我国空间新技术试验卫星第二批科学与技术成果发布******
记者从中科院微小卫星创新研究院获悉,我国“创新X”系列首发星——空间新技术试验卫星第二批科学与技术成果近日发布。这批成果主要包括获得我国首幅太阳过渡区图像、探测到迄今最亮的伽马射线暴、首次获得全球磁场勘测图等。
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46.5nm极紫外成像仪获得我国首幅太阳过渡区图像
46.5nm极紫外太阳成像仪(SUTRI)是国际首台基于多层膜窄带滤光技术的46.5nm太阳成像仪,用于探测50万度左右的太阳过渡区(太阳色球与日冕之间的层次),由国家天文台联合北京大学、同济大学、西安光学精密机械研究所和微小卫星创新研究院共同研制。自2022年8月30日载荷开机以来已经获取了超过1.6TB的探测数据,成功实现了我国首次太阳过渡区探测。这也是人类近半个世纪来首次在46.5nm波段拍摄太阳的完整图像。SUTRI拍摄的图像清晰地显示了过渡区网络组织、活动区冕环系统、日珥和暗条、冕洞等结构(如图2),这些结构的观测特征表明,SUTRI拍摄的确实是从太阳低层大气往日冕过渡的结构,符合预期。SUTRI已探测到多个耀斑、喷流、日珥爆发和日冕物质抛射事件(如图3),表明其数据适合研究各种类型的太阳活动现象。此外,SUTRI还发现活动区普遍存在50万度左右的、朝向太阳表面的物质流动,这些流动在太阳大气的物质循环过程中占有重要地位。目前SUTRI一切功能正常,在轨测试和标定结束后,SUTRI观测的科学数据将向国内外太阳物理和空间天气同行全部开放。
△图1 “创新X”首发星——空间新技术试验卫星(SATech-01)
△图2 SUTRI在2022年9月29日观测到的太阳活动图(图片由SUTRI科学团队提供)
△图3 SUTRI在2022年9月23日观测到的一次太阳爆发事件(图片由SUTRI科学团队提供)
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高能爆发探索者(HEBS)捕获到迄今为止最亮伽马暴
由中科院高能物理研究所研制的高能爆发探索者(HEBS)于北京时间2022年10月9日21时17分,与我国慧眼卫星和高海拔宇宙线观测站同时探测到迄今最亮的伽马射线暴(编号为GRB 221009A)。根据HEBS的精确测量结果,该伽马暴比以往人类观测到的最亮伽马射线暴还亮10倍以上。由于该伽马射线暴的亮度极高,国际上绝大部分探测设备均发生了严重的数据饱和丢失、脉冲堆积等仪器效应,难以获得精确测量结果。HEBS凭借创新的探测器设计以及新颖的高纬度观测模式设置,探测器经受住了高计数率的考验,获得了高时间分辨率的光变曲线,以及10千电子伏至5兆电子伏的宽能段能谱。HEBS极为宝贵的精确测量结果对于揭示伽马射线暴的起源和辐射机制具有重要意义。
国家天文台和上海技术物理研究所研制的EP探路者龙虾眼X射线成像仪(LEIA)于10月12日也成功对这一伽马射线暴开展了观测,探测到了伽马射线暴X射线余辉。这也是国际上首次用龙虾眼型X射线望远镜探测到伽马射线暴。
△图4 高能爆发探索者(HEBS)发现并精确测量迄今最亮的伽马射线暴,打破多项纪录。
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国产量子磁力仪首次空间应用并获得全球磁场图
