“羲和”追日这些高科技将让它的“首拍”超精超稳

  作为中国卫星史上第一位太阳专属的“摄像师”,“羲和号”开创了多个“首次”。近期,“羲和号”将获得首批观测数据。研究团队将在对观测数据进行科学标定处理后,向国内外公布。

  效法羲和驭天马,志在长空牧群星。“羲和”是上古神话中的太阳女神与制定时历的女神。10月14日,以“羲和”命名的我国首颗太阳探测科学技术试验卫星在太原卫星发射中心成功发射,这标志着我国正式步入“探日”时代。作为中国卫星史上第一位太阳专属的“摄像师”,“羲和号”开创了多个“首次”。

  “羲和号”发射任务完成之后,南京大学研发团队即刻与卫星系统、测控系统和地面系统团队联合开展“羲和号”的在轨测试工作,近期将获得首批观测数据,在进行科学标定处理后,向国内外公布。

  首次开展

  太阳Hα波段光谱成像空间探测

  自上世纪60年代以来,世界各国已经先后发射了70多颗太阳探测卫星。例如,1990年发射、首次实现太阳极轨探测的“尤利西斯”号探测器;2018年发射、首次对太阳进行最近距离(9个太阳半径)抵近探测的“帕克”探测器;2020年发射、计划首次获取太阳极区图像并近距离探测太阳风等离子体、高能粒子的“太阳轨道飞行器”等。

  人类为何对太阳如此着迷?“羲和号”科学与应用系统总设计师、南京大学副教授李川告诉科技日报记者:“太阳是距离地球最近的恒星,是唯一可以实现高时空分辨率观测的恒星。它是我们了解宇宙的一个窗口,通过对它的观测和研究,可以了解一些基本的天体物理过程,比如磁场的产生和演化、粒子的加速和传播、天体爆发的物理机制等。其次,太阳爆发活动是灾害性空间天气的源头,观测和研究太阳,对灾害性空间天气的预警和预报有重大的应用价值。”

  那么,探测太阳的卫星与探测月球、火星的卫星又有何不同呢?李川介绍:“由于太阳的辐射非常强,在地球轨道处的辐射强度为每平方米1.36千瓦,因此‘羲和号’上的太阳空间望远镜首先需要考虑的是温度控制,要通过滤光镜仅让所需要的波段进入望远镜系统,再通过相关热控技术将望远镜系统控制在工作温度范围内;另外,还需要重点考虑杂散光抑制,通过涂层、光阑等方式将系统内的散射光降到最低。”

  Hα是研究太阳活动在光球和色球响应时最好的谱线之一,“羲和号”将在国际上首次实现对太阳Hα波段光谱成像的空间探测。“Hα线翼反映了太阳光球层信息,而线心则反映了色球层信息。一条谱线的光谱成像可获得光球和色球不同层次的信息,相当于给太阳做了一个纵切面的分析。”李川说。

  首次采用

  “动静隔离非接触”总体设计新方法

  中国航天科技集团八院相关负责人介绍,传统卫星采用平台舱和载荷舱固连的设计方法,因此平台舱活动部件的振动不可避免地会传递至载荷舱,造成载荷舱内望远镜观测质量的下降。

  此次“羲和号”卫星研制团队在国际上首次采用了“动静隔离非接触”总体设计新方法,将飞轮、太阳帆板等微振动源集中于平台舱,将太阳Hα光谱仪放置于载荷舱,并首次在轨应用磁浮控制技术和执行机构将平台舱与载荷舱进行物理隔离。

  “磁浮作动器”是磁浮控制重要的一环,也成为了“羲和号”载荷舱的“维稳担当”。中国航天科技集团八院相关负责人介绍,为了让磁浮作动器拥有高精度、大带宽、自身无干扰等能力,团队采用闭合磁路优化设计,成功实现了磁场高均匀性,达到了大带宽隔离平台舱挠性与微振动干扰的效果;通过低噪声、低纹波、高精度功放驱动电流精密控制,实现了超高精度驱动电流输出,控制精度较传统方式高出两个数量级,确保了太阳空间望远镜等载荷可获得超静、超稳的工作环境,极大拓展了望远镜等载荷的探测能力和适用范围。

