天宮二號(hào)將開(kāi)展十余項(xiàng)空間科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目,是載人航天歷次任務(wù)中應(yīng)用項(xiàng)目最多的一次,。這些項(xiàng)目看似高冷,,但每項(xiàng)都可能給人們未來(lái)的生活帶來(lái)巨大影響,。
“太空計(jì)時(shí)”:空間冷原子鐘
3000萬(wàn)年誤差1秒 提高計(jì)量精度
由于高精度空間原子鐘在計(jì)量學(xué),、授時(shí),、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng),、基礎(chǔ)物理等方面都有非常重大的科學(xué)研究和工程應(yīng)用價(jià)值。這次,,中科院上海光機(jī)所研制的“空間冷原子鐘”搭載“天宮二號(hào)”發(fā)射升空,是國(guó)際上首臺(tái)在軌運(yùn)行并開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“空間冷原子鐘”,,同時(shí)也是目前在空間運(yùn)行的最高精度的原子鐘,。
“空間冷原子鐘”將激光冷卻技術(shù)和空間微重力環(huán)境結(jié)合,有望實(shí)現(xiàn)10的負(fù)16次方秒量級(jí)的超高精度(約3000萬(wàn)年誤差1秒),,將目前人類在太空中的時(shí)間計(jì)量精度提高1~2個(gè)數(shù)量級(jí),。
“太空通信”:量子密鑰分配
為通信網(wǎng)絡(luò)安全保駕護(hù)航
隨著互聯(lián)網(wǎng)的大范圍普及,各種隱私信息越來(lái)越多地暴露在互聯(lián)網(wǎng)上,。今天保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)信息安全的加密方式稱為“公開(kāi)密鑰”密碼體系,,其原理是通過(guò)加密算法,生成網(wǎng)絡(luò)上傳播的公開(kāi)密鑰,,以及留在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的私人密鑰,,兩個(gè)密鑰須配合使用才能實(shí)現(xiàn)完整的加密和解密過(guò)程。目前,,互聯(lián)網(wǎng)使用的加密標(biāo)準(zhǔn)是20世紀(jì)70年代誕生的RSA算法,。
就在上個(gè)月,我國(guó)成功發(fā)射世界上首顆量子通信衛(wèi)星,,這是通信安全的重要里程碑,。而這次,天宮二號(hào)攜帶的“量子密鑰分配試驗(yàn)空間終端”,,目標(biāo)是為實(shí)現(xiàn)世界上首個(gè)基于載人航天空間平臺(tái)的空-地量子密鑰分配演示實(shí)驗(yàn),。為載人航天的空地間量子保密通信,以及未來(lái)的實(shí)用化天地一體廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)打下基礎(chǔ),。
“太空看?!保喝S成像微波高度計(jì)
更準(zhǔn)確了解海洋環(huán)境安全性
天宮二號(hào)三維成像微波高度計(jì)是國(guó)際上第一次實(shí)現(xiàn)寬刈幅海面高度測(cè)量并能進(jìn)行三維成像的微波高度計(jì)。它采用小角度,、高精度干涉測(cè)量技術(shù),,能精確獲得海面的干涉條紋信息,進(jìn)而獲得三維海面形態(tài),,再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的定標(biāo)最終獲得寬刈幅范圍內(nèi)的海平面高度測(cè)量,。
為啥要用微波高度計(jì)測(cè)海?因?yàn)楹Q鬄?zāi)害的發(fā)生,,往往伴隨著海洋環(huán)境的異常變化,,例如局部海洋區(qū)域的海面高度和海面溫度的異常升高,。而海面高度的異常升高,例如“厄爾尼諾現(xiàn)象”,,幅度僅為分米級(jí),,只有微波高度計(jì)能夠敏銳地捕捉到這種細(xì)微的變化。
微波高度計(jì)項(xiàng)目的實(shí)施可為研究全球的海洋動(dòng)力環(huán)境(包括海平面高度,、海面風(fēng)浪和洋流)提供直接的科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù),,同時(shí)為全球能量交換、氣候變化的研究提供科學(xué)依據(jù),。
“太空種菜”:高等植物培養(yǎng)箱等
研究為人類太空生活生產(chǎn)食物
隨著人類空間活動(dòng)的深入開(kāi)展,,人類需要飛出地球,在地外空間長(zhǎng)期生活和工作,。
天宮二號(hào)實(shí)驗(yàn)室將開(kāi)展兩種代表性的植物——擬南芥和水稻的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),,著重探索在太空環(huán)境中如何控制植物開(kāi)花結(jié)種的技術(shù)與方法,為建立保障人類長(zhǎng)期空間生存所必需的生命生態(tài)支持系統(tǒng)奠定基礎(chǔ),。
