太空探測(cè)的案例
豐田與日本航天局合作登月，計(jì)劃2029年發(fā)射月球車
日本航天局表示，盡管日本目前沒有制造載人火箭將人類送入太空的相關(guān)計(jì)劃，但載人月球車未來可能會(huì)為國際太空探測(cè)計(jì)劃做出重大貢獻(xiàn)。
日本航天局副總裁若田光一(Koichi Wakata)在東京的一個(gè)研討會(huì)上表示，“這款月球車將是支持人類探索月球的重要元素，我們預(yù)計(jì)登月活動(dòng)將在本世紀(jì)30年代進(jìn)行。”
“我們的目標(biāo)是在2029年將這樣一部月球車發(fā)射升空。”
目前這款月球車仍處于概念階段，但新聞發(fā)布會(huì)上的一幅插圖顯示，它是一輛六輪汽車，有點(diǎn)像一輛裝甲運(yùn)兵車。
豐田汽車發(fā)言人表示，該項(xiàng)目將使公司有機(jī)會(huì)在月球嚴(yán)酷的環(huán)境中測(cè)試其技術(shù)并加以改進(jìn)。
豐田副總裁寺師茂樹(ShigekiTerashi)強(qiáng)調(diào)了參與太空項(xiàng)目帶來的興奮。
寺師茂樹在研討會(huì)上說:“作為一名工程師，沒有什么比能夠通過豐田的汽車制造參與月球項(xiàng)目更令人高興的了。”
“被允許成為’日本隊(duì)’的一員，我們?cè)敢饨邮苋魏?em>太空挑戰(zhàn)，”他說。
展開 深挖熱電技術(shù)應(yīng)用需求 半導(dǎo)體致冷芯片切入應(yīng)用藍(lán)海
近年來，大到外太空探測(cè)，小到日常生活中的車載冰箱，熱電材料應(yīng)用的發(fā)展越來越好。而在此領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展20多年的廣東富信科技股份有限公司（簡稱“富信”），更是把該項(xiàng)技術(shù)瞄準(zhǔn)到通訊、醫(yī)療等更多應(yīng)用領(lǐng)域。
富信作為國內(nèi)半導(dǎo)體熱電行業(yè)具有領(lǐng)先地位的國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，其熱電致冷芯片（TEC）利用半導(dǎo)體材料的帕爾貼（Peltier）效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)固態(tài)致冷或加熱。相比傳統(tǒng)的機(jī)械壓縮式制冷方式，TEC集中小巧、精確控溫，在熱電制冷方面，沒有任何的運(yùn)動(dòng)部件，也沒有任何制冷劑，實(shí)現(xiàn)了無振動(dòng)、無噪音、無需維護(hù)。在溫差發(fā)電發(fā)面，它可以將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能，在余熱回收方面有很大的用處，達(dá)到低碳環(huán)保、節(jié)能減排的效果。
據(jù)富信技術(shù)研發(fā)中心曹主任介紹，半導(dǎo)體熱電致冷芯片可以在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)制冷和加熱兩種功能，這是其他的制冷方式所不能比擬。作為一種可以實(shí)現(xiàn)熱能及電能之間相互直接轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，它成為熱電技術(shù)領(lǐng)域中可靠、經(jīng)濟(jì)的解決方案，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于空間、軍事、通訊、醫(yī)療、工業(yè)、汽車、民用消費(fèi)品等領(lǐng)域，例如深空探測(cè)器電源RTG、紅外探測(cè)器冷卻、光通訊器件恒溫、PCR等生物醫(yī)療設(shè)備、車載冰箱及恒溫座椅、紅酒柜飲水機(jī)等消費(fèi)類電器。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，富信年產(chǎn)制冷芯片1000萬片、制冷系統(tǒng)700萬套、熱電終端產(chǎn)品100萬臺(tái)的生產(chǎn)能力，是全球最大的半導(dǎo)體熱電產(chǎn)品制造基地。其熱電終端產(chǎn)品除占據(jù)國內(nèi)市場(chǎng)外，更銷往包括歐洲、美國、加拿大、澳大利亞及日韓等東南亞國家和地區(qū)，是聯(lián)合國合格供應(yīng)商之一。