由中国科学院国家空间科学中心和沈阳自动化研究所联合研制的国产量子磁力仪(CPT)及伸展臂,可实现全球地磁矢量和标量高精度测量。2022年11月7日,多级套筒式无磁伸展臂顺利展开,将各传感器探头伸出约4.35米距离,处于伸展臂顶端的CPT原子/量子磁力仪探头、AMR磁阻磁力仪探头、NST星敏感器获取了有效探测数据,首次在轨验证了磁场矢量和姿态一体化同步探测技术,磁测量噪声峰峰值<0.1nT,实现了国产量子磁力仪的首次空间验证与应用。
△图5 CPT磁测系统“多级套筒式无磁伸展臂”地面展开测试(图片由沈自所、空间中心和卫星团队提供)
△图6 量子磁力仪首张全球磁场勘测图(图片由空间中心太阳活动与空间天气重点实验室提供)
△图7 NST星敏感器相对于卫星本体的姿态数据(图片由空间中心和中科新伦琴NST星敏团队提供)
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空间载荷、平台新技术成果丰富
由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术部研制的多功能一体化相机,首次采用基于共口径多出瞳光学系统新体制,在轨实现集可见光、长波红外、彩色微光于一体的空间光学遥感观测。相机于2022年9月24日开机,成功取得首张170km×42km大幅宽地面遥感图像(如图8),探索了单台相机即可同时实现多谱段多模态遥感成像的新模式,为我国未来高集成度一体化空间光学遥感载荷发展提供了技术储备。
△图8 多功能一体化相机对地宽幅遥感成像图(图片由长春光学精密机械与物理研究所提供)
由中国科学院半导体研究所、自动化研究所、微小卫星创新研究院及浙江大学航空航天学院空天信息技术研究所联合研制的异构多核智能处理单元也取得了首批成果。半导体所的低功耗边缘计算型智能遥感视觉芯片,实现了遥感图像的高速智能化目标检测;自动化所的通用智能系统验证了基于高速交换网络的异构多处理器模块化、弹性化硬件架构;浙江大学的国产AI系统装载了细胞分割算法和飞机识别算法,数据结果与地面孪生系统数据一致,在功耗10瓦条件下算力达到22Tops,验证了国产AI器件的在轨智能图像处理能力。
△图9 边缘计算型遥感视觉芯片检测遥感目标示意图(图片由中科院半导体所提供)
中科院微小卫星创新院的可展收式辐射器成功在轨实现首次应用,辐射器执行机构已顺利完成六十余次展开和收拢动作,连续五轨动态试验结果(如图10)表明环路热管-可展收式辐射器集成系统在负载工作时段启动性能良好,辐射器连续展开-收拢可实现散热能力在轨大范围调控。
△图10 环路热管-可展收式辐射器集成系统连续五轨智能热控测试结果
国家空间科学中心研制的空间元器件辐射效应试验平台载荷开机运行良好,搭载的元器件在测试期间均工作正常。
“科学与技术成果的涌现体现了我们对这颗卫星‘创新X,创新无极限’的定位,开创了新技术众筹模式的先河。”“力箭一号”工程副总师兼卫星系统总师张永合说,“这些新载荷、新技术产品都是各参与方自主投入的,不少是从0到1的创新,通过试验星将创新技术快速集成并飞行验证,可以加快核心关键技术从基础研究到在轨应用的成果转化。”
2022年7月27日12时12分,由中国科学院自主研制的迄今我国最大固体运载火箭“力箭一号”(ZK-1A)在酒泉卫星发射中心成功发射,采用“一箭六星”的方式,将“创新X”系列首发星——空间新技术试验卫星等六颗卫星送入预定轨道。2022年9月5日,空间新技术试验卫星(SATech-01)发布了首批科学成果,包括龙虾眼X射线成像仪(LEIA)的国际首幅宽视场X射线聚焦成像天图,伽马射线暴载荷(HEBS)的首个伽马暴等。
