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月球最大撞击坑成因或被解密

2020-04-18

科学中国人·下旬刊 2020年11期
关键词:潜水器载人人类

月球最大撞击坑成因或被解密

从国家航天局获悉,“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车分别于11月10日3时12分和11月9日10时17分结束月夜休眠,受光照自主唤醒,迎来第24月昼。截至目前,“嫦娥四号”已顺利工作677个地球日。

基于探测点全景相机拼接影像、DOM影像等数据情况,“玉兔二号”月球车将在第24月昼期间继续向西北方向行驶,目标为玄武岩方向或反射率较高的撞击坑区域。在接近月午时,“玉兔二号”月球车计划进行至少1次全景相机环拍,红外成像光谱仪、中性原子探测仪、测月雷达开展同步探测。

随着“玉兔二号”月球车向西北方向不断前行,“嫦娥四号”核心团队科学家利用传回的第一手数据,持续产出科学成果。团队近期发表在SCI期刊Science China Information Sciences上的一篇文章指出:南极-艾特肯盆地形成时的撞击很可能穿透月壳,撞击出月球深部物质。

自轨道卫星实现对月球背面的遥感观测以来,大量研究揭示南极-艾特肯盆地底部存在镁铁质异常,相比返回样品以及月球陨石,也有着不同的化学特性。“嫦娥四号”通过对南极-艾特肯盆地撞击坑底部溅射物层的探测,发现该区域镁铁质矿物特征与遥感数据相似。

研究数据显示,“嫦娥四号”着陆区的石块及月壤中镁铁质矿物以单斜輝石为主,这种辉石成分与快速冷却的岩浆系统一致。研究认为“嫦娥四号”着陆区物质主要来自撞击熔融体的重结晶。“玉兔二号”在这一区域的巡视探测为深入认识南极-艾特肯盆地底部镁铁质异常区的成因提供了科学依据。

“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底

11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。

全海深载人潜水器——“奋斗者”号是国家“十三五”重点研发计划“深海关键技术与装备”专项支持的深海重大科技装备。中国船舶集团有限公司第七〇二研究所作为全海深载人潜水器的总体单位,积极践行深海战略,矢志不渝推进载人作业潜水器谱系化。

为支持“奋斗者”号完成海试,此次海试任务采用了“探索一号”支持船和“探索二号”保障船“双母船”保障模式。

“探索一号”原为“海洋石油299”号多功能作业船,2016年由中国船舶集团旗下广州中船文冲船坞有限公司改造成载人潜水器工作母船。该船总长94.45米,型宽17.9米,满载排水量6250吨,续航能力大于1万海里。2020年6月,该船搭载无人深潜器“海斗一号”刷新我国潜水器最大下潜深度纪录。同时,该船也搭载过“深海勇士”号乘风破浪,载誉归来。2019年6月,“探索一号”在文冲船坞完成最新一次改造,提升了该船对万米载人潜水器布放回收及输转系统的能力。

“探索二号”由海洋工程船改造而成,总长87.2米,型宽18.8米,型深7.4米,满载排水量6700吨,于2018年12月开工,2020年6月完工。该船配置2台全回转舵桨和2台艏侧推,采用全电力推进;DP-2级动力定位能力可以有效配合潜水器下潜的位置,及时做出定位的调整变化;续航力大于15000海里,可同时搭载60名科考队员开展海试任务。

值得一提的是,“探索二号”的整套科考作业水面支持系统由中国船舶集团第七〇四研究所提供。该系统的国产化研制意味着我国在高端科考设备研制上打破了国外厂商的技术垄断,在全海深科考作业装备能力上又进一步,攻克了只有少数国家掌握的核心技术。同时,这也是我国近年来在关键装备国产化发展道路上的重要进展,进一步使我国科考整体装备水平得到重大提升,对我国海洋科学考察和海洋战略安全都具有积极促进作用。