在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，富信除了本身持續(xù)的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新外，還與順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院聯(lián)合開展校企合作，主辦了“富信杯”工業(yè)設(shè)計(jì)大賽。參賽作品涉及到智能家居、餐飲物流、醫(yī)療設(shè)備、母嬰用品等多方面領(lǐng)域，集中體現(xiàn)了半導(dǎo)體熱電技術(shù)小巧便攜、精確控溫、節(jié)能環(huán)保等方面的特點(diǎn)。
展開 并不是科幻電影道具，外形酷似蜘蛛的著陸器問世
在太空旅行中，承受太空惡劣環(huán)境的最佳材料就是鈦和鋁，但是這些材料也有點(diǎn)重。而隨著著陸器重量的增加，發(fā)射的困難和成本也會(huì)隨之增長。因此降低重量能夠減少衛(wèi)星探索任務(wù)的總成本和復(fù)雜性。減少著陸器重量也意味著能夠?yàn)樗黾痈嗟膬x器和傳感器，并借此收集更多有價(jià)值的科學(xué)數(shù)據(jù)。
歐特克公司工業(yè)研究部門負(fù)責(zé)人Mark Davis稱：“當(dāng)我們最初與NASA接觸時(shí)，他們?cè)O(shè)定了重量降低10%的目標(biāo)，但是我們對(duì)這個(gè)目標(biāo)沒有興趣。如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)20%到30%的減重，那么我們將成為規(guī)則改變者。因此那才是我們最初設(shè)定的目標(biāo)。”
為了設(shè)計(jì)著陸器，歐特克公司使用了自己的人工智能軟件。歐特克和噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員將著陸器在深太空可能遭受的溫度和壓力等數(shù)據(jù)輸入到設(shè)計(jì)軟件中。Davis稱：“你可以同時(shí)考慮所有的條件，當(dāng)你輸入數(shù)據(jù)和要求時(shí)，計(jì)算機(jī)就能夠開始進(jìn)行設(shè)計(jì)。”
經(jīng)過一個(gè)半月的完善，最終研究團(tuán)隊(duì)獲得了這個(gè)酷似蜘蛛的概念設(shè)計(jì)。它由三個(gè)主要部分構(gòu)成，首先是內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它是由鋁3D打印而成，其中將安放研究儀器。第二部分就是為其提供結(jié)構(gòu)支撐的底盤，這一部分是由鋁材料鑄模完成的。第三部分也是至關(guān)重要的部分，借助一臺(tái)3D銑床打造的鋁質(zhì)腿。整個(gè)著陸器的寬度約2.3米，高約0.9米。
據(jù)歐特克公司稱，它的重量與噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的其它著陸器設(shè)計(jì)相比降低了35%。它的重量大約為176磅（79.8千克），遠(yuǎn)低于NASA最新的洞察力號(hào)火星著陸器約770磅（約349公斤）的重量。
Davis稱，從設(shè)計(jì)到完成，整個(gè)過程耗費(fèi)了大約一年半的時(shí)間。雖然這款獨(dú)特的著陸器不會(huì)進(jìn)入太空，但是Davis希望繼續(xù)與噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室合作，將這種合成式設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到未來的太空探測(cè)任務(wù)中。
展開 邁向太空，Optisys使用SLM Solutions 金屬3D打印機(jī)為航天項(xiàng)目制造零部件
該公司對(duì)SLM?技術(shù)帶來的多種優(yōu)勢(shì)特別感興趣，現(xiàn)在零部件可以進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，實(shí)現(xiàn)重量輕、體積小且強(qiáng)度高的設(shè)計(jì)，既滿足了零件本身的質(zhì)量要求，同時(shí)也能滿足太空極端環(huán)境中的使用需求。