作为我国“创新X”系列的首发星,未来一段时间,空间新技术试验卫星搭载的几种新型推进系统等载荷也将开展在轨试验,卫星上的四个科学载荷也已进入常规化观测,陆续将会获得更多科学和技术成果。
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)
小寒:踏雪寻梅,年味渐浓****** 小寒是冬季倒数第二个节气,它的到来意味着一年将近尾声。小寒一般于1月5-7日间交节,《月令七十二候集解》释其名曰:“小寒,十二月节。月初寒尚小,故云。月半则大矣。”在古人看来,寒冷是一个不断积聚的过程,冷气积久而寒,却未达极点,是谓“小寒”。冬至之后,冷空气频繁南下,各地气温持续降低,小寒临近“三九”,民谚有“冷在三九”“小寒一过,出门冰上走”“小寒胜大寒”等说法,可见此时的寒冷程度。 小寒时节,北方大部分地区正值田间歇冬,南方地区也多是从事果树修剪、小麦油菜追施冬肥、蔬菜越冬保暖等工作,农事并不忙碌。然而农人早已关心起来年的收成。人们常常根据小寒的气温、雨水变化预测来年的天气、农事。比如“小寒暖,立春雪”“小寒不寒,清明泥潭”,当年小寒温暖,预示来年立春前后有雪,清明雨水增多;“小寒雨蒙蒙,雨水惊蛰冻死秧”,若小寒阴雨,寒冷将持续到来年雨水、惊蛰;此外还有“小寒无雨,小暑必旱”“小寒不寒大寒寒”等。 寒冬腊月,人们注重饮食、保养身体,各地形成了各具特色的小寒食俗。比如南京人小寒要吃菜饭,取南京特色“矮脚黄”青菜、咸肉片、香肠片、板鸭丁,再剁生姜粒与糯米同煮,味道十分鲜美。广州人喜欢在小寒早上吃糯米饭。糯米饭不光是糯米,得配上炒香的广州腊味(腊肠、腊肉)、花生、碎白葱等,吃来有滋有味。江浙一带有小寒吃花生的习俗,花生可以健体,当地俗谚说“小寒喜庆长生果”“小寒花生食来年”。以传统中医观点来看,在经历春、夏、秋三季的消耗后,人体气血偏衰。“三九”最是寒冷,阴邪之气颇盛,此时合理进补可以抵御寒气侵袭,使得来年身体强健。小寒食补多讲究“温润”,即用一些温热食物补益身体,比如羊肉、鸡肉等肉类,核桃仁、大枣、龙眼肉等蔬果。正所谓“三九补一冬,来年无病痛”。 严寒之中,仍有花信如约而至。宋代女词人朱淑真有“葵影便移长至日,梅花先趁小寒开”的佳句。梅花带着独有的暗香,为寥落寒冷的天地增添了几分色彩。梅花自小寒时初绽,探梅寻芳者也日渐增多。梅与松、竹并称为“岁寒三友”,素以傲雪凌霜的高洁之姿得世人称颂。 陆游《游前山》有“屐声惊雉起,风信报梅开”之句。“风信”即“信风”,是应着花期时令吹来的风。一番风来,吹开了应季的花,古人从中挑选花期最准确的一种花作为这一节候的代表,称为“花信风”。明代谢肇淛《五杂俎》云:“二十四番花信风者,自小寒至谷雨,凡四月,八气二十四候,每候五日,以一花之风信应之。”古人以五日为一候,三候为一个节气,每年从小寒至来年谷雨,共有八个节气二十四候,每候都有一种花儿绽蕾开放,于是便有了“二十四番花信风”之说。明人王逵《蠡海集》整理了完整的花信风名目,以梅花为首,待到楝花开尽,花信风止,绿肥红瘦的夏季便来临了。 小寒三候一候梅花,二候山茶,三候水仙。梅花高洁,山茶富贵,水仙清雅。水仙多为家中水养,一球抽三五枝花茎,开四五朵白花,风姿绰约,雅号“凌波仙子”。文震亨《长物志》说水神冯夷服此花八石,由此得名“水仙”。不论是踏雪寻梅,还是在家中观赏水仙,都为小寒增添不少雅韵。 尽管此时寒近极致,但春的气息也渐渐弥漫开来。进入腊月之后,年味渐浓,人们开始忙着写春联、剪窗花、贴年画、采购年货等,陆续为春节作准备,日子便这般红火热闹起来。(杭州师范大学副教授袁瑾) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |