NASA建造先進的對地觀測微波輻射計

“土壤水分有源-無源”探測器概念圖

中國航天網(wǎng)2013年6月19日消息，據(jù)NASA 網(wǎng)站近日報道，一支NASA 團隊提交了一臺新型微波輻射計（Microwave Radiomete），用于測量電磁輻射密度及特定的微波（L-BAND），它是對地觀測衛(wèi)星的信號處理系統(tǒng)，由NASA 戈達德航天飛行中心研制。它現(xiàn)已被運輸?shù)絅ASA 噴氣推進實驗室（JPL），并與新造的合成孔徑雷達系統(tǒng)一起集成到該實驗室的“土壤水分有源-無源”（Soil Moisture Active-Passive，SMAP）探測器上，它計劃于2014年底發(fā)射，將使用這兩臺儀器測繪全球的土壤水分含量數(shù)據(jù)，以建造氣象模型，能使科學(xué)家了解全球土壤水分含量的能力，以便監(jiān)視和預(yù)測干旱情況，并將填補科學(xué)家在了解水循環(huán)中的空白。傳統(tǒng)輻射計通過大帶寬及長時間間隔測量，然后取加和平均值的辦法測量信號功率，以處理微波輻射的波動。但新型微波輻射計將把時間間隔分割得更小，使探測人為射頻干擾（RFI）信號更簡單，它通過及時截取信號，可除掉干擾信號，并將優(yōu)質(zhì)信號留給科學(xué)家。

鐵電石墨烯系統(tǒng)將改進信息處理方式

據(jù)中國國防科技信息網(wǎng)站2013年6月25日消息，美國麻省理工學(xué)院（MIT）開發(fā)出一個新系統(tǒng)，系統(tǒng)由用于數(shù)據(jù)存儲的鐵電材料和具有超常電子和機械特性的二維碳材料石墨烯組成。此項合成技術(shù)最終會用于計算機和數(shù)據(jù)存儲芯片，使芯片在一定面積內(nèi)可容納更多部件，運行速度更快，功耗更少。此新發(fā)明已經(jīng)發(fā)表在《應(yīng)用物理快報》上，它將為在鐵電存儲器上高速讀寫電子數(shù)據(jù)提供一種新方法。該項目得到美國國家科學(xué)基金會和空軍科學(xué)研究辦公室的支持。

韓國開發(fā)出能拍攝160°的廣角相機

據(jù)中國科技部網(wǎng)站2013年5月31日消息，韓國光州科學(xué)技術(shù)學(xué)院（GIST）信息機電工學(xué)系宋英民博士開發(fā)出了模擬昆蟲眼睛的超廣角數(shù)碼相機。這款相機擁有180個橡膠樹脂制造的鏡頭，具有像彈簧一樣能夠伸展的圖像遙感器，整體呈半球形狀，它像昆蟲的眼睛一樣，可以清晰拍攝-80°～80°方位的影像。預(yù)計該相機將被用于無人飛行器（MAVs）或超小型光學(xué)內(nèi)窺鏡。

科技成果

神舟-10航天員首次太空授課成功

據(jù)中國航天網(wǎng)2013年6月20日報道，中國首次太空授課活動于當(dāng)日上午在天宮-1成功舉行，神舟-10女航天員王亞平為主講人，聶海勝輔助授課，張曉光擔(dān)任攝像師。此次太空授課活動由中國載人航天工程辦公室、教育部、中國科協(xié)共同主辦。在大約40分鐘的授課中，航天員進行了質(zhì)量測量、單擺運動、陀螺運動、水膜和水球等5個基礎(chǔ)物理實驗，展示了失重環(huán)境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象。此外，還講解了實驗背后的物理原理，并通過視頻通話與地面課堂師生進行互動交流。地面課堂設(shè)在位于北京市海淀區(qū)的中國人民大學(xué)附屬中學(xué)，具備與神舟-10航天員雙向音視頻通話互動的能力。包括少數(shù)民族學(xué)生、進城務(wù)工人員隨遷子女及港澳臺地區(qū)學(xué)生代表在內(nèi)的330余名中小學(xué)生參加了地面課堂活動，全國8萬余所中學(xué)6000余萬名師生通過電視直播同步收看。此次太空授課取得成功，也得益于2012年7月建成的、應(yīng)用我國天鏈1號數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星的載人航天天基測控網(wǎng)（可覆蓋全球）。此外，為保證天地傳輸圖像和聲音的質(zhì)量，提高授課品質(zhì)，空間實驗室系統(tǒng)和飛船系統(tǒng)的設(shè)計師們還把在軌通話的覆蓋率擴大、時段增長，并將航天員的話音頭戴機從原來的有線更換成了無線，便于航天員在進行翻滾和演示等動作時不受電線干擾。

