“蛟龙”号载人潜水器首破5000米深度纪录
7.“嫦娥二号”到达拉格朗日L2点 我国首次实现对月球更远的太空进行探测
2010年国庆节那天,“嫦娥二号”承载着国人的祝福奔向“月宫”,半年后,她圆满完成了任务。“接下来她还会做什么?”人们对此甚是关心。当人们纷纷猜测时,她潇洒地一展长袖:“我要飞得更远。”结果这一飞就飞到150万公里之外的拉格朗日L2点。
拉格朗日L2点位于日地连线上、地球外侧约150万公里处,在L2点卫星消耗很少的燃料即可长期驻留,是探测器、天体望远镜定位和观测太阳系的理想位置,在工程和科学上具有重要的实际应用和科学探索价值,是国际深空探测的热点。8月25日23时27分,“嫦娥二号”经过77天的飞行,在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入L2点环绕轨道。这标志着该卫星各项拓展试验均成功完成,同时也标志着我国在航天领域取得又一重要跨越,为我国探月工程后续任务及深空探测的开展奠定了坚实基础。
国家国防科工局指出,“嫦娥二号”成功进入L2点环绕轨道,完成了我国航天飞行从40万公里到150万公里的跨越,以较少的代价、创新的方式,实现了曾经论证过的“夸父”计划(在日地之间的L1点上观测空间环境及其对地球的影响)的主要工程技术和部分科学目标,对于研究空间天气应用和空间环境预警均具有开创性意义。
同时,该拓展试验的成功实施,也创造了我国航天乃至国际航天的多个“第一”——国际上第一次从月球轨道出发探测拉格朗日点的航天活动;我国第一次实现对月球更远的太空进行探测;我国第一次开展拉格朗日点转移轨道和使命轨道的设计和控制,并实现150万公里远距离测控通信。至此,我国成为世界上继欧空局和美国之后第三个造访L2点的国家和组织。
“嫦娥二号”环绕L2点的轨道是类似椭圆形的李萨茹轨道,卫星环绕轨道一圈需6个月时间。预计至2012年年底,卫星将在此轨道环绕L2点开展为期一年多的探测活动,进一步验证我国150万公里远距离测控能力。同时,星上搭载的太阳风离子探测器、太阳高能粒子探测器、X射线谱仪及γ射线谱仪等有效载荷,将探测地球远磁尾的带电粒子,并对可能的太阳X射线爆发和宇宙γ爆等进行观测,获取科学数据,提高对日地空间环境的认识。
8.屠呦呦制备青蒿素获拉斯克奖 “三无”身份引反思
今年的美国拉斯克大奖,让一个陌生的名字走进中国人的视野——屠呦呦。有媒体说,在评审委员会的描述中,科学家屠呦呦是一个靠“洞察力、视野和顽强的信念”发现了青蒿素的中国女人,在网友看来,她是今年中国科技界最牛的老太太。
9月12日,屠呦呦获得2011年度拉斯克奖临床医学奖,理由是“因为发现青蒿素———一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命。”这也是至今为止,中国生物医学界获得的世界级最高大奖。由于普遍认为拉斯克奖离诺贝尔奖只有一步之遥,这次获奖一度得到舆论的热议。
据媒体报道,因为没有博士学位、留洋背景和院士头衔,屠呦呦被戏称为“三无”科学家。有评论认为:无博士学位和留洋背景是“文革”前的历史条件所致,落选院士则值得探究。据了解,前些年屠呦呦曾几次被提名参评院士,但均未当选。据媒体调查,屠呦呦除了“不善交际”,还“比较直率,讲真话,不会拍马,比如在会议上、个别谈话也好,她赞同的意见,马上肯定;不赞同的话,就直言相谏,不管对方是老朋友还是领导”。
事实上,对于屠呦呦的获奖,也有很多人表示了不同意见。有的人认为这一奖项实至名归,有的人认为屠呦呦在成果认定上“不够淡泊名利”“个性执拗”。美国《科学》杂志网络报道说:“拉斯克奖重新点燃了一个争议:是否应该把研发出强有力的抗疟药物——这个文化大革命期间政府的一个大规模项目的成果——归功于一个人。”
屠呦呦的低调个性也让她显得颇为神秘。不论是获奖以来得到万众追捧,还是名声鹊起后面对同行争议,这位老太太一直沉默。在与媒体简短到接近于无的沟通中,屠呦呦只愿意让记者去看她的学术著作《青蒿及青蒿素类药物》。在纽约领奖前后,她一直坚持对媒体一言不发。
9.神八天宫空间交会对接成功 筑梦未来空间站
浩瀚太空中,何时能有中国人自己的空间站?这是几代航天人的梦想。如今,这个梦想不再是遥不可及。我国首次空间交会对接任务取得圆满成功,让中国人向着空间站之梦迈出了坚实的一步。
9月29日21时16分和11月1日5时58分,天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船分别在酒泉卫星发射中心,由改进型长征二号F运载火箭成功发射,准确入轨。11月3日和11月14日,天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船在太空进行了两次空间交会对接试验,均取得圆满成功。
神舟八号飞船入轨后,经过远距离导引和自制控制飞行,于2011年11月3日凌晨01时36分,在距离地面高度约为343公里的近圆对接轨道上,与天宫一号目标飞行器成功实施了首次交会对接,形成了组合体。组合体运行期间,由天宫一号目标飞行器实施控制,神舟八号飞船处于停靠状态,进行了飞行控制模式转换、电源机组切换、供电和信息并网等试验,充分验证了组合体工作模式。
为了进一步验证交会对接测量设备和对接机构功能、性能,获取更多的试验数据,组合体飞行12天后,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器分离,并于11月14日20时00分,成功实施了第二次交会对接。
11月16日18时44分,在地面控制下,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现分离。17日18时45分开始,飞船进入返回程序,于19时32分准确降落在预定落点。18日,天宫一号目标飞行器将变轨至高度约370公里的运行轨道,转入长期运营模式,等待2012年与神舟九号、神舟十号飞船进行交会对接。
据介绍,我国于1992年确定了载人航天工程“三步走”的发展战略,通过神舟一号到神舟四号无人飞行和神舟五号、神舟六号载人航天飞行任务,突破和掌握了载人的天地往返技术;通过神舟七号载人航天飞行任务,掌握了航天员出舱活动的关键技术;天宫一号与神舟八号交会对接任务的圆满完成,标志着我国空间交会对接技术取得了重大突破,使我国掌握了载人航天的三大基本技术。这为我国下一步建造空间站、开展大规模的空间应用奠定了良好的基础。
2012年,我国将发射神舟九号和十号飞船,目的是掌握手动交会对接技术。此后还要掌握货运飞船的交会对接技术、空间站各舱段的交会对接技术、两艘飞船与空间站对接在一起的技术,最终将把3个舱、2艘飞船都对接在一起。2020年前后,我国将发射空间站核心舱和科学实验舱,开始建造空间站。
10.中科大成功制备八光子纠缠态 刷新世界纪录
量子通信是一项诱人的未来技术,它可以实现密钥传递的绝对安全——不再有可以被破译的密码,也不必再担心银行信息被人窃取。要实现量子通信,首先得对量子纠缠态有足够的研究。所谓量子纠缠态,就是成对的信息互相关联,一动则全动,不可能只改变其中之一。科学家一般用光子来做纠缠实验。
中科院量子信息重点实验室的研究人员成功制备出八光子纠缠态,刷新了多光子纠缠制备与操作数目的世界纪录,这一成就被11月22日的《自然@通信》在线发表。
多光子纠缠态的制备和操控一直是量子信息领域的研究重点。中国在这方面有长期的前沿研究。目前普遍利用晶体中的非线性过程来产生多光子纠缠态,由于此过程是概率性的,难度会随着光子数目的增加而指数上升。在此工作之前世界上报道最多能制备出六光子纠缠态。
中科大的研究人员对已有的纠缠光源制备方法进行改进,利用特殊切割的非线性晶体制备出高亮度的双光子纠缠源。新的方法能够把产生的光子对的锥束压缩成一个很小的圆斑,极大地提高了收集效率。
除此以外,一系列先进技术运用到实验中:单模光纤收集技术克服了光路稳定性难题,提高了双光子的纠缠度;偏振分束器实现三个门操作把双光子纠缠态级联成八光子纠缠态;自主研制的十六通道符合分析仪,有效克服了八光子纠缠态的探测分析难题;“纠缠目击者”技术最终验证了八光子的纠缠特性。
成功产生的纠缠态,被用来完成八方量子通信复杂性实验。据研究人员介绍,八光子纠缠的成功实现不仅将在量子通信网络、基于纠缠的量子计算等过程中获得应用,同时推动了量子纠缠相关基本物理问题的研究。(记者 高博 付毅飞)