科创中国·成果

2024-04-29 00:44
科技创新与品牌 2024年2期
关键词:樟木原子钟风能

中国南极秦岭站投入使用

2月7日,中国南极秦岭站建成并投入使用。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平致信表示热烈祝贺。

据中国建筑设计研究院顾问总建筑师、新站项目设计总指导刘燕辉介绍,新站整体设计与科研支撑方面的特色主要体现在四个方面。一是拓展考察范围。新站设计立足于南极考察的大尺度规划,综合考虑后勤运转、科学观测、国际合作和环境保护等要素,形成以考察站为中心的多圈层全域考察模式,考察范围可达到300~500公里。二是支持智慧科考。新站采用了基于卫星通信系统的数据管理和远程同步,设置自动检测、应急处置等智慧运维系统,以及智能通信、数据采集等专用网络系统,实现智慧化科考。三是实现长期观测。新站的海洋实验室定位为具有国际水准的海洋研究平台,可以实现对特拉诺瓦湾冰间湖的长期持续监测,开展近岸海洋环境的在线监测与数据传输、样品预处理分析实验等。四是整体绿色环保。新站采用可再生能源和传统能源相结合的能源微网管理系统,优先采用风能和太阳能等清洁能源,风能、太阳能等新能源占比超过60%,并集成了微電网监控、能源管理平台等先进技术,让考察站运转更加绿色环保。

全海深1.1万米级原位荧光传感器海试成功

近日,由中国科学院大连化学物理研究所研究员耿旭辉、关亚风团队研制的单/双通道全海深1.1万米级原位微生物、有色溶解有机物(CDOM)和叶绿素荧光传感器在菲律宾海沟开展海试。它搭载中国科学院深海科学与工程研究所的深渊原位科学实验站进行了5次海底试验,最大潜深7731米,测量到从海平面到海底整个剖面的微生物、CDOM和叶绿素a的浓度,与类似海域报道的剖面数据接近,并测到了该海域特有的“双峰”现象。

此外,两个传感器在5568米海底连续停留51天零7小时,均工作正常并获得了有效数据,表明系列全海深1.1万米级原位荧光传感器具有优良的长期连续在极端深度海底工作的稳定性。

全球首颗6G架构验证星发射入轨

2月3日,搭载中国移动星载基站和核心网设备的两颗天地一体低轨试验卫星成功发射入轨。其中,“中国移动01星”搭载支持5G天地一体演进技术的星载基站,是全球首颗可验证5G天地一体演进技术的星上信号处理试验卫星;“‘星核验证星”搭载业界首个采用6G理念设计,具备在轨业务能力的星载核心网系统,是全球首颗6G架构验证星。

据介绍,“中国移动01星”由中国移动联合星移联信共同研发,该卫星搭载的星载基站具有两大创新技术:一是软件重构及资源池化技术,适配不断演进的天地一体技术;二是高可靠算法与工业级器件融合技术,在适应粒子辐照、电离、真空等复杂空间环境的同时兼顾性能和成本。

该试验卫星轨道高度约500公里。相较36000公里的高轨卫星而言,低轨卫星具有时延低、数据传输速率大等明显优势,是承载未来天地一体网络的重要平台。基于大规模低轨星座的卫星网络与地面移动系统共同组成天地一体网络,可弥补地面移动网络覆盖不足,提供更高带宽的卫星互联网服务,将地面移动网络进一步向陆地偏远地区、海洋、航空等立体空间延展,为广大消费者和千行百业提供全球连接泛在的移动服务和融合新业务。

世界首例克隆西藏牛在我国诞生

1月29日,在重庆市云阳县举行的樟木牛和阿沛甲咂牛抢救性保护工作推进会上,西藏濒危牛种资源抢救性保护和种质特性评价项目组宣布消息,世界屋脊的濒危牛种——樟木牛和阿沛甲咂牛在重庆云阳成功克隆。这是世界上首次成功克隆雪域高原濒危牛种,也是我国西南地区第一次诞生克隆牛。

樟木牛和阿沛甲咂牛原产于青藏高原,处于濒临灭绝状态。2022年农业农村部、全国畜牧总站和西藏有关部门,紧急启动樟木牛和阿沛甲咂牛抢救性保护行动,采集到樟木牛与阿沛甲咂牛血液样本,完成了全基因组重测序数据的收集,最后通过体细胞保种、克隆胚胎复原等技术,实现了对西藏濒危牛种的抢救保护。

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所的工作人员采集到樟木牛和阿沛甲咂牛的耳组织,回实验室之后建立了成纤维细胞系。然后利用体细胞核移植技术,制备了克隆胚胎,将克隆胚胎移植到代孕母牛中,经过足月的妊娠,获得了8头克隆牛。

我国新型铷原子钟核心指标取得新突破

近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员梅刚华团队研制的新型铷原子钟,秒级频率稳定度指标首次进入10-14(百万亿分之一)量级。相关论文发表在国际期刊《电气电子工程师学会仪器与测量学报》上。

研究团队从提高原子信号信噪比、降低探寻微波的相位噪声和抑制原子体系的环境敏感性三方面入手,采用了具有自主知识产权的开槽管微波腔、大尺寸铷气泡、高光谱纯度抽运光源和双重滤光等新技术,显著改善了原子信号信噪比。在电路设计中,研究人员采用了一种新的低相噪频率综合器设计方案,减小了微波电路噪声对铷原子钟频率稳定度的影响。研究人员还利用密封箱实现物理系统与大气环境的隔离,将大气环境气压波动对铷原子钟频率稳定度的影响减小了一个数量级。基于以上技术,研究团队研制出一种新型铷原子钟原理样机,测量结果显示,原子钟的秒级频率稳定度为9×10-14,百秒级频率稳定度为9×10-15。此次技术突破,进一步扩大了我国铷原子钟技术的领先优势,对发展高品质微波振荡器技术和研制新一代北斗系统星载原子钟具有重要意义。

我国首个高空风能发电示范项目成功发电

春节前,由中国能建集团参与投资、建设、运营的安徽绩溪高空风能发电新技术示范项目成功发电,成为我国首个可并网的兆瓦级高空风能发电示范项目。

该项目总装机容量2×2.4兆瓦,能够利用500米至3000米的高空风能进行发电,是我国高空风能发电技术的首次工程化实践,对推动高空风能发电技术及其产业化发展具有重要意义。

据技术负责人介绍,该项目采用伞梯组合型陆基高空风能发电技术路线。与低空风电的“塔筒+机舱+叶片”的“大风车”模式不同,伞梯高空风能发电是把飞行器系在缆绳上,像风筝一样放飞到高空,飞行器在风力作用下带动缆绳往复牵引,地面发电机转盘旋转产生电能。具体而言,伞梯高空风能发电系统中的伞组通过氦气球提供初始升力上升到一定高度后,打开做功伞,在500米以上高空采集捕获风能。在此过程中,主缆绳受到巨大拉力,带动地面卷扬机、齿轮箱转动,将风能转化为机械能。最后,地面发电设备将机械能转化为电能实现发电。

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