中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所提供的高等植物培養(yǎng)箱具備在軌培養(yǎng)單元和樣品返回單元,,能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供必需的水分供給以及光照、溫度控制,,具備實(shí)時(shí)可見(jiàn)光圖像和熒光圖像獲取功能,,構(gòu)成了現(xiàn)代的迷你太空溫室,為研究植物在太空的生長(zhǎng)發(fā)育提供支持,。
“太空觀天”:“天極”望遠(yuǎn)鏡
可更深入研究恒星演化,、黑洞形成
“天極”望遠(yuǎn)鏡是搭載在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室上的伽瑪射線偏振探測(cè)儀,是中歐國(guó)際合作項(xiàng)目,。
“天極”望遠(yuǎn)鏡主要探測(cè)研究宇宙中突然發(fā)生的伽瑪射線暴現(xiàn)象,,并在國(guó)際上首次對(duì)伽瑪暴的偏振性質(zhì)實(shí)現(xiàn)高精度、系統(tǒng)性地測(cè)量,,深入研究恒星演化,、黑洞形成以及伽瑪暴爆發(fā)的物理機(jī)制,為更好地理解極端天體物理環(huán)境下產(chǎn)生的這種宇宙中最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象做出重要貢獻(xiàn),。人們估計(jì),,兩顆致密星(比如黑洞、中子星)碰撞合并的過(guò)程不僅能產(chǎn)生引力波暴,,也很可能產(chǎn)生伽瑪暴,。如果將伽瑪暴比作宇宙中的閃電,引力波暴就是宇宙中的雷鳴,。
未來(lái)幾年,,“天極”將監(jiān)測(cè)搜索引力波暴對(duì)應(yīng)的伽瑪暴。如果幸運(yùn)地探測(cè)到與引力波事件關(guān)聯(lián)的伽瑪暴,,無(wú)疑將有助于揭開(kāi)這宇宙中最劇烈的“閃電”與“雷鳴”的起源之謎,。 華商報(bào)記者 馬虎振 整理
航天渦輪泵技術(shù) 讓消防車噴水高達(dá)400米
天宮二號(hào)發(fā)射時(shí)長(zhǎng)征2F火箭強(qiáng)大的推力令人印象深刻,。那么,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵技術(shù)轉(zhuǎn)化為民用又能做些什么呢,?
解決摩天大樓消防難題
據(jù)航天六院工作人員介紹,,渦輪泵技術(shù)已經(jīng)被使用在各種高端消防設(shè)備上。隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn),,數(shù)十層甚至上百層的摩天大樓不斷出現(xiàn),,給傳統(tǒng)消防帶來(lái)挑戰(zhàn)。以往的消防泵受功率制約,,消防水最高只能打到100-130米,。航天渦輪泵技術(shù)應(yīng)用在消防泵上后,消防車的噴水高度倍增,,可達(dá)300-400米,有效解決了摩天大樓的消防問(wèn)題,。
目前,,依據(jù)渦輪泵技術(shù)研發(fā)出的各種產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域,長(zhǎng)輸管線高效輸油泵也采用了火箭渦輪泵技術(shù),。
“航天貨郎”自動(dòng)售藥機(jī)便民利民
不久前,,西安友誼路、大慶路,、棗園等地街頭出現(xiàn)的一款叫做“航天貨郎”的自動(dòng)售藥機(jī),,引起了市民極大興趣。
原來(lái),,這是航天六院科研人員利用智能自助售藥終端設(shè)備,,應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的新興技術(shù),,結(jié)合航天遠(yuǎn)程通信技術(shù),,實(shí)現(xiàn)線上與線下遠(yuǎn)程監(jiān)管,信息傳遞及運(yùn)營(yíng)管理,,打造的居民家門口的“24小時(shí)便利藥箱”,。
只需觸屏操作選中你想買的藥,通過(guò)大屏幕顯示的藥品功效及使用說(shuō)明參考購(gòu)買,。同時(shí)還支持銀聯(lián),、支付寶、微信,、翼支付等多種購(gòu)買方式,。還可通過(guò)二代身份證識(shí)別,實(shí)現(xiàn)免費(fèi)實(shí)名藥品及計(jì)生藥具的發(fā)放,。解決了居民半夜急用藥品,,藥店卻關(guān)門停業(yè)的“燃眉之急”,。
此外,航天六院還利用發(fā)動(dòng)機(jī)光機(jī)電一體化技術(shù),,結(jié)合大型裝備制造的優(yōu)勢(shì),,打造了一系列馳名中外的印刷包裝設(shè)備,其中的壁紙生產(chǎn)設(shè)備包攬了國(guó)內(nèi)超過(guò)90%的市場(chǎng)份額,。裝修建材市場(chǎng)里壁紙品牌不計(jì)其數(shù),,但如果追溯到生產(chǎn)廠家,基本上都是航天制造,。 華商報(bào)記者 馬虎振