Optisys是一家創(chuàng)新型的射頻產(chǎn)品開發(fā)和制造公司，該公司使用金屬增材制造生產(chǎn)高度集成的產(chǎn)品，深受各大行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的信賴。Optisys還為客戶提供完善而廣泛的解決方案，諸如天線及雷達(dá)應(yīng)用中的進(jìn)料裝置、切槽面板、相控陣等解決方案，從海事領(lǐng)域到航天領(lǐng)域均有使用。
*Optisys 4x4 Ka波段跟蹤天線 - 無人機(jī)應(yīng)用
自從購入了SLM?500，Optisys公司便擁有了高科技的金屬增材制造系統(tǒng)，專門用于生產(chǎn)高強(qiáng)度金屬零部件。Optisys公司首席執(zhí)行官Janos Opra補(bǔ)充道：“增材制造是我們公司賴以生存的一項(xiàng)技術(shù)，而SLM?500滿足了我們的所有需求，我們使用該設(shè)備生產(chǎn)航天項(xiàng)目中的天線等零部件，然而要確保所生產(chǎn)的零部件能夠投入使用并非易事。從近地軌道使用的產(chǎn)品到太空探測(cè)器，增材制造的零部件必須能夠應(yīng)用于整個(gè)惡劣且多變的太空環(huán)境。舉個(gè)例子，對(duì)于零部件而言，大氣環(huán)境下的氧原子運(yùn)動(dòng)就如同噴砂一般，但是在其他星球上，零部件則需要承受住高溫負(fù)荷以及極端溫度循環(huán)。所幸的是，SLM?技術(shù)生產(chǎn)的零部件不僅實(shí)現(xiàn)了輕量化，其優(yōu)異的性能也能夠在各種極端環(huán)境下使用。”
與傳統(tǒng)制造方式相比，SLM?技術(shù)可以通過集成內(nèi)部的中空結(jié)構(gòu)來生產(chǎn)輕量化零部件，確保出色的零部件質(zhì)量以及一致性。既減輕了零部件重量，又實(shí)現(xiàn)了功能及零部件的集成，降低了零部件的生產(chǎn)成本以及發(fā)射成本。航天領(lǐng)域的主要成本動(dòng)因是按重量計(jì)算的，由于獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得SLM?技術(shù)逐漸成為行業(yè)新寵，備受行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的青睞。
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48年過去了 如今的東方紅一號(hào)是太空垃圾嗎？
畢竟作為我國航天史上的第一枚太空探測(cè)器，東方紅一號(hào)還是具有重要的意義，即使它是“太空垃圾”，也是全體中國人無比珍視的寶貝。如果能救回來放在紀(jì)念館當(dāng)中，留予后人瞻仰，又是一件國家寶藏。。。。。。
圖自網(wǎng)絡(luò)
2016年，東方紅一號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射日（4.24）被正式確定為中國航天日。在第三個(gè)中國航天日到來之時(shí)，小伙伴們想知道此時(shí)此刻?hào)|方紅一號(hào)在哪里嗎？
來源：蝌蚪五線譜
石墨烯研究又跨出重要一步——進(jìn)入太空不再遙遠(yuǎn)
基于這些結(jié)果，旗艦項(xiàng)目將繼續(xù)深入研究，以開發(fā)能夠用于太空的石墨烯器件。
石墨烯旗艦項(xiàng)目的科學(xué)技術(shù)官員、英國劍橋大學(xué)教授Andrea Ferrari表示：“正如我們所知，石墨烯在很多方面應(yīng)用廣泛，其中就包括太空應(yīng)用（早期就被人們意識(shí)到）。此次在模擬太空環(huán)境的條件下對(duì)石墨烯進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試在全世界范圍內(nèi)還是第一次。”
石墨烯優(yōu)異的熱特性有望提高環(huán)路熱管（航空航天和衛(wèi)星應(yīng)用中使用的熱控制系統(tǒng)）的工作性能。同時(shí)，石墨烯重量輕，能夠與光發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，因此其也可用于太空推進(jìn)。石墨烯旗艦項(xiàng)目在2017年11月和12月的試驗(yàn)中對(duì)這兩個(gè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了測(cè)試。
環(huán)路熱管的主要元件是金屬芯，其將熱量從熱物體轉(zhuǎn)移到流動(dòng)液體中以冷卻系統(tǒng)。研究者對(duì)兩種不同類型的石墨烯進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試工作由比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)微重力研究中心（Microgravity Research Center）、英國劍橋大學(xué)劍橋石墨烯中心；意大利國家研究理事會(huì)（CNR）的有機(jī)合成與光反應(yīng)研究所、微電子與微系統(tǒng)研究所；同時(shí)還有意大利的行業(yè)合作伙伴萊昂納多?斯帕（Leonardo Spa）（其是航空航天領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，主要經(jīng)營航天系統(tǒng)和高科技儀器制造業(yè)務(wù)以及發(fā)射和在軌服務(wù)、衛(wèi)星服務(wù)的管理）共同合作完成。
萊昂納多空間業(yè)務(wù)的首席技術(shù)官M(fèi)arco Molina博士說：“我們的目標(biāo)是延長衛(wèi)星和太空探測(cè)器的使用壽命，并提高其自主性。通過添加石墨烯，我們可以獲得更加可靠的環(huán)路熱管——能夠在太空中自主運(yùn)行。”
在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試中取得良好的結(jié)果后，研究人員又在11月和12月對(duì)環(huán)路熱管的金屬芯進(jìn)行了兩次ESA拋物線飛行試驗(yàn)。Ferrari 教授補(bǔ)充道：“我們已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室里的測(cè)試，結(jié)果喜人。
展開 NASA“洞察號(hào)”成功著陸火星，仿真帶你了解探測(cè)器中的通訊天線
通過對(duì)雙臂螺旋天線進(jìn)行建模，你可以有效地分析法向與軸向兩種工作模式，這將有助于改進(jìn)地球與外太空應(yīng)用中的天線設(shè)計(jì)。
美國的航天夢(mèng)，竟然被俄羅斯“卡脖子”了？?
NASA在俄航天局面前沒脾氣是有原因的：NASA目前不具備把宇航員送上太空的能力，想上天，蹭俄羅斯的飛船是目前的主要方式。如果俄航天局和美國全面解除合作，國際空間站上的美國宇航員想回地球都難。
啥？曾經(jīng)的藍(lán)星第一太空強(qiáng)國、“星球大戰(zhàn)”發(fā)起者、人類登月第一人，現(xiàn)在已經(jīng)淪落到被人卡脖子的地步了嗎？
01
美國在太空探索領(lǐng)域長期處于領(lǐng)先地位。
人類的載人航天事業(yè)始于蘇聯(lián)的東方計(jì)劃。在1957年成功將人類首顆人造地球衛(wèi)星 “斯普特尼克1號(hào)” 送入太空后，蘇聯(lián)很快開始了 “東方計(jì)劃”；1961年，加加林順利進(jìn)入太空并安全返回，為這一計(jì)劃畫上了圓滿的句號(hào)。
美國不甘落后，從1958年到1966年，美國先后開啟了 “水星計(jì)劃” 和 “雙子座計(jì)劃”，實(shí)現(xiàn)了將美國人送入太空以及進(jìn)行太空行走的愿望。
1969年7月21日2點(diǎn)56分 （UTC） ，阿姆斯特朗走下阿波羅11號(hào)登月艙的舷梯，將人類的足跡印到月球表面，美國在太空爭霸中反超蘇聯(lián)。阿姆斯特朗登月也刺激了美國的太空探測(cè)野心，美國此后開始頻繁發(fā)射火箭進(jìn)入太空。
但隨著太空探測(cè)項(xiàng)目越來越頻繁，NASA有點(diǎn)吃不消了：上去一次放一個(gè)大二踢腳，幾億甚至幾十億美元就沒了，地主家也放不起啊！NASA開始考慮研制出一種可以重復(fù)利用的航天飛機(jī)，這樣可以大幅降低上天的成本。
NASA第三任局長托馬斯·佩奇曾認(rèn)為，航天飛機(jī)因可重復(fù)利用從而可以降低成本，不用每執(zhí)行一次任務(wù)就要造一個(gè)新的火箭出來，而且當(dāng)時(shí)他還認(rèn)為一架航天飛機(jī)的發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間僅需要兩周，遠(yuǎn)比火箭反應(yīng)快。
當(dāng)時(shí)NASA為說服美國政府發(fā)展航天飛機(jī)，說得天花亂墜，成功打動(dòng)了政府高層。
展開 楊衛(wèi)院士：力之大道兩周天（三）
選址在大亞灣做5個(gè)探測(cè)器，中方首席科學(xué)家是中科院高能所的王貽方所長。這5個(gè)探測(cè)器裝置的水平優(yōu)于已經(jīng)開建的日本和韓國的裝置。中美采取了果斷的趕超方案，建好了4個(gè)探測(cè)器就開始測(cè)量，等到第5個(gè)建好后再把其數(shù)據(jù)加進(jìn)去。這樣就比韓國人提前兩個(gè)月，先得到具有5s確信度的測(cè)量數(shù)據(jù)。中微子的第三種振蕩模式，即q13，是中美合作發(fā)現(xiàn)的，獲得了2016年國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。隨著5個(gè)探測(cè)器數(shù)據(jù)的不斷加入，確信度越來越高，達(dá)到了后發(fā)先至的效果。現(xiàn)在認(rèn)為有24個(gè)基本的物理常數(shù)，像萬有引力常數(shù)就是其中一個(gè)。24個(gè)常數(shù)里面只有θ13這一個(gè)是中美合作測(cè)的，其他的都沒有來自中國科學(xué)家的貢獻(xiàn)。物理學(xué)中有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型，自從希格斯粒子得到驗(yàn)證以后標(biāo)準(zhǔn)模型有一統(tǒng)天下之勢(shì)。但是標(biāo)準(zhǔn)模型中并沒有假設(shè)中微子的質(zhì)量，于是標(biāo)準(zhǔn)模型就受到了挑戰(zhàn)。第一類和第三類中微子之間的測(cè)得作用力還頗為可觀，這就與現(xiàn)行物理模型的預(yù)測(cè)不一樣。將來有沒有可能分別測(cè)出三類中微子的質(zhì)量？最有希望的裝置就是在江門建設(shè)中的中微子質(zhì)量序的測(cè)量裝置。該裝置位于兩組核反應(yīng)堆等間距處，地面下正好有一塊很大的花崗巖體，在距地面五六百米深處的花崗巖中安裝探測(cè)器進(jìn)行測(cè)量，定出三類中微子的質(zhì)量序列。超越標(biāo)準(zhǔn)模型的物理稱為新物理，如果可以把這三個(gè)質(zhì)量測(cè)量出來，就會(huì)對(duì)中微子有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，并可能建立新物理模型。
（3）暗物質(zhì)
我們?cè)倏戳硗庖粋€(gè)科學(xué)的問題——暗物質(zhì)。前年，紫金山天文臺(tái)常進(jìn)團(tuán)隊(duì)把一顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星發(fā)射到太空進(jìn)行探測(cè)。圖6引自該團(tuán)隊(duì)去年11月29號(hào)在《自然》上發(fā)表的文章。圖6中的綠線是采用丁肇中先生的阿爾法磁譜儀，在2014年的測(cè)試曲線；在能量比較低的地方測(cè)得比較準(zhǔn)，能量比較高的地方由于數(shù)據(jù)少，方差就比較大。采用去年發(fā)射的費(fèi)米探測(cè)衛(wèi)星，其測(cè)得的信號(hào)是圖6中的藍(lán)線。無論是阿爾法磁譜儀，還是費(fèi)米探測(cè)衛(wèi)星都很難測(cè)到高能段。
展開 “起底”以色列IAI：被航空制造業(yè)塑造的國家影響力
如今IAI的產(chǎn)品范圍已經(jīng)涵蓋了從太空探測(cè)器到小型軍用艦艇的多個(gè)軍事領(lǐng)域。目前IAI的主要業(yè)務(wù)分別歸屬于四個(gè)下屬集團(tuán)：
1
航空集團(tuán)
IAI航空集團(tuán)，繼承了IAI公司最早的主業(yè)：戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造。目前雖然沒有新的載人戰(zhàn)斗機(jī)等項(xiàng)目，但仍在從事各種飛機(jī)的維護(hù)、升級(jí)改造任務(wù)。
2
軍用飛機(jī)集團(tuán)
IAI軍用飛機(jī)集團(tuán)，目前專注于軍用無人機(jī)的研發(fā)，是IAI最為成功的業(yè)務(wù)集團(tuán)。
旗下產(chǎn)品線非常豐富，涉及高空長航時(shí)察打一體無人機(jī)、針對(duì)雷達(dá)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)的反輻射自殺式無人機(jī)等多種型號(hào)。1992年至2019年間，全球無人機(jī)出口數(shù)據(jù)中，以色列以721架居全球之首，最大的貢獻(xiàn)就歸功于IAI軍用飛機(jī)集團(tuán)。
哈比自殺式無人機(jī)，實(shí)際上應(yīng)該歸類于巡飛彈。
展開 德國西門子有多牛？100年前為中國建的發(fā)電機(jī)組還在正常運(yùn)轉(zhuǎn)
世界最大的工業(yè)軟件巨頭
▲好奇號(hào)火星探測(cè)器
▲好奇號(hào)火星探測(cè)器三維模型
NASA根據(jù)西門子 PLM 提供的精確模擬設(shè)計(jì)，組裝建造了“好奇號(hào)” 。“好奇號(hào)”這個(gè)人類最復(fù)雜的太空探測(cè)器，可謂是虛擬到現(xiàn)實(shí)相融合的過程。西門子為NASA提供了PLM智能軟件，覆蓋了“好奇號(hào)”的研發(fā)與測(cè)試整個(gè)過程。例如“空中起落機(jī)”，降落火星等都是在軟件上千次的模擬試驗(yàn)下，為其成功大大提升了可能性。
▲加工制造CAM仿真模型
西門子的PLM系列軟件優(yōu)化了森精機(jī)（日本）的數(shù)控機(jī)床，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于制造生產(chǎn)過程的過程或系統(tǒng)，數(shù)控的特征是由編碼在穿孔紙帶上的程序指令來控制機(jī)床，可以從刀庫中自動(dòng)換刀和自動(dòng)轉(zhuǎn)換工作位置，能連續(xù)完成銳、鉆、餃、攻絲等多道工序。從而將森精機(jī)（日本）的數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)到制造的時(shí)間縮短一半，并且提高了發(fā)布更多新產(chǎn)品的能力
▲蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)三維模型
▲蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)三維模型
西門子NX和Teamcenter軟件，對(duì)蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)的氣動(dòng)布局與機(jī)動(dòng)性進(jìn)行了精密的整體優(yōu)化，從機(jī)身、機(jī)翼甚至到小小的螺紋都數(shù)字化。
世界領(lǐng)先的的自動(dòng)化巨頭
西門子的自動(dòng)化超微電子芯片與S7-1500自動(dòng)化控制系統(tǒng)，S7-1500自動(dòng)化控制系統(tǒng)被稱為自動(dòng)化的終極利器，自動(dòng)化領(lǐng)域的里程碑。
數(shù)控系統(tǒng)是機(jī)床的核心，相當(dāng)于機(jī)床的大腦。西門子、發(fā)那科等代表世界數(shù)控系統(tǒng)的最高水平。數(shù)控系統(tǒng)是根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
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南京大學(xué)劉輝組用光學(xué)芯片模擬宇宙量子相變與時(shí)空"破洞"
通過探測(cè)這些時(shí)空的拓?fù)淙毕荩藗儾坏梢宰匪菰缙谟钪娴恼Q生過程，而且觀測(cè)量子引力效應(yīng)和研究時(shí)空的本質(zhì)。雖然人們已經(jīng)開始嘗試尋找時(shí)空拓?fù)淙毕荩捎谌祟?em>太空量子探測(cè)技術(shù)的局限，目前尚未成功。另外，基于宇宙時(shí)空與凝聚態(tài)物質(zhì)的類比關(guān)系，理論物理學(xué)家提出了變換光學(xué)的方法，主要是在凝聚態(tài)介質(zhì)中通過連續(xù)改變物質(zhì)的屬性，模擬引力場(chǎng)彎曲時(shí)空，從而在實(shí)驗(yàn)上檢驗(yàn)和演示各種彎曲時(shí)空中光子態(tài)的演化特性和量子效應(yīng)，例如：光子黑洞、霍金輻射效應(yīng)、宇宙膨脹紅移等。
近些年，南京大學(xué)物理學(xué)院介電體超晶格實(shí)驗(yàn)室的祝世寧、劉輝研究組利用變換光學(xué)芯片，開展了彎曲時(shí)空中光子態(tài)演化特性的實(shí)驗(yàn)研究,取得系列成果。最近研究組的盛沖博士制備了一種二維彎曲超材料，實(shí)現(xiàn)一種新型的具有軸向旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的各項(xiàng)異性變換光學(xué)介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱中心可以模擬一維時(shí)空拓?fù)淙毕? 宇宙弦(圖一(a))。
圖一 (a)宇宙弦拓?fù)鋾r(shí)空的嵌入圖; (b) 宇宙弦拓?fù)鋾r(shí)空的角度缺損; (c)負(fù)質(zhì)量宇宙弦對(duì)光線的排斥；(d)正質(zhì)量宇宙弦對(duì)光線的吸引。
雖然宇宙弦不會(huì)像其他質(zhì)量的天體在周圍時(shí)空中直接產(chǎn)生引力場(chǎng)，但是會(huì)造成周圍時(shí)空拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變，導(dǎo)致時(shí)空角度的缺損或盈余(圖一(b))，光在這種拓?fù)鋾r(shí)空中傳播的時(shí)候，無論光子的入射位置、傳播方向、波長、偏振方向如何，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)確定的偏轉(zhuǎn)角Δ=8πGμ，偏轉(zhuǎn)的角度數(shù)值只決定于宇宙弦的質(zhì)量密度μ，這是宇宙弦拓?fù)鋾r(shí)空魯棒性的體現(xiàn)。對(duì)于負(fù)質(zhì)量密度的宇宙弦μ<0，偏轉(zhuǎn)角度為Δ<0, 光線將被宇宙弦排斥(圖一(c)); 對(duì)于正質(zhì)量密度的宇宙弦μ>0，偏轉(zhuǎn)角度為Δ>0, 光線將被宇宙弦吸引(圖一(d))。
展開 TEC 半導(dǎo)體制冷片的特性與散熱理論設(shè)計(jì)、仿真
NASA應(yīng)用此技術(shù)提供幾百瓦的電力于太空探測(cè)裝置上。
雖然熱電器件具有上述的許多優(yōu)點(diǎn)，但是由于熱電器件的熱電轉(zhuǎn)換的效率有限，因此應(yīng)用于實(shí)際的設(shè)計(jì)會(huì)有限制。熱電器件的效率到底是多少?以冷凍效率來看，一般比較的最高標(biāo)準(zhǔn)是卡諾效率(Carnot cycle)，目前的熱電器件大概只有卡諾效率的10%，而一般的冷凍循環(huán)則可達(dá)30%，因此若要達(dá)到商業(yè)的應(yīng)用則ZT值至少需再提升至4。因此目前熱電器件的應(yīng)用多半偏向電子及光電器件的冷卻及控溫用途，強(qiáng)調(diào)其優(yōu)異的應(yīng)用特性而非使用效率。然而由于材料及設(shè)計(jì)技術(shù)的突破，未來熱電器件的發(fā)展很有希望達(dá)到此目標(biāo)，因此前瞻應(yīng)用之熱電器件的研發(fā)將更為重要。
熱電致冷器未來的發(fā)展
熱電器件技術(shù)由于電子及光電器件的熱管理需求而朝向小型、高效率以及精確溫控發(fā)展，因而微型熱電器件的研發(fā)越來越重要。也由于微機(jī)電技術(shù)的進(jìn)步，而使得熱電器件的設(shè)計(jì)及制程可朝更微型化的方向發(fā)展。熱電器件尺寸縮小后的性能影響可由(圖六)中看出，此時(shí)單位面積的冷卻能力可以大大地提升，它同時(shí)提供了更小的與熱源接觸的面積、更短的響應(yīng)時(shí)間、以及材料本身具備更好的特性；而另外當(dāng)需要有微小功率輸出的情況下，亦可利用熱電材料因溫度差而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的特性，將此微熱電器件作為產(chǎn)功裝置。
(圖六) 熱電致冷器之尺寸大小對(duì)吸熱量之影響
在熱電器件發(fā)展中，如何將材料特性提升是很重要的問題。由前面的介紹中可知傳統(tǒng)熱電材料的特性ZT 值等于1 左右的限制一直無法突破，而使得器件的應(yīng)用受到限制。
展開 用僅35公斤重的3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，Rocket Lab成功發(fā)射13個(gè)小型衛(wèi)星
近日，小型衛(wèi)星發(fā)射初創(chuàng)企業(yè)Rocket Lab從其位于新西蘭的火箭實(shí)驗(yàn)室發(fā)射中心1號(hào)成功發(fā)射了13個(gè)用于太空研究的小型探測(cè)器。火箭內(nèi)部載有13個(gè)長寬高約為10厘米用于太空研究的立方體有效載荷。這些小型衛(wèi)星被稱為“立方體衛(wèi)星”（CubeSats，是一種由10厘米立方體組成的標(biāo)準(zhǔn)化迷你衛(wèi)星），主要負(fù)責(zé)為多所大學(xué)和美國國家航空航天局收集輻射帶和大氣自主運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象的數(shù)據(jù)。
