兩岸科技

「慧眼」「極目」精確探測最亮伽馬射線暴

〔本報綜合報導〕北京時間3月29日凌晨2點,中國科學院高能物理研究所在北京與全球40餘家科研機構聯合發佈了對迄今最亮伽馬射線暴的研究成果。中國大陸的「慧眼」衛星與「極目」空間望遠鏡聯合,精確探測到了這個千年一遇的伽馬射線暴,並取得重要科研成果。2022年10月9日,包括中科院高能所牽頭建造的空間和地面觀測設備在內的全球眾多天文設施均探測到了編號為GRB 221009A的伽馬射線暴。「慧眼」衛星與「極目」空間望遠鏡在硬X射線和軟伽馬能段對伽馬暴的暫態輻射和早期餘輝進行了國際最高精度的測量。作為大陸自主研製的空間天文觀測設備,「慧眼」衛星與「極目」空間望遠鏡取得的重要科研成果,為人類深入理解伽馬射線暴這類極端宇宙爆發現象提供了獨特的寶貴資料,也為大陸空間科學和天文基礎研究作出了重要貢獻。

大陸首座深遠海浮式風電平台「海油觀瀾號」啟航

〔本報特約記者 杜燕飛報導〕3月26日,大陸首座深遠海浮式風電平台「海油觀瀾號」在廣東珠海福陸碼頭啟航前往海南文昌海域,將進行海上安裝和調試,大陸深遠海風電關鍵技術取得新進展,海上油氣開發邁出進軍「綠電時代」的步伐。據介紹,「海油觀瀾號」裝機容量7.25兆瓦,由浮式基礎和風機組成,整體高度超200米,吃水總重達11000噸。投產後,風機年發電量將達2200萬千瓦時,所發電力通過動態海纜接入海上油田群電網,用於油氣生產,每年可節約燃料近1000萬立方米天然氣,減少二氧化碳排放2.2萬噸。目前,中國大陸已建成20多個海上風電產業園,海上風電累計並網裝機容量超過3000萬千瓦,持續保持世界第一,近海風電資源開發利用已趨近飽和。推動風電挺進擁有更優質風能資源和更少人類活動的深遠海,對大陸加快構建清潔低碳能源體系,形成全球競爭力的風電產業鏈和供應鏈具有積極意義。