  首次提出

  “载荷舱主动控制、平台舱从动控制”

  作为中国卫星史上第一位太阳专属“摄像师”,研究人员为“羲和号”的太阳Hα光谱仪设计了很多观测方式,有时需要对太阳进行平场定标,即需要控制卫星姿态依次指向太阳圆盘的9个不同区域;有时需要控制卫星姿态对太阳进行连续的摆扫观测;有时需要对卫星进行暗场定标,即控制卫星姿态指向空间特定区域。

  “平台舱好比是飞机,控制分系统就是驾驶员,需要保证飞机稳定运行在航线上,载荷则是乘客。”中国航天科技集团八院控制所“羲和号”卫星平台舱控制分系统行政指挥林荣峰打了个比方,尽管“乘客”很挑剔,但研发团队通过5种不同的指向模式设计,及时响应和切换,使平台舱可以轻松应对载荷的多种工作需求,保证对太阳的稳定连续观测。

  此外,“羲和号”的载荷舱和平台舱具备锁定和解锁两种状态。“当两舱锁定时,对平台舱的控制实际上就是对整星的控制。但一旦两舱解锁,情况就大不相同了。”中国航天科技集团八院控制所“羲和号”卫星平台舱控制分系统技术负责人聂章海说,“载荷舱与平台舱存在相对运动,平台舱必须实时跟踪载荷舱,但两舱间隙只有5毫米,平台舱在跟踪载荷舱运动时还要注意绝对不能让两舱之间发生碰撞。”

  如何实现两舱协同控制?无数次的攻关、测试后,“羲和号”在国际上首次提出了“载荷舱主动控制、平台舱从动控制”的新方法,解决了两舱姿态和位置动力学耦合问题,实时、动态地将姿态控制力和位置控制力分配至对应的大带宽超高精度磁浮作动器,实现了两舱的稳定控制。

  首次实现

  卫星大功率、高可靠、高效无线能源传输

  载荷舱和平台舱处于非接触状态,传统的供电方式无法满足能源传输需求。如何解决载荷舱的能源获取问题?又该怎样实现整星的能源分配?

  中国航天科技集团八院811所(以下简称811所)研制团队经过多番论证与比对,提出了磁感应耦合式无线能量传输技术,首次在卫星上实现大功率、高可靠、高效无线能源传输技术的应用。

  “从能量输入到能量输出,整个链路的综合转换效率达到80%以上,在磁场耦合部分,磁传输效率达95%以上,实现了高效低热耗的能量传输。该技术的应用,让星上无线能源传输技术得到了充分的验证,并为其他型号无线能源传输技术的应用奠定了基础。”811所“羲和号”无线传输子系统主任设计师张俊亭说。

  根据卫星在轨对能源不间断的需求、卫星工作状态及轨道光照等特点,811所研制人员对卫星电源系统的“大脑”电源控制器也进行了升级。

  811所“羲和号”电源子系统主任设计师周成召说:“团队将原来分散的能量收集、储存、控制与分配管理模式,升级为一体化的智能管理模式,解决了平台舱和载荷舱联合供电、分舱供电及太空中能源传输技术难题,在为载荷舱提供源源不断能量的同时,大大提升了在轨故障的处置及应变能力,为卫星在轨寿命提供了保证。”

  此外,卫星采用激光通信和微波通信两种“互为备份”的无线通信方式,在两舱之间架起5G高速通信通道,进一步提升了舱间通信的效率和可靠性。

  来源:科技日报

【汉长城:国家文化的血脉——金塔汉长城守护笔记】

严风吹霜海草凋,筋干精坚胡马骄。

汉家战士三十万,将军兼领霍嫖姚。

流星白羽腰间插,剑花秋莲光出匣。

天兵照雪下玉关,虏箭如沙射金甲。

云龙风虎尽交回,太白入月敌可摧。

敌可摧,旄头灭,履胡之肠涉胡血。

悬胡青天上,埋胡紫塞傍。

胡无人,汉道昌。

陛下之寿三千霜。但歌大风云飞扬,安得猛士兮守四方。

——《胡无人》

唐代伟大诗人李白一首豪迈慷慨的《胡无人》,勾画出了边关征战的血色图景。为护佑华夏的安宁和强盛,在河西走廊上,上演了一幕幕惊心动魄、刻骨铭心的场景:“凿空”西域的使者张骞,北伐匈奴的霍去病,万里取经的唐玄奘……而在他们身后,一条蜿蜒穿行的万里汉长城,随着“列四郡据两关”,像一条巨龙,在瀚海与雪域上崛起。自此,书写在酒泉大地上的中华文明符号,穿越了两千多年的时空,筑起了国家文化的血脉和根基。

酒泉市金塔县位于我国古代内地与西北沟通的主要通道,是丝绸之路的必经之地。历代王朝为固守边防,修障筑城,留下很多长城、城障及烽燧,至今我国境内分布有战国秦、汉、明三代长城。汉长城作为华夏文明的标志、世界文化遗产、国家文化的血脉,守护汉长城,就是守护我们的精神家园。

汉长城守护人

2021年10月1日,国庆节。

由历史文化学者、汉长城保护专家和市汽车摩托车运动协会组成的汉长城巡查队,从酒泉出发,风驰电掣,驱车直奔金塔县北的巴丹吉林沙漠腹地,踏上了第16次巡查之路。

这是一个蓝天白云、阳光晴暖的日子。但是在穿过金塔沙枣园自然保护区、玉门干海子自然保护区之外的无人区后,随风移动的数米高的沙丘,依旧成了越野车“冲浪”的拦路虎。

翻越沙丘,和穿越一片片明沙窝,安全是首要。市汽车摩托车运动协会主席李柱作为队长,每穿越一次,都要逐车提醒,每个细节都不敢松懈。这里没有信号,没有安全的饮水地,方圆百十公里,都是亘古荒原。

“今年7月1日,我们组织巡查,车队刚过沙枣园子保护区,忽然狂风大作,黄色的风沙呼啸而至,能见度不到5米,加上沙丘的倾斜角度接近70度,车队每前进1米都很困难。”李柱说。

那一次,他们在风沙中鏖战了一天,才将风沙掩埋的界碑清理出来,将破损的铁丝网修补好。等巡查修复工作结束后,已是第二天上午。

“沙漠中起了沙尘暴,车容易迷失方向,人也站不稳脚跟,就怕车陷进明沙窝,人被风刮倒。这是很危险的。”多次参与巡查的郭占斌说。

尽管巡查环境恶劣,但是每次参与巡查的专家学者和车协成员,不仅要仔细查看界碑、防护网,还要进行艰难的修复工作。尤其是在芦草井段汉长城地段,这里的文物标志碑、警示标志碑,经过3个多月的风沙打磨和日晒雨淋,花岗岩上的阴刻文字,已完全褪色,需要队员们重新描出来。

“每次风沙打磨后,我们都要重新描摹。字迹清楚了,感觉心里也亮堂了!”今年83岁的李辉成是李柱的父亲。自2018年参加首次巡查汉长城工作以来,每次他都要一笔一画描界碑上的字。

芦草井段汉长城是用沙砾、梭梭、红柳等夹杂建筑,2000年的风沙侵蚀和雨雪摧残,大部分长城已经被掩埋,而相对完好的部分,采取了设立钢丝网、草席、麦草网等保护措施。

2018年,市汽车摩托车运动协会与金塔县文物局签订了《长城文物保护协议》,成立了酒泉车协长城文物保护与利用支队,对汉长城进行季度巡查,至今已持续4年。

“在酒泉境内,长城绵延800多公里。其中芦草井段汉长城地处沙漠腹地,没有道路通达。酒泉车协作为‘长城保护员’尽职负责,积极履行了巡查和报告责任,是社会组织中保护汉长城最前沿的一部分力量。”市文物局的干部说。

守护汉长城,响应长城国家文化公园建设,也成为酒泉文博部门的重要任务。今年4月,为让广大观众一览酒泉长城雄风,市博物馆举办了为期两个月的“丝路要塞·西陲雄风——酒泉长城专题展”。展览分“汉塞关隘亘千里——金塔、烽燧雄峻倚祁连——肃州、饮马长城连乾齐——玉门、大河西流锁胡沙——瓜州、大漠孤烟萦边关——敦煌、壅城关垒铸天堑——肃北、雄踞南塞戍金山——阿克塞”7个章节,共展出图片101幅,沿线出土的汉简、兵器等相关文物134套275件,引起了“保护长城,人人有责”的良好反响。

金塔县文物局在继续加强行政保护和科学保护的基础上,突出文化保护,结合“十三五”时期文物事业发展规划的启动实施,以实施长城文化保护工程为抓手,大力开展长城文化研究、宣传、体验活动。金塔县文物局在落实文物保护管理职责,加强长城保护基础工作上,还成立了长城执法专项巡查工作领导小组。根据全县长城资源分布情况制定了巡查计划,抽调相关人员组成了专项巡查小组,对杨家井段长城至红口子壕堑、兔儿墩至沙枣墩汉明长城一线、花庄墩至营盘大墩堡及沿线长城、营盘墩至肩水金关西长城、芦草井长城等重点段进行实地巡查。

汉长城的发现与保护

2010年,从金塔县博物馆传出了一条振奋人心的消息:在第3次文物普查中,金塔县北山一带发现了15段总长26公里、保存较为完好的汉长城遗址和3处烽火台及城障遗址。这一发现使得金塔县成为酒泉境内现存汉长城遗址最多的县,而且是迄今发现的保存最好的汉长城遗址之一。

金塔县地处丝绸之路中段北侧沙漠边缘,是汉长城走向的必经之路。多年来,由于风沙掩埋,整段整段的汉长城踪迹全无。这次文物考察结果表明,金塔县境内遗存的长城有3道,总长度296公里,沿线尚存城障7座、烽燧73座。解开了不少考古专家和爱好者心中的谜团。

这是新中国成立以来,酒泉汉长城最大的发现。

很多长城专家们此前只知道金塔县境内南线汉长城遗址的位置和部分长城遗迹,由于资金、时间等限制,多次考察未能确定北线汉长城的具体走向。

酒泉文物部门和专家也曾多次试图揭开这一谜底。自2009年5月金塔县第3次全国文物普查开始,金塔县博物馆的工作人员夜以继日地奔波在戈壁深处,对每寸可能发现长城遗址的戈壁进行梳理,以期找到北线汉长城遗址。普查人员先后5次进山,数十次奔赴戈壁,先后发现并确认了15处北线长城遗址和12处长城烽燧、1座长城城障。此次发现的长城大体上呈东西走向,东起花庄墩烽火台,西至北海子烽火台,在总长约45公里的区域内,发现有墙体遗迹的长城遗址26公里。

金塔县文物局在发现长城遗址的同时,还挖掘出十几件文物,属明显的汉代灰陶,据此,博物馆确认这些长城都是汉代长城。据考证,这些长城应为天仓至花海段汉长城的一部分,建于汉武帝元封二至三年。过去专家们一直认为金塔境内的北线汉长城是在长城线南侧的臭水墩、火烧墩一线穿过,所以一直没被发现。此次发现的长城,东北与营盘墩相接,并与“二普”时发现的沙墩长城遗址、二截长城遗址、沙门长城遗址和马庄西长城遗址绵延相连,一直延伸到西大湾城;西与石营子坞障相接,并与坞障西面的生地湾段长城、沙枣园子段长城浑然一体,向西一直延伸到玉门花海。这些长城遗址和烽火台及城障的发现,填补了文物界的一项空白,对于研究汉代边塞防御体系极具价值。

