嫦娥二號再次刷新中國高度

突破5000萬公里深空，嫦娥二號再次刷新中國高度。（網路圖片）

7月14日1時許，中國大陸首個人造太陽系小行星的嫦娥二號衛星，與地球間距離突破5000萬公里，再次刷新中國高度。

目前衛星狀態良好，正繼續向更遠的深空飛行。嫦娥二號衛星是探月工程二期的先導星，2010年10月1日發射。自2012年12月13日飛越探測圖塔蒂斯小行星、成功實施再拓展試驗以來，嫦娥二號衛星進行著中國航天器飛行距離最遠的一次太空長征，不斷刷新中國高度，預計2014年7月與地球的距離將達到1億公里。

北京航太飛行控制中心總師周建亮介紹，目前，嫦娥二號衛星在環繞太陽的軌道上飛行。隨著衛星與地球距離逐漸增大，為確保上下行信號可靠穩定、衛星平台安全運行，北京中心對衛星定向天線控制策略進行了改進，提高了測控跟蹤能力。

根據北京航太飛行控制中心軌道計算，預計嫦娥二號衛星最遠將飛行到距地球約3億公里處。嫦娥二號工程的實施，創造了航太領域多項「世界第一」：首次獲得7米解析度全月球立體影像；首次從月球軌道出發飛赴日地拉格朗日L2點進行科學探測；首次對圖塔蒂斯小行星近距離交會探測，並獲得10米解析度的小行星圖像。

今年下半年，探月工程將再啟大幕，迎來肩負「落月」任務的嫦娥三號。作為中國探月工程「繞、落、回」三步走中的第二步，嫦娥三號任務將實現中國航天器首次在地外天體軟著陸，開展著陸器懸停、避障、降落及月面巡視勘察。相比嫦娥二號，嫦娥三號任務技術更新、難度更大、風險更高，各系統正全力以赴、密切協作，確保嫦娥三號任務工作高標準高品質穩步推進。（來源：《科技日報》）

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山東煙台到遼寧大連車程僅40分鐘

■ 張蕊

中國大陸擬以2600億人民幣建設世界最長海底隧道：煙台到大連。（網路圖片）

2013年8月，渤海海峽跨海通道最終方案將定稿，設計全長123公里的跨海通道兩端，分別是遼寧大連和山東煙台。
這一跨度也將使得渤海海峽跨海通道遠超日本青函海底隧道（約54公里）、英吉利海峽海底隧道（約51公里），成為世界最長的海底隧道。整體投資大約在2600億人民幣元左右。跨海通道建成後，屆時從大連到煙台最多只需要40分鐘。

2004年，魯東大學成立了由何益壽、董國賢、柳新華等近30名專家組成的環渤海發展研究中心，為實現跨越渤海海峽的夢想提供人才支撐。他們認為，煙台經濟要快速發展，交通必須先有所突破。「如果能在渤海海峽建一條跨海通道，煙台不就成了連接南北、貫通亞歐的交通樞紐城市？」跨海通道將採用複合襯砌結構的形式。複合襯砌，就是將一層厚道分成同等的兩層，中間加一個防水隔離層，以此來增加柔軟性，這個結構抗裂性很好，跨海通道先從大連旅順附近定一個入地點，蓬萊有一個登陸點，然後就到達了煙台。整條隧道全長123公里，火車設計時速為250公里，運行速度能達到220公里/小時。跨海通道的修建無疑能夠串聯起山東半島和遼東半島兩個發達的城市群，將東北經濟區和山東經濟區聯成一體，進而溝通長三角和珠三角，擴大與東南沿海發達地區的經濟交流與聯繫。這也使得與之相關的每一個城市都很希望這個項目能夠儘快地開工建設。 （來源：時代週報）

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國際TOP500組織公佈最新全球超級電腦排行榜，大陸國防科學技術大學研製的「天河二號」成為全球最快的超級電腦。圖為2012年，工作人員在機房檢查設備運行情況。（新華社）

【本報訊】2013年6月17日，國際TOP500組織公佈最新全球超級電腦500強排行榜，中國大陸國防科學技術大學研製的「天河二號」以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度，成為全球最快的超級電腦。
時隔兩年半後，中國大陸超級電腦運算速度重返世界之巔。其核心指標方面也有了大幅提升，它的峰值速度和持續速度都比天河一號提高了10倍以上，計算密度也提升了10倍以上。另外，天河二號的能效比也是天河一號的3倍。

超級電腦的研發一向被視為一個國家競爭力的象徵，世界超級電腦運算最快的寶座，近年來一直被美國、中國、日本這三個國家交替佔據。事實上，在和大眾生活息息相關的各個領域，我們都能看到超級電腦的身影。例如，幫助新材料的研發，我們的衣服會變得更加舒適美觀；幫助科學家進行水稻、玉米、生豬的基因分析研究，可以改良它們的品種，使我們吃得更健康安全；幫助建築物的抗震防風設計，會使我們住得更加穩當；做天氣預報，可以指導我們的出行安排；它幫助新型汽車、飛機和高鐵的設計製造，可以改善我們的交通條件。

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中國科大實現世界最高解析度單分子拉曼成像
　　　
■ 吳長鋒

 2012年6月27日，中國大陸自主研製的「蛟龍號」完成7000公尺海試，在7000公尺深度順利進行了取樣、測繪、攝像等多項作業。標誌著中國深海載人技術達到了國際先進水準，實現了新突破和新跨越。（新華社）

中國科學技術大學的科學家們在國際上首次實現亞納米分辨的單分子光學拉曼成像，將具有化學識別能力的空間成像解析度提高到前所未有的0.5納米。

國際權威學術期刊《自然》雜誌於6月6日線上發表了這項成果。這一成果是由該校微尺度物質科學國家實驗室侯建國院士領銜的單分子科學團隊董振超研究小組完成的，博士生張瑞、張堯為論文共同第一作者。

光的頻率在散射後會發生變化，而頻率的變化情況取決於散射物質的特性，這是物理學上獲得諾貝爾獎的著名的拉曼散射。拉曼散射光中包含了豐富的分子振動結構的資訊，不同分子的拉曼光譜的譜形特徵各不相同，因此，正如通過人的指紋可以識別人的身份一樣，拉曼光譜的譜形也就成為科技工作者識別不同分子的指紋光譜。

董振超教授介紹說，拉曼光譜已經成為物理、化學、材料、生物等領域研究分子結構的重要手段。上世紀70年代以來，隨著表面增強拉曼散射技術，特別是針尖增強拉曼散射（TERS）技術的發展，光譜探測的靈敏度以及拉曼成像的解析度都有了極大提高。迄今，科學家們已將TERS測量的最佳空間成像解析度發展到幾個納米的水準，但這顯然還不適合於對單個分子進行化學識別成像。

微尺度實驗室單分子科學團隊多年來一直致力於自主研製科研裝備，發展了將高分辨掃描隧道顯微技術與高靈敏光學檢測技術融為一體的聯用系統。他們利用針尖與襯底之間形成的納腔等離激元「天線」的寬頻、局域與增強特性，通過與入射光激發和分子拉曼光子發射發生雙重共振的頻譜匹配調控，實現了亞納米分辨的單個卟啉（porphyrins） ，分子的拉曼光譜成像，使化學識別的解析度達到前所未有的0.5納米，可識別分子內部的結構和分子在表面上的吸附構型。可以說，在任何需要在分子尺度上對材料的成分和結構進行識別的領域，該項研究成果都有很大的用途。

董振超說，這項研究對瞭解微觀世界，特別是微觀催化反應機制、分子納米器件的微觀構造和包括DNA測序在內的高分辨生物分子成像，具有極其重要的科學意義和實用價值，也為研究單分子非線性光學和光化學過程開闢了新的途徑。（科技日報）

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2013「蛟龍」新征程

【本報訊】遙遠的太空、深邃的海洋和地底深部既蘊含著豐富的未知資源，又是至關重要的戰略空間，已成為世界強國科技角逐的熱點。近年來，中國大陸科技界也加大了研究、探測深空、深海、深地的力量。
2012年6月27日，中國大陸自主研製的「蛟龍號」載人潛水器成功完成7000公尺海試，在7000公尺深度順利進行了取樣、測繪、攝像等多項作業。這標誌著中國深海載人技術達到了國際先進水準，實現了新突破和新跨越。

認識地球是人類的共同目標。深海大洋作為地球內層空間，是我們認識地球的一個重要領域。對從事國際海域活動的意義，可從資源、科研、環境、深海技術四個方面進行說明：

從資源角度看，國際海底蘊藏著人類發展所需的豐富資源，除多金屬結核、富鈷結殼、多金屬硫化物等礦產資源外，生物基因資源、空間資源等都對人類發展有重要意義。從科學角度看，通過大洋科考活動不斷加深對地球內層空間的認識瞭解，對更好地保護和科學利用地球資源具有重要意義。另外，深海科研對解決當前的一些前沿科學問題非常關鍵。從環境角度看，深海環境問題的解決也離不開深海研究的不斷深化。

近幾年國際海域的環境問題受到國際社會廣泛關注，關注點集中在國際海域的生物多樣性保護和深海特別是極端環境下的生物基因資源利用。深海活動越深入，對保護深海生物多樣性的措施、建立公平合理的利益分配機制越有利。從技術上來說，深海技術代表了海洋技術的最前沿和制高點。通過參與國際海域活動，可以提高海洋領域的技術水準和創新能力。

蛟龍新征程

屢創深潛佳績的大陸蛟龍號載人潛水器又將開始新的征程。從今年6月初起，它將轉入試驗性應用階段：第一航段主要在南海特定海域開展定位系統的試驗，同時兼顧南海深部科學計畫開展科學研究；第二航段主要在中國大洋協會多金屬結核合同區進行海底圖像剖面調查和取樣，為深海底棲生物多樣性和結核覆蓋率估算提供圖像資料和樣品，同時開展常規環境調查，收集環境基線資料，履行與國際海底管理局簽訂的《多金屬結核勘探合同》義務；第三航段計畫在西北太平洋富鈷結殼資源勘探區開展近底測量和取樣，為參與海山區環境管理計畫提供技術支撐。
 
深海大洋是認識地球的重要領域

無論是從資源、環境還是科研、技術來看，深海科研都意義重大，從3000公尺到7000公尺，從南海到西北太平洋，隨著蛟龍號深潛紀錄的不斷刷新和科研範圍的逐漸擴展，越來越多的中國人將目光投向遙遠的深海。著名海洋地質學家中央研究院汪品先院士曾經說過：「一旦透過幾千米的水深看到了大洋的真面目，回過頭來才能明白自己腳下大陸的真相。」深海大洋不僅是人類瞭解地球亟待填補的空白，其廣袤的空間和豐富的蘊藏也為人類社會發展展現出誘人的前景。

海洋活動小知識                                

根據1982年《聯合國海洋法公約》，世界海洋可劃分為各沿海國管轄領域、公海和國際海底區域，後兩者統稱為國際海域，也就是通常意義上所說的深海大洋，簡稱深海。如果從深度上講，國際上對深海的定義則是1000公尺以上的海域。與沿海國管轄海域內活動主要遵循各沿海國法律不同，國際海域活動主要按照國際公認的法律制度進行。

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★  2001年5月22日，中國大陸獲得位於太平洋上7．5萬平方公里大洋礦區的專屬勘探權。

★  2002年，中國大陸啟動蛟龍號載人深潛器的自行設計、自主集成研製工作。

★  2005年，中國大洋科研船「大洋一號」歷時300多天，完成了首次全球航行。

★  2007年5月1日，在南海北部成功鑽獲天然氣水合物（可燃冰）實物樣品。

★  2010年7月18日，蛟龍號載人潛水器在南海成功下潛到3759公尺，這是中國大陸載人深潛隊伍第一次挑戰深海。

★  2012年6月27日，蛟龍號載人潛水器在西太平洋的馬里亞納海溝海試，到達7062公尺深處海底，創造了作業類載人潛水器新的世界紀錄。
 
（資料來源：人民網）　

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全碳氣凝膠的密度僅有空氣的1/6

浙江大學的科學家們研製出了一種超輕材料，這種被稱為「全碳氣凝膠」的固態材料，密度僅每立方釐米0.16毫克，是空氣密度的六分之一，也是迄今為止世界上最輕的材料。

氣凝膠是半固體狀態的凝膠經乾燥、去除溶劑後的產物，外表呈固體狀，內部含有眾多孔隙，充斥著空氣，因而密度極小。浙江大學高分子科學與工程學系高超教授的課題組，將含有石墨烯和碳奈米管兩種奈米材料的水溶液，在低溫環境下凍乾，去除水分、保留骨架，成功刷新了最輕材料的紀錄。

此前的世界紀錄保持者，是由德國科學家在2012年底製造的一種名為「石墨氣凝膠」的材料，密度為每立方釐米0.18毫克。全碳氣凝膠的構造類似於碳海綿，哪怕將一個馬克杯大小的氣凝膠放在狗尾草上，纖細的草鬚也不會被壓彎。雖然看上去脆弱不堪，但全碳氣凝膠可以在數千次被壓縮至原體積的20%之後迅速復原。

此外，「全碳氣凝膠」還是吸油能力最強的材料之一。現有的吸油產品一般只能吸收自身質量10倍左右的有機溶劑，而「全碳氣凝膠」的吸收量可高達自身質量的900倍。（科技日報）

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有此後盾可傲視全球

■ 華英豪

近來，中國大陸有三大技術突破領先世界，一是3D列印技術。所謂3D列印技術實際是由電腦控制的依照3D設計圖紙直接列印出零部件的技術。

傳統的製作方式是去除型，如鍛造切割製造技術，是在毛坯基礎上將多餘的材料切割下來；而3D列印則是增材型，採取疊加技術，層層粘貼，直至完成所要的部件。這種方法，一是快，二是省，三是精密。近年來，大陸科技之所以突飛猛進，以先進戰機為代表的各種尖端武器密集亮相，與掌握了領先世界的3D列印技術有絕大關係。

二是鐳射製造技術。3D列印加鐳射切割、打磨，可以使部件完美無缺。早在2000年前後，中航雷射技術團隊就已開始投入3D鐳射焊接快速成型技術研發，解決了多項世界技術難題、生產出結構複雜、尺寸達到4米量級、性能滿足主承力結構要求的產品。

目前，中國大陸已具備了使用鐳射成形超過12平方米的複雜鈦合金構件的技術和能力，成為目前世界上唯一掌握鐳射成形鈦合金大型主承力構件製造、應用的國家。在解決了材料變形和缺陷控制的難題後，大陸生產的鈦合金結構部件迅速成為航空力量的一項獨特優勢。憑藉鐳射鈦合金成形技術，中國大陸在航空材料科學領域第一次走在了世界先進水準的前列。

三是超級鋼技術。30年後，將是超級鋼鐵的時代。中國大陸軋鋼領域的著名專家東北大學劉相華教授表達了對於超級鋼未來發展趨勢的預測。大陸微晶鋼（超級鋼）居於世界領先地位。超級鋼的特點是：低成本、高強韌性、環境友好、節省合金元素和有利於可持續發展，被視為鋼鐵領域的一次重大革命；中國大陸是目前世界上唯一實現超級鋼的工業化生產的國家，其他國家的超級鋼尚未走出實驗室。

預計到2015年，大陸高強度鋼筋產量比例將達到80%。其產量將超過3000萬噸。超級鋼有廣闊的應用前景。過去依靠添加微合金元素來改善性能的船板鋼、橋樑鋼、容器板等，均可通過細化晶粒來提高強度，改善韌性，提高使用性能。超級鋼開發成功，已經對中國鋼材品種更新換代產生重要影響，具備超級鋼特徵的低成本、高性能、細晶粒新一代鋼種系列，已經開始逐漸取代陳舊的鋼號標準，超級鋼作為里程碑式的標誌，載入了中國鋼鐵產品開發的史冊。