高分一號衛(wèi)星首批影像圖發(fā)布

據(jù)中國航天網(wǎng)報道，2013年6月6日，國家國防科工局對外公布了國家重大科技專項高分辨率對地觀測系統(tǒng)的首發(fā)星——高分一號衛(wèi)星的首批影像圖，其中包括2m 全色、8m 多光譜、2m 全色與8m多光譜融合、16m 多光譜4類，涉及北京、上海、銀川、大同4個城市，共計13張圖片。這些圖片影像清晰，層次分明，信息豐富，體現(xiàn)了高分一號衛(wèi)星多模式同時工作的能力。高分一號衛(wèi)星于2013年4月28日首次開機成像并下傳數(shù)據(jù)，中國科學(xué)院準時捕獲并成功接收了全部數(shù)據(jù)，中國航天科技集團公司所屬中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心對所獲取的原始數(shù)據(jù)進行了處理。截至目前，高分一號衛(wèi)星已經(jīng)獲取并處理了160多條（軌道）影像數(shù)據(jù)，試生產(chǎn)2m 全色／8m多光譜圖片2 萬余張，16 m 多光譜寬覆蓋圖片近5000張。高分一號的后續(xù)任務(wù)還將開展地面系統(tǒng)定標和幾何精校正等工作，并將于2013年7月中旬正式轉(zhuǎn)入應(yīng)用測試工作。

神舟-10搭載的中藥材種子飛天歸來

這顆太空荷花的種子曾在神舟-4飛船上搭載

據(jù)中新網(wǎng)2013年7月3日消息，隨著神舟-10飛船的返回，由承德一家醫(yī)藥企業(yè)搭載的50g中藥材種子（關(guān)黃柏和北蒼術(shù)）飛天歸來。據(jù)專家分析，中藥材種子實現(xiàn)太空搭載以后，可縮短它的生長周期，并幫助提高其有效成分。據(jù)悉，在太空強輻射、微重力、高真空的宇宙環(huán)境下，植物種子基因會發(fā)生變異。多年的實踐證明，太空小麥、太空棉和太空荷花等農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量的確優(yōu)于普通品種。藥用植物的航天育種不僅能解決本地企業(yè)的原料危機，還可為其他地方提供優(yōu)質(zhì)原料保障，不僅經(jīng)濟價值高，還能通過高新技術(shù)的擴大種植起到保護名貴野生藥材，甚至是保護整個生態(tài)的作用。近期，該藥企將對這50g太空中藥材種子進行培育、篩選、鑒定，從中選出合格的太空種子進行試種，這一周期大約需要4到6年。

美國發(fā)現(xiàn)石墨烯優(yōu)越的潤滑和保護性能

據(jù)中國科技部網(wǎng)站2013年6月4日消息，近日，美國阿貢國家實驗室科學(xué)家Anirudha Sumant和Ali Erdemir領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，在鋼材的接觸表面吸附上一層石墨烯，將大幅減小其摩擦系數(shù)和磨損率，并能有效防止其生銹。這一工序成本很低、操作簡單，只需把含有少量石墨烯的溶液滴到兩個接觸面之間即可。隨著接觸面之間的相對運動，石墨烯會均勻并且牢牢地附著在整個接觸表面。長期以來，工業(yè)上用的潤滑劑主要有兩種：油質(zhì)潤滑劑和固體潤滑劑，它們都有成本高、使用條件苛刻、更換麻煩、產(chǎn)生廢物污染環(huán)境等問題。石墨烯潤滑劑可解決這些問題。研究小組估計，如石墨烯潤滑劑得到廣泛應(yīng)用，僅節(jié)能一項就能每年為美國挽回24．6億度電能的損失。這一發(fā)現(xiàn)的論文發(fā)表在2013年4月出版的《碳》雜志第54期上。