祝賀!中國大陸科學十大進展發佈

■本報特約編輯 李以純 3月17日,科技部高技術研究發展中心(基礎研究管理中心)發佈了2022年度中國科學十大進展,涵蓋數理天文資訊、化學材料能源、地球環境、生命醫學等領域。1.祝融號巡視雷達揭秘火星烏托邦平原淺表分層結構詳細的火星地下結構和物性資訊是研究火星地質及其宜居性演化的關鍵。中科院地質與地球物理研究所陳淩、張金海團隊等對祝融號火星車的低頻雷達資料進行了深入分析和精細成像,獲得了烏托邦平原南部淺表80米之上的高精度結構分層圖像和地層物性資訊。該研究揭示了現今火星淺表精細結構和物性特徵,提供了火星長期存在水活動的觀測證據,為深入認識火星地質演化與環境、氣候變遷提供了重要依據。 祝融號火星車在烏托邦平原進行原位雷達探測 2.FAST精細刻畫活躍重複快速射電暴快速射電暴(FRB)是宇宙無線電波段最劇烈的爆發現象,是天文領域重大熱點前沿之一。中科院國家天文臺李菂團隊聯合北京大學、之江實驗室和中科院上海天文臺團隊利用FAST發現了世界首例持續活躍的快速射電暴FRB20190520B,通過監測活躍重複快速射電暴FRB20201124A獲得了迄今為止最大的FRB偏振樣本。FAST精細刻畫活躍重複快速射電暴,構建統一圖景,為最終揭示快速射電暴起源奠定了觀測基礎。 「中國天眼」發現重複快速射電暴 3.全新原理實現海水直接電解制氫海水複雜組分引起的副反應和腐蝕性等問題一直是海水直接電解制氫難以破解的重大難題。深圳大學/四川大學謝和平團隊通過將分子擴散、介面相平衡等物理力學過程與電化學反應結合,開創了海水原位直接電解制氫全新原理與技術,破解了該領域長期困擾科技界和產業界的技術難題。 海水直接電解制氫原理與技術樣機圖 4.揭示新冠病毒突變特徵與免疫逃逸機制北京大學、北京昌平實驗室曹雲龍、謝曉亮團隊聯合中科院生物物理研究所王祥喜團隊率先揭示了新冠病毒奧密克戎變異株及其新型亞類的體液免疫逃逸機制與突變進化特徵,相關研究為廣譜新冠疫苗和抗體藥物研發提供了理論依據和設計指導,為全球新冠疫情防控提供了重要參考。 介導免疫逃逸的新冠病毒受體結合域突變位元點的預測 5.實現高效率的全鈣鈦礦疊層太陽能電池和組件鈣鈦礦疊層太陽能電池具有低成本溶液處理的優勢,在薄膜太陽能電池的大規模應用中顯示出重要前景。南京大學譚海仁團隊通過設計鈍化分子的極性,提升其在窄帶隙鈣鈦礦晶粒表面缺陷位點上的吸附強度,大幅提升全鈣鈦礦疊層電池的效率;開發出的大面積疊層光伏元件的可量產化製備技術,顯著提升了元件的光伏性能和穩定性。 全鈣鈦礦疊層太陽能電池和組件 6.新原理開關器件為高性能海量存儲提供新方案高密度與海量存儲是大資料時代資訊技術與數位經濟發展的關鍵瓶頸。中科院上海微系統與資訊技術研究所宋志棠、朱敏團隊發明了一種基於單質碲和氮化鈦電極介面效應的新型開關器件,綜合性能優異,為發展海量存儲和近存計算提供了新的技術方案。 新原理開關器件示意圖 7.實現超冷三原子分子的量子相干合成利用超冷分子來模擬化學反應,可以對複雜系統進行精確、全面研究,而製備超冷三原子分子一直是實驗上的巨大挑戰。中國科學技術大學潘建偉、趙博團隊與中科院化學研究所白春禮團隊合作,在鈉鉀基態分子和鉀原子混合氣中利用射頻合成技術首次相干地合成了超冷三原子分子。該研究為超冷化學和量子類比的研究開闢了新的方向。 從超冷雙原子分子和原子混合氣中利用射頻場合成三原子分子的示意圖 8.溫和壓力條件下實現乙二醇合成目前乙二醇的全球年需求量達數千萬噸級,主要來源於石油化工。廈門大學謝素原團隊與袁友珠團隊聯合中科院福建物質結構研究所和廈門福納新材料科技有限公司,研發出富勒烯改性銅催化劑,實現了富勒烯緩衝的銅催化草酸二甲酯在溫和壓力條件下的乙二醇合成,有望降低對石油技術路線的依賴。 富勒烯改性銅催化煤/合成氣常壓制乙二醇技術 9.發現飛秒鐳射誘導複雜體系微納結構新機制 當將飛秒鐳射聚焦到材料內部時,會產生各種高度非線性效應,這種極端條件下光與物質相互作用充滿著未知。浙江大學邱建榮團隊及其合作者們發現了飛秒鐳射誘導複雜體系微納結構形成的新機制。該成果揭示了飛秒鐳射誘導空間選擇性介觀尺度分相和離子交換的規律,開拓了飛秒鐳射三維極端製造新技術原理。 飛秒鐳射誘導帶隙可控結構示意圖以及三維圖案化的實現 10.實驗證實超導態「分段費米面」 費米面決定了固體材料的電學、光學等多種物理性質,對費米面的人工調控是材料物性調控的重要途徑。超導體因為存在能隙而沒有費米面。上海交通大學賈金鋒、鄭浩團隊與麻省理工學院傅亮團隊合作,設計製備了拓撲絕緣體/超導體異質結體系,實現並觀察到了由庫珀對動量導致的「分段費米面」。該研究開闢了調控物態、構築新型拓撲超導的新方法。

2023年度載人航太飛行任務標識正式發佈

上一張 下一張 〔本報特約記者 邱晨輝報導〕3月21日,中國載人航太工程辦公室正式發佈2023年度天舟六號飛行任務、神舟十六號載人飛行任務、神舟十七號載人飛行任務三次飛行任務標識。2023年是空間站應用與發展新階段開局之年,根據任務安排,今年將組織發射天舟六號貨運飛船、神舟十六號、神舟十七號載人飛船,這是中國空間站全面建成、轉入應用與發展新階段後的首批飛行任務。目前,天舟六號貨運飛船已完成出廠有關工作、運往文昌航太發射場,計畫於今年5月實施發射。執行2次載人飛行的太空人乘組已經選定,正在開展任務訓練。中國空間站組合體在軌穩定運行,神舟十五號太空人乘組狀態良好,計畫於今年6月返回地面。這是中國載人航太工程歷史上首次面向全社會公開徵集任務標識,徵集活動自2023年2月15日啟動以來,共收到來自大陸500多家單位、組織和個人的1500餘件投稿作品。經中國載人航太工程辦公室組織初步評選、網路投票以及最終審定後,選定發佈官方任務標識。

大陸成功發射天目一號氣象星座03~06星

〔本報綜合報導〕北京時間3月22日17時09分,中國大陸在酒泉衛星發射中心使用快舟一號甲運載火箭,成功將天目一號氣象星座03星、04星、05星、06星發射升空,衛星順利進入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。天目一號氣象星座03~06星是由中國航太科工所屬系統公司研製的遙感探測衛星,主要用於獲取全球大氣環境要素資訊,提供商業氣象資料服務。該星座建成後,可實現全球全天候海洋、大氣層、電離層的立體化、一體化探測。快舟一號甲運載火箭主要為300公斤級低軌小衛星提供發射服務,具有飛行可靠性高、入軌精度高、準備週期短、保障需求少、發射成本低等特點。本次任務是快舟一號甲運載火箭的第19次飛行,也是該型火箭今年的首次發射任務,標誌著2023年快舟系列火箭常態化發射啟幕。