天宮二號“回家”帶來不少好消息



天宮二號“回家”帶來不少好消息

  7月19日晚,天宮二號返回地球。從2016年9月發射至此,它的運行天數,定格在“1036”這個數字上。

  作為我國第一個真正意義上的空間實驗室,天宮二號在接近三年的工作時間里都忙了些啥?

  科技日報記者從中科院空間應用中心了解到,天宮二號共搭載14項應用載荷,以及航天醫學實驗設備和在軌維修試驗設備,共開展了60余項空間科學實驗和技術試驗。

  空間冷原子鐘:極度精準的“量天尺”

  在基礎物理前沿研究方面,天宮二號搭載了國際首臺在軌運行并開展科學實驗的空間冷原子鐘,成功驗證了在空間環境下高性能冷原子鐘的運行機制,實現了天穩7.2×10-16的超高精度,相當于3000萬年的誤差小于1秒。

  這為空間超高精度時間頻率基準的重大需求,以及未來空間基礎物理前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎,成為國際空間冷原子量子傳感器領域的重要里程碑。

  空間冷原子鐘項目的成功,推動了相關領域的發展。其技術成果直接應用于衛星導航系統,大幅度提高衛星導航系統的性能。并在空間站高精度時頻系統、空間站超冷原子物理實驗柜,以及探月工程地月空間導航通信等重大項目中產生關鍵作用。也將對未來深空探測、基礎物理研究、精密測量等領域產生深遠的影響。

  量子密鑰分配:不可泄露的“天機”

  天宮二號搭載的量子密鑰分配試驗空間終端,通過高精度自動跟瞄(ATP)系統與量子密鑰分配地面終端配合,在地面站與目標飛行器之間建立起量子信道,并在此基礎上開展了空—地量子密鑰分配試驗。

  該試驗率先在國內突破了量子密鑰分配相關關鍵技術,并得到了在軌驗證。成功實現了天地雙向高精度跟瞄、量子密鑰分配、激光通信。

  同時該試驗也是我國首次實現1.6Gbps碼速率的天地業務數據激光通信傳輸,為后續空間任務更高容量的數據傳輸打通了道路。

  此外,這為載人航天的空地間量子保密通信,以及未來實用化天地一體廣域量子保密通信網絡建設奠定了基礎。

  伽馬暴偏振探測儀:捕捉破譯宇宙起源的秘密

  伽馬射線暴是一種宇宙大爆炸級別的能量,捕捉到以后,將有助于破譯宇宙起源和演化的秘密。

  天宮二號攜帶了國際首臺寬視場、高效率的專用宇宙伽瑪射線暴(GRB)偏振探測儀器,共探測到55個伽馬暴,觀測到蟹狀幸運脈沖星的脈沖信號,并在國內首次利用脈沖星信號實驗定軌,定軌精度約為10公里,探測到了若干太陽X射線暴。目前我國已完成伽瑪射線暴瞬時輻射的高精度偏振探測,實現了預定科學目標。

  熱毛細對流實驗:在太空搭建神奇的液橋

  如果你將拇指和食指打濕,捏在一起再微微分開,指間會出現一個小液柱,這叫“液橋”。

  地面上的液橋通常只有幾毫米,而在太空微重力環境下,建立起的液橋可以達到驚人尺寸。

  當液橋兩端溫度不均時,在液體表面張力作用下會產生熱毛細流動,這是微重力環境下的主要自然對流形式。我國科學家一直夢寐以求揭開熱毛細對流的神秘面紗。

  在天宮二號上,我國首次開展了空間微重力條件下的熱毛細對流實驗,研究了在空間微重力環境下熱毛細對流的失穩機理問題,拓展了流體力學的認知領域,取得了具有國際先進水平的研究成果。其使我國突破并掌握了微重力環境下的液橋建橋、液面保持和失穩重建等空間實驗關鍵技術,進一步提升我國微重力流體科學的空間實驗能力和技術水平。

  綜合材料實驗:對尖端材料的了解更加深

  天宮二號上開展的綜合材料實驗,為一群牛氣沖天的尖端材料搭建了舞臺。

  其中大部分樣品均為國際上首次實驗,如新型納米復合光學材料、高性能熱電轉換材料、多元復相合金等。

  該實驗的主要成果有:

  生長出高質量的材料晶體,驗證了新的材料制備工藝,獲得了多項材料科學實驗新發現。

  在重要功能晶體等材料方面,空間制備的樣品性能得到明顯提升或微觀組織結構得到改進。

  基于空間測量、實驗和地面實驗數據,建立了國內第一個空間材料實驗爐的熱環境仿真計算模型,獲得了空間微重力與地面重力環境下爐膛內氣體壓力對爐膛最高溫度影響的基本規律,使我國空間材料科學實驗的能力得到了明顯提升。

  擬南芥和水稻:兩名特殊的“航天員”

  光臨過天宮二號的除了景海鵬、陳冬,還有2名特殊的“航天員”——擬南芥和水稻。

  科學家選取了這兩種具有代表性的植物開展了培養實驗。

  該實驗采用人工光照、高效的水循環、標記蹤跡,6個月便完成了我國首次“從種子到種子”高等植物全周期培養實驗。




上一篇:19年拿了19個諾貝爾獎 日本科學為何“井噴”?
下一篇:飽和投放,深耕海南的小二租車今年車輛目標增
贵州快3开奖结果