3D 打印可制作沙粒大小的鋰離子微電池

據(jù)中國國防科技信息網(wǎng)站2013年6月20日消息，3D 打印微電池可為從醫(yī)藥到通信等多個領(lǐng)域的器件提供電能，也可為需要小型電池的實驗室應(yīng)用提供電能。為制作微電池，哈佛大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)香檳分校的研究團隊，精確打印了交錯堆疊的微電池電極，每個電極比人頭發(fā)直徑還小。近年來，工程師發(fā)明了許多小型設(shè)備，包括醫(yī)療植入物、類似昆蟲的飛行機器人、可安裝在眼鏡上的微型攝像頭和麥克風(fēng)，但通常供電電池的體積與它們一樣或者更大，限制了這些設(shè)備向更小尺寸發(fā)展。該聯(lián)合研究小組第一次演示了3D 打印電池的能力。研究人員意識到，如果他們能制作成堆的緊密交錯的超薄電極，就能產(chǎn)生更多的電能。為此，他們選用了3D 打印技術(shù)，3D 打印機依照計算機三維圖紙，一層層連續(xù)沉淀“油墨”材料，從零開始制作出物理物體，就像疊加撲克牌一樣。該技術(shù)可用于一系列領(lǐng)域，從牙科實驗室生產(chǎn)牙冠到航空航天、汽車和消費品領(lǐng)域的快速成型。劉易斯集團公司大幅擴展了3D 打印的能力，他們設(shè)計了可廣泛使用的功能性油墨，使油墨具有一定用途的化學(xué)和電氣性能。該公司利用這種油墨及專用3D 打印機，制作出了具有電子、光學(xué)、機械或生物學(xué)屬性的精密結(jié)構(gòu)。

加拿大D-Wave系統(tǒng)公司與NASA 聯(lián)合打造量子計算機實驗室

據(jù)中國科技部網(wǎng)2013年6月28日 消息，加拿大D-Wave系統(tǒng)公司近日宣布，其最新開發(fā)的量子計算機（512-qubit，D-Wave Two）將安裝在NASA新建的量子人工智能實驗室。該實驗室是NASA、谷歌公司及大學(xué)太空研究協(xié)會（Universities Space Research Association，USRA）共同建立的，隸屬于NASA 艾姆斯研究中心。大學(xué)太空研究協(xié)會將邀請全世界的科研人員分享機時，共同研究量子計算機如何提高機器學(xué)習(xí)效率。另外，上述三家機構(gòu)的科研人員還希望利用該量子計算機解決有關(guān)網(wǎng)絡(luò)搜索、語音識別、規(guī)劃和調(diào)度、搜索系外行星，以及支持任務(wù)控制中心運營等方面的復(fù)雜問題?！癉-Wave Two”量子計算機是D-Wave系統(tǒng)公司的旗艦產(chǎn)品，配以新型超導(dǎo)處理器，極大提升了計算速度。據(jù)報道，其運算速度比搭載英特爾處理器的普通計算機快1．1萬倍。D-Wave系統(tǒng)公司成立于1999年，旨在整合物理和計算機科學(xué)新發(fā)現(xiàn)形成計算方法的新突破，擁有諸多國際知名投資公司。

英國開發(fā)引力波探測光學(xué)觀測裝置

LISA 星座概念圖

據(jù)中國國防科技信息網(wǎng)站2013年6月13日消息，激光干涉儀太空天線（The Laser Interferometer Space Antenna，LISA）任務(wù)，由ESA 牽頭，參與者有NASA、英國、法國、德國、意大利、荷蘭、西班牙和瑞士的航天公司或研究所，旨在驗證未來觀測引力波（gravitational wave）所需的新技術(shù)，引力波觀測可用于跟蹤黑洞的形成、生長和合并的歷程，將補充人類對宇宙演化的認知。引力波由坍塌的雙星系統(tǒng)及大質(zhì)量黑洞產(chǎn)生。對太空中自由漂浮物體軌道的任何影響都是外部吸引力造成的結(jié)果，而LISA 任務(wù)將驗證測量此引力影響的超高精度技術(shù)。LISA 由歐洲航空航天防務(wù)集團（EADS）阿斯特留姆公司制造，英國SciSys有限公司研發(fā)其星載軟件，該任務(wù)中的光學(xué)觀測裝置（optical bench）由英國格拉斯哥大學(xué)的引力研究所（IGR）建造。此項任務(wù)將于2015年發(fā)射。

德國OLED 彩色化技術(shù)取得新突破

據(jù)中國科技部網(wǎng)站2013年6月3日消息，有機發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）具有自發(fā)光的特性，亮度和可視度高，電壓需求低且省電效率高，加上反應(yīng)快、重量輕、厚度薄等優(yōu)點，應(yīng)用范圍已逐漸由數(shù)碼相機取景器、便攜式投影儀、數(shù)據(jù)眼鏡等小型屏幕擴展至超薄電視的顯示屏，被視為21世紀最具前景的產(chǎn)品之一。全彩色化技術(shù)是檢驗OLED顯示器是否具有市場競爭力的重要標志。德國弗朗霍夫有機物、材料和電子設(shè)備研究所（COMEDD）與VON ARDENNE 設(shè)備公司合作研發(fā)出一種新技術(shù)，使紅藍綠三色OLED 元件獨立發(fā)光，產(chǎn)生真彩色，自發(fā)光效率最高可達100%，生產(chǎn)出了無須使用彩色濾光片的OLED 微型顯示屏。此項技術(shù)將使手機、數(shù)碼相機等電器的用戶獲益，因為其顯示屏的彩顯耗電量低，能夠延長通話、拍照和網(wǎng)頁瀏覽功能的使用時間。

