速度和生产效率，同时也将成为无人化验系统规模上量的主战场，满足日益增长的订单交付需求。未来制造体系各个环节将高效协同，紧跟公司发展需要，严格践行“日清”要求，以高标准、严要求努力提升产品质量，实现提质、降本、增效，将公司软硬件投入转化为相匹配的产出，交付出值得客户信赖的产品，提高人均产出！ 制造体系代表周金浪发言制造一部谭辉作为员工代表发言。大学毕业即加入三德，至今已十三年。对谭辉而言2018年是一个分水岭，在此之前，他负责所有仪器新品从样机到批量生产的全过程；自2018开始，他一路见证无人化验系统从“1.0”到“1.5”再到“2.0”、“雄关漫道真如铁”的砥砺岁月。他表示，在长兴园区这个全新的战场，大家将坚定“产品自信”，在装配过程中严把质量关，为以无人化验系统为代表的产品交付提供稳定可靠的质量保障。员工代表谭辉发言在现场热烈的掌声中，三德科技长兴园区一号厂房投产仪式圆满成功！ 制造一部合影留念 工艺质量部、采购部合影留念 此次一号厂房的正式投产，是继年初长兴园区落成乔迁后的又一重要节点，标志着三德科技长兴园区全面启用、公司制造体系正式“合体”。未来，三德科技制造、研发、营销、管理各个平台将同频共振、共同进步，助力公司乘势而上、顺势而成。 长兴园区一号厂房简介 一号厂房是长兴园区的重要组成部分，总建筑面积近20000㎡，此次投产共三层，用于分析仪器产品和无人化验系统产品的制造交付。

2010年，全球科技界没有停止挑战极限。历史上最大的游轮、最高的大楼、最快的列车、最快的飞机、最快的计算机等都在2010年诞生。 　　据美国媒体今晨报道，美国《探索》频道(Discovery)日前发布了“2010年世界科技之最”的评选结果，中国因为超级计算机“天河一号”和“和谐号”快车而成为世界科技领域的“领头羊”。 　　科技强国证明实力 “天河一号”登顶 　　《探索》频道说，今年中国推出了最快的列车和超级计算机，证明了其科技新兴强国的地位。《探索》说，世界上运算速度最快的超级计算机“天河一号”于今年在中国诞生。该计算机每秒可进行2570万亿次运算。 　　今年10月，中国公开的超级计算机“天河一号”，超越美国的“美洲豹”成为世界上最快的计算机。 　　“和谐号”刷新最快纪录 　　此外，《探索》频道称，中国的“和谐号”CRH-380A还是世界上最快的列车。该列车最高时速达到486.1公里，其在该领域刷新了最快列车纪录。 　　此前的世界纪录是“CRH-380A”于今年9月创下的每小时416公里。仅在3个月时间里，它就提高了近20%的速度。 　　评选中其他世界科技之最 　　世界最快飞机：美国的“X-51A”的速度达到了音速的6倍。这一速度仅需2小时，就能跑完普通飞机需要14小时的仁川至纽约的路程。 　　世界最大游轮：皇家加勒比国际游轮公司的“海洋魅丽号”。该游轮长360米、宽47米，比3个足球场还要大，其高度相当于16层建筑物，最多可承载9400人。 　　世界最高楼：今年竣工的阿联酋迪拜的“迪拜塔”成为世界最高的建筑物。高达828米的迪拜塔最顶层，以两边各1米为限可进行摇摆，因此能够抵挡强风。 　　世界最小的定格动画：“小不点”。阿曼德动画公司利用3D打印机来制作不同位置不同动作的模型。在动画短片中，一个只有9毫米高的小女孩正不断前行探索未知世界。

高光谱成像仪是天宫一号搭载的有效载荷之一。在轨运行期间，多个应用单位利用它的&ldquo 火眼金睛&rdquo 开展了地质调查、矿产和油气资源勘查、森林监测、水文生态监测、环境污染监测分析等，取得了丰硕的成果。 　　高光谱成像仪由中科院长春精密机械与物理研究所和上海技术物理研究所共同研制，是目前我国空间分辨率和光谱综合指标最高的空间光谱成像仪，在空间分辨率、波段范围、波段数目以及地物分类等方面达到了国际同类遥感器先进水平。 　　&ldquo 在天宫一号目标飞行器上安排高光谱遥感对地观测，主要是利用高光谱成像仪&lsquo 图谱合一&rsquo 的特点以及在地表覆盖识别能力、蕴含地物光谱信息等方面优势，有针对性开展研究。&rdquo 载人航天工程空间应用系统副总设计师张善从介绍说。 　　在林业方面，高光谱成像仪在森林覆盖制图与变化监测方面有广阔的应用前景。由于空间遥感可以获得较大范围的数据，因此利用遥感数据可较好地估算森林的生物量和碳储量。 　　高光谱成像仪在森林防火中发挥着重要作用。目前我国森林防火主要应用的是中低空间分辨率、高时间分辨率的卫星数据，对于较大面积火场非常敏感，但对燃烧初期的明火通常较难探测到。天宫一号高光谱成像仪可同时获取不同波谱范围的数据，更好地满足我国森林防火预警扑救的需求。 　　海洋遥感是20世纪后期海洋科学取得重大进展的关键技术之一。国家卫星海洋应用中心对天宫一号高光谱遥感数据进行解译、信息提取，用于海岸带信息与海冰信息监测，同时针对土地利用、滨海湿地、潮间带、岸线变迁、保护区、石油平台监测等信息进行了制图。 　　在数字化土地利用监测方面，目前大多光谱数据由于受空间、光谱分辨率等限制，难以满足现实需要。天宫一号高光谱成像仪具有较高光谱分辨率，在类别细分方面具有一定优势。 　　中科院遥感与数字地球所研究人员利用天宫一号高光谱数据对北京通州地区城市土地利用类型进行监测，并与同一时期其他来源的遥感数据进行了对比。&ldquo 对比显示，天宫一号高光谱数据分类结果更精细，可清晰识别出主干道、细小河流、田块边界等。&rdquo 遥感地球所研究员刘良云说。 　　6月中旬，我国将择机发射神舟十号飞船，与天宫一号目标飞行器继续实施交会对接试验。&ldquo 神十任务结束后，我们还会安排开展高光谱成像仪相关专题应用，比如湖泊生态监测、青藏高原监测以及城市环境监测等。&rdquo 中科院空间应用工程与技术中心系统工程部副主任李绪志说。