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■ 王握文 劉俊 

2013年5月9日，由大陸國防科技大學研製的中國首顆單板納星—─天拓一號已在太空遨遊了整整一年，目前在軌運行狀態良好，先後完成多項科學實驗，繪製出大陸首張全球船舶AIS資料海圖，被航太領域專家稱為最具實用價值的微納衛星。

據專家介紹，「天拓一號」在軌運行一年來，先後完成了首次星載AIS (船舶自動識別系統)偵收、空間原子氧通量測量、光學成像等在軌科學試驗。科研人員根據其傳回的100多萬條AIS報文資料，繪製出中國大陸第一幅全球船舶AIS資料海圖，並為神舟九號飛船應急搜救提供了即時資訊服務和技術支援。

該衛星原設計壽命為一個月，但至今仍每天為大陸交通部等17家使用者提供AIS資料。「天拓一號」是首顆將星務管理、電源控制、姿態確定與控制、測控資料傳輸等基本功能部件，集成在單塊電路板上的微納衛星，也稱單板納星。其重量只有9.3公斤，體積相當於一隻手提箱大小。

其單板納星體系結構為世界首創，衛星內部無電纜連線，集成度高，功能密度好，整星結構質量小。相較於傳統大衛星的宇航級元器件，「天拓一號」90%以上為工業級元器件，並採用了科學的篩選與加固方法，不僅大大降低了整星費用，而且經受了長時間太空環境下的考驗。

「天拓一號」首次成功開展了星載AIS系統偵收試驗，該系統能快速完成大範圍海域內的船舶位置、航向、航速等資訊的偵收，有效覆蓋半徑約為1500公里，實現了對中國現有岸基AIS系統的有效補充，對於海域船隻資訊的獲取具有巨大的實用價值。在軌進行的空間原子氧通量測量試驗和磁場測量試驗，對於進一步研究、利用空間具有重要意義。
（來源：中國科技網）

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2013年4月16日下午5點30分，隨著最後一根重達60公斤的隔離棒在鄭州萬灘安裝完畢，世界最長的哈密南／鄭州正負800千伏特高壓輸電工程黃河大跨越施工全部完工，成功跨越黃河。哈鄭特高壓輸電線路全長2210公里，是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最長的特高壓直流工程。

該工程於2012年5月核准開工建設，計畫2013年年底雙極低端投運。途經新疆、甘肅、寧夏、陝西、山西、河南6省區，是大陸電網公司推進西電東輸緩解華中地區電力供需矛盾的重大舉措。

該工程施工難度最大的部分，跨越黃河標段長3.9公里，共有鐵塔5基，其中跨越塔高147.1公尺，相當於50層樓高，是河南最高的電力鐵塔。鐵塔基礎在大陸首次採用低承台斜高立柱型式，基礎立柱直徑2米，立柱全高9米，每個基礎使用鋼筋300多噸，可大大降低黃河汛期塔基對河水的阻流。

在黃河鄭州萬灘河段附近，仰視147公尺高的鐵塔上方，每股4根，共2股電線已經跨越黃河，穿紅色服裝的建設者正在電線上面安裝隔離棒。河南送變電工程公司負責人表示，每根導線截面1000平方毫米，像人的胳膊一樣粗，一根導線重達20噸，8根就是160噸。如此重量如何跨越黃河？

他們自主研發的2 × 100千牛張力機和智能無人直升機，先用細線展放導引，再逐步加粗，拉8個回合才成功把截面1000平方毫米的導線架設成功。施工中，他們還在河南電力史上首次採用了架線施工無線視頻監控系統及自主設計製作的專用大噸位地錨、卡線器、放線架等一批配套工器具。

據測算，哈鄭特高壓工程、新疆—西北主網聯網750千伏第二通道工程兩條線路投運後，可直接拉動新疆投資3000億元，增加就業崗位6萬個，每年增加地方政府稅收超過20億元。同時，哈鄭特高壓工程投運後，每年具有向河南提供超過480億千瓦時電量的能力，相當於2210多萬噸煤炭運到河南。（科技日報）

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