日本開發(fā)高耐久性燃料電池

據(jù)中國科技部網(wǎng)站2013年6月5日消息，最近日本九州大學(xué)的一個研究組宣布成功開發(fā)了可用于電動汽車和家電產(chǎn)品的新型燃料電池，該成果已發(fā)表在2013年5月3日的電子版英文雜志《科學(xué)報告》上。新型燃料電池比原有燃料電池的耐久性提高了約100倍，成本也降低了約1／3。研究組發(fā)現(xiàn)，燃料電池作為利用氫和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流的設(shè)備，其反應(yīng)溫度的升高會提高發(fā)電效率，經(jīng)過40萬次的實驗與原有燃料電池進行比對，確認其耐久性提高了100倍。由于新型燃料電池減少了貴金屬鉑的用量，因而大幅度降低了制造成本。

日本研發(fā)出不使用光的新型“激光”

中國國防科技信息網(wǎng)站2013年6月28日消息，日本國立信息學(xué)研究所山本喜久教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組成功研發(fā)出不使用光的新型“激光”（Laser）。研究小組利用電子空穴之間相互吸引爭奪的“激發(fā)粒子”代替光波，通過粒子的作用激發(fā)產(chǎn)生“激光”。新型“激光”所需的電力為傳統(tǒng)激光的百分之一以下。這種新型“激光”可作為大規(guī)模集成電路（LSI）中信息傳遞的媒介，使用這種“激光”媒介的大規(guī)模集成電路的功耗可以做得很小。研究小組在特殊構(gòu)造的半導(dǎo)體端子中，使電磁波與“激發(fā)粒子”相互共振，產(chǎn)生了新型“激光”。此項研究成果發(fā)表于英國《自然》科學(xué)期刊。此次，日本國立信息學(xué)研究所研發(fā)出的新型“激光”，為集成電路的信號傳導(dǎo)探索了一條新路，并且對今后電子設(shè)備的節(jié)能具有重要的意義。

韓國三星率先研發(fā)成功第五代移動通信核心技術(shù)

據(jù)中國科技部網(wǎng)站2013年6月5日消息，韓國三星電子公司近日對外宣布成功研發(fā)了第五代移動通信技術(shù)（Fifth Generation，5G）環(huán)境下的數(shù)據(jù)收發(fā)核心技術(shù)，這在全球范圍內(nèi)尚屬首例，率先開創(chuàng)了新一代移動通信技術(shù)的新局面。數(shù)據(jù)顯示，5G 通信下手機的無線下載速度最快可達3686Mbit／s，比第四代移動通信技術(shù)（準4G）的75 Mbit／s快數(shù)十倍。截至目前，已研發(fā)出世界上最快的無線通信技術(shù)的三星公司，表示將在2020年前實現(xiàn)5G 通信的商用化，預(yù)計與5G 相關(guān)的國際通信標準及服務(wù)等也將在韓國率先問世。

韓國第四代放射光加速器開工建設(shè)

據(jù)中國科技部網(wǎng)站2013年6月4日消息，近日，韓國浦項加速器研究所的“夢想光工廠”——第四代放射光加速器（PAL-XFEL）項目正式宣告開工建設(shè)。該項目能夠制造出像雷達一樣傳向遠方而不擴散的0．1nm 波長的X 光，激光能源為10GeV，亮度將是第三代放射光加速器所制造出的光線亮度的100億倍。利用這樣的放射光，可以輕松觀察到僅相當(dāng)于頭發(fā)絲的幾十萬分之一的細微物質(zhì)內(nèi)部運動，還可以連續(xù)拍攝僅用不到數(shù)十萬分之一秒的分子結(jié)合或分離的情況，并將其制作成視頻資料。它不僅將是一臺放大倍數(shù)巨大的顯微鏡，還將是一臺攝像機。據(jù)悉，現(xiàn)在只有美國和日本擁有這一性能的放射光加速器。如果該第四代放射光加速器能夠按照計劃在2014年年末竣工，韓國將成為第三個擁有這一設(shè)備的國家，屆時將制造出比太陽光還要亮得多的光線。