2020年度人类社会发展十大科学问题发布

11月9日,在第二届世界科技与发展论坛闭幕式上,中国工程院院士周济和《柳叶刀》主编理查德·霍顿共同发布了“2020年度人类社会发展十大科学问题”。此次发布的十个问题以联合国《变革我们的世界:2030年可持续发展议程》提出的17个发展目标为基础,聚焦人类可持续发展中最迫切、最基本、最具挑战性的需求,内容涉及卫生、安全、资源三大领域。

卫生领域的问题是:人类行为引起的生态环境变化对传染病大流行的影响机制是什么?抑制超级传染性和高危害性病毒如SARS-CoV-2的机理是什么?未来新技术有效保障人类卫生和健康的范式是什么?重大疾病高效、准确早期诊断和筛查的机制是什么?

安全领域的问题是:采用哪些科技手段能有效保证食品更健康、更安全?怎样使人类社会更具备抵御不安全因素的能力?如何提高农作物产量和良种覆盖率以促进粮食安全?

资源领域的问题是:自然资源总量快速减少应对响应机制有哪些?哪些技术和材料能够更高效地存储和转化清洁能源?采用哪些新技术能够大幅提升太阳能资源的高效利用?

周济表示,遴选并发布十大科学问题已成为世界科技与发展论坛的重要活动,有助于构建世界级科技思想交流平台,凝聚全球科学家智慧和力量,推动实现联合国人类社会可持续发展目标。面对这些重大问题,各国科学家应积极关注,作为开展科学研究的重要方向,加强跨学科交流和国际合作,为人类的可持续发展和美好明天做出贡献。

理查德·霍顿说:“每年提名和选择10个科学问题是很困难的,但这样做很重要。我们希望通过提出这些人类社会发展中存在的问题,让全世界的科学家共同努力,采取切实有效的行动来解决这些挑战,为人类社会可持续发展服务。”他还表示,当今正在流行的新冠肺炎疫情是对全人类健康的威胁,各国必须互相信任、相信科学、共同合作才能度过难关,希望全球科学界能更多地关注这份人类社会可持续发展中的科学问题清单。

我国能量天平参与国际约定值确定

国际计量局日前发布了首次千克复现方法国际关键比对的报告,中国计量院能量天平国际比对团队采用NIM-2能量天平装置代表我国参加了此次比对。我国的测量结果与比对参考值的相对偏差为1.17×10-8,综合不确定度为4.49×10-8量级,相当于要分辨出一头蓝鲸身上落了一只蚊子后的变化量。

2019年,国际计量局组织了首次千克复现方法国际关键比对。目前国际上从事千克复现方案研究的国家计量实验室有15家,其中7家采用3种不同方案参加此次国际比对,加拿大、美国、国际计量局和韩国采用功率天平方案,中国采用能量天平方案,德国和日本采用硅球方案。

据介绍,经国际计量局对各国的数据综合评定,我国测量结果与国际比对参考值的偏差居第三的水平,不确定度水平居第五位。此次比对数据表明,我国研制的能量天平试验装置的测量能力得到了国际计量委员会的认可。此项研究成果为建立我国独立自主的质量单位复现装置和新的质量量值传递系统提供了重要的技术支撑。

中国成功研制首个3.35米铝锂合金箱底

近日,中国运载火箭技术研究院七〇三所牵头联合总体设计部研制出中国首个3.35米铝锂合金箱底,标志着中国运载火箭贮箱制造技术取得重大突破。

通常一枚火箭上有26个箱底,约有260道焊缝,总长度将近一千米。焊缝破坏了材料的连续性,是整个箱底最薄弱的环节。在国际上,铝锂合金箱底代表了运载火箭贮箱的发展方向,整体旋压工艺更是大势所趋,但其整体成形难度很大,目前只有美国、日本、欧洲掌握这项技术。

七〇三所通过上百次试验和大量精确计算,攻克箱底变形抗力、成形温区、成形路径、变形量与道次分配四大技术难关,试制的第一个铝锂合金箱底便获得成功,为中国重型运载火箭、新一代载人火箭等的研制提供重要技术支撑。后续,他们还将继续试制5米铝锂合金箱底,并实现火箭箱底由有模具成形到无模具成形的跨越。

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