据史料记载,汉长城金塔段全长306.1千米,分为东线和北线。东线,当地称为“东部塞”,分布于县境东部和东北地区,呈南北走向。北线分为两段,营盘堡以北称“西部塞”,以南称“北部塞”,分布于县境东部、中部和西部地区,呈东北—西南—西走向;还有一条起自肩水金关的烽燧线,位于县境北部,呈南北走向。汉长城由墙体、壕堑、关堡、单体建筑及其他与长城相关遗存组成。人工墙体构筑方式主要有石块垒筑、砂石土堆筑、砂石土夹红柳芦苇堆筑、红柳和梭梭叠筑等,以砂石土堆筑为主,亦有少量石块垒筑墙体,材质主要有黄土、沙壤土、砾石及红柳、芦苇、梭梭等。

“长城文化研究是丝绸之路研究的重要组成部分。新的历史时期,在‘一带一路’倡议的时代感召和呼唤下,长城研究成为学术热点,开展长城文化研究必将丝绸之路研究推向新的高度。”2020年11月,在“长城国家文化公园建设——甘肃论坛暨嘉峪关长城峰会”学术研讨会上,西北师范大学教授何玉红说。

汉长城是人类历史上宏伟壮丽的建筑奇迹和无与伦比的人文景观,具有自然状况的天然性和原始性,也具有景观资源的稀缺性和独特性。这种典型性和不可替代性,是中国文化和世界文化交流互鉴的有效载体,是全人类共同的文化财富。

金塔芦草井汉长城,是2012年向国家文物局申报的长城维修保护项目,2013年批准,2014年实施保护工程。主要是对汉长城实体采取丝网状式拉固和固化覆盖,防止风沙剥蚀;实施围栏工程,分隔断实行中心段加固防护;实施防沙围栏工程,采取草方格来防止沙丘移动;设立文物保护界碑、文物保护标志碑及警示碑,以防人为破坏。该项目总投资700万元,保护距离6930米。这是金塔,甚至是酒泉历史上保护汉长城的一项前所未有的大工程。

“目前还没有针对戈壁沙漠地貌的有效措施。探索出的最好的保护措施,只有对汉长城现存相对完整的段落进行保护,延缓消失的过程,主要防止对历史文物遗产的人为破坏,对自然风沙雨雪的侵蚀进行阻挡。这是最根本的。”多年研究长城文化、《酒泉文化遗产保护利用研究文集》作者杨永生说。

在汉长城内外,印证了我国历史上农耕文明与游牧文明冲突和融合,见证了沿线国家和地区商贸往来、文化互鉴、民族交融、中外交流的历史。而这种交往、交流、交融的本质就是文化融合。汉长城彰显了国家文化。随着“一带一路”倡议在沿线国家和地区的响应,和“丝绸之路经济带”河西走廊黄金段建设的推进,汉长城遗产保护,挖掘汉长城文化内涵,向世界讲好长城故事和中国故事,提升中国文化的国际影响力,已迫在眉睫。

“巡查保护协议签订后,每次巡查,我们都把长城保护作为自己的事来做,有人说这是亏本买卖,我说不是,这是能留给子孙后代的财富,是中华文明的遗产。”李柱说。

据了解,市汽车摩托车运动协会在李柱的带领下,4年里巡查16次,每次往返400公里左右,耗时费力,但对他们来说,这已成了一种责任。

酒泉日报全媒体记者 陈思侠

责任编辑:王晓娇

#第五人格[超话]#请低价菜狗人孝子不要反装屠夫洗可以吗[太开心][太开心]

你孝就孝,觉得心理弱就默默觉得就行了
毕竟你是真的菜,为什么超模给你讲都讲不明白

反装什么屠夫阵营呢?需不需要我翻翻你的人孝子言论啊?我可眼熟超话又菜又孝的人类专精了

只有菜狗才会觉得心理弱哈[汗][汗][汗]

另:请问你的偏屠夫是指三阶用女巫高胜率上分吗[爱你][爱你]或者我低估你了,四阶?


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