美國航天局則將這一任務(wù)命名為“納米教育衛(wèi)星”或“Elana - 19”。
這些小型衛(wèi)星都是由Rocket Lab獨(dú)特的制造工藝打造，火箭所有基本組件均是自行制造，發(fā)動(dòng)機(jī)是采用電子束熔化（EBM）3D打印的。Rocket Lab的Rutherford液體推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)擁有兩個(gè)獨(dú)特的“第一”：第一個(gè)所有主要部件均是3D打印的氧氣/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；第一個(gè)電池供電的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙電動(dòng)機(jī)和鋰聚合物電池泵送液體燃料，減少了對(duì)重型加壓燃料箱的需求。因此，這個(gè)3D打印的發(fā)動(dòng)機(jī)只有35公斤重，無需燃料，降低了發(fā)射成本。該發(fā)動(dòng)機(jī)既用作初級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)又用作次級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)。
Rocket Lab總部位于新西蘭和加利福尼亞，Rocket Lab與Elon Musk旗下SpaceX類似，也希望能夠減低人類進(jìn)入太空的成本。該公司所生產(chǎn)的小型火箭，旨在滿足人類對(duì)小型人造衛(wèi)星部署的需求。與SpaceX不同的是，SpaceX的方向是開發(fā)可回收利用的大型火箭；而Rocket Lab則是希望使用3D打印等成本較低的方式制造小型火箭。
來源：3D打印世界
展開 100多個(gè)人類探測(cè)器都未曾到過月球“背面”？為什么中國能做到
昨天，嫦娥四號(hào)探測(cè)器自主著陸在月球背面的南極-艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)。
這是人類探測(cè)器首次軟著陸在月球背面！
消息一公布，瞬間刷遍朋友圈！
▲此圖片為嫦娥四號(hào)著陸器拍攝的著陸點(diǎn)南側(cè)月球背面圖像，巡視器將朝此方向駛向月球表面。
▲此圖片為嫦娥四號(hào)探測(cè)器動(dòng)力下降過程降落相機(jī)拍攝的圖像。
▲此圖片為嫦娥四號(hào)探測(cè)器月球背面軟著陸后降落相機(jī)拍攝的圖像。
來自國防科工局、國家航天局的消息顯示，1月3日上午10時(shí)26分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球背面東經(jīng)177.6度、南緯45.5 度附近的預(yù)選著陸區(qū)，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。
此次任務(wù)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次月背軟著陸、首次月背與地球的中繼通信，開啟了人類月球探測(cè)新篇章。
此前100多個(gè)人類探測(cè)器都未曾到過“背面”？
很多人看過月球照片，也見過大大小小的月球模型，卻很難想象，站在地球上的人類自己，竟然看不到月亮的背面。
中國工程院院士、中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁給出過這樣一個(gè)解釋：由于月球的自轉(zhuǎn)周期恰好等于公轉(zhuǎn)周期，且都是逆時(shí)針方向，加上被地球潮汐鎖定，地球強(qiáng)大的引力讓月球總是一面朝向地球——所以站在地球上的人類，只能看見月球的正面，而背面永遠(yuǎn)也看不見。
要想看到，人類只能借助科學(xué)技術(shù)，“延伸自己的視力”。比如，研制能夠飛向太空的探測(cè)器。
1959年10月7日，蘇聯(lián)“月球三號(hào)”探測(cè)器傳回月球背面的第一張照片后，月球背面的“真容”第一次被揭開了。
依照這些珍貴的照片資料，蘇聯(lián)在1960年11月6日出版了第一份月球背面地圖；一年之后，蘇聯(lián)又制作了第一個(gè)月球儀，更加清晰地呈現(xiàn)出月球背面的初步特征。
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