科技成果

中國環境減災-1C衛星傳回首幅影像

據中國航天網2012年12月13日報道，當月9日，環境減災-1C衛星有效載荷首次開機成像，成功獲取首幅合成孔徑雷達影像圖，圖像清晰，層次分明，信息豐富。至此，環境減災-1C 衛星實現星地鏈路連通，星地系統工作正常。中科院對地觀測中心密云接收站已準時捕獲并成功接收衛星下傳的全部數據，中國資源衛星應用中心完成標準產品生產，形成了第一幅影像圖（鄭州地區SAR 圖像）。環境減災-1C衛星是我國首顆民用雷達衛星，配有S頻段合成孔徑雷達，可獲取地物影像信息，具備空間分辨率5m 和20m 掃描兩種成像模式，幅寬分別為40km 和100km；具有全天時、全天候的成像能力，可在多云、陰雨、大霧等情況下，準確獲取地表真實的圖像。相比光學成像衛星，它對地觀測效率有了大幅提高。據悉，環境減災-1C衛星還將繼續進行在軌調試運行，并與之前成功發射的環境減災-1A、1B衛星組成我國環境與災害監測預報小衛星星座，形成具備中高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率和寬覆蓋的對地觀測遙感系統，為我國環境保護和防災減災事業提供支持。

資源三號衛星工程實現4項“國內第一”

據中國航天網2013年1月9日消息，中國航天科技集團公司研制并發射的首顆民用高分辨率立體測圖衛星資源三號，在軌運行1年來共有多項技術指標達到或優于國外同類型測繪衛星。資源三號衛星于2012年1月9日成功發射，其工程實現了4項“國內第一”：首次實現我國民用遙感衛星多角度、多光譜綜合立體成像；首次使我國衛星的影像質量及測圖精度達到國際先進水平；首次實現我國超高碼速率遙感數據傳輸的國際領先水平；首次實施遙感衛星5年長壽命設計。據悉，中國計劃用10～15年建立測繪遙感衛星體系，包括光學立體測圖衛星、干涉雷達衛星、激光測高衛星、重力測量衛星等。

中國首次受控生態生保集成試驗取得成功

受控生態生保系統集成試驗環境外觀圖

據中國載人航天工程網2012年12月1日消息，中國2011年建成的受控生態生保系統（又稱生物再生式生保系統），近日完成首次集成試驗并獲得成功，為我國未來空間站受控生態生保飛行驗證奠定基礎。此次試驗重點是研究密閉系統中人與植物間的氧氣、二氧化碳、水等物質的動態平衡調控機制，并掌握就地供應乘員新鮮食物的方法。該平臺植物培養總面積為36m2，包括生菜、油麥菜、紫背天葵、苦菊四種可食用蔬菜，主要用于為2名參試乘員提供呼吸用氧，并吸收乘員呼出的二氧化碳，在試驗過程中，每名乘員每餐還可親手采摘并食用新鮮蔬菜30～50g。在空間站培養植物，可為在軌航天員提供新鮮蔬菜，改善生活環境，緩解心理壓力。此外，試驗中還穿插進行了密閉生態系統中的植物生理、乘員生物節律與熱反應、中醫辨證，以及心理學、工效學、食品營養學、環境醫學監測與評價、醫監醫保和空間站衛生清潔制度驗證等方面的科學試驗。同時，與德國合作開展密閉環境中的乘員核心體溫生物節律研究。此次試驗首次突破“人-植物”大氣氧和二氧化碳交換動態平衡調控技術，微生物廢水綜合處理和循環利用等多項關鍵技術，大氣、水和食物的閉合度分別達到100%、85%和15%。

中國嫦娥二號衛星圓滿成功探測4179號小行星

嫦娥-2衛星與4179號小行星（Toutatis）交會示意圖

據中國航天網2012年12月17日綜合消息和《北京日報》報道，當月13日16時30分，嫦娥-2（CE-2）衛星順利飛越4179號小行星（Toutatis），并利用技術試驗分系統的太陽翼監視相機成功拍攝到小行星，成像數據陸續傳回地面（見本期封二）。這是國際上首次近距離觀測4179小行星并取得圖像，標志著中國成為繼美國、歐洲、日本之后的第4個小行星探測的國家。4179號小行星于1934年首次被發現，它體積為1．70km×2．03km×4．26km，2004年它與地球的距離僅約1 600 000km，已被NASA 列入對地球有可能碰撞“潛在危險小行星名單”。CE-2衛星于2010年10月1日發射，在世界上首次實現從月球軌道出發，進入距離地球約150萬千米的日地拉格朗日L2點，近距離探測4179號小行星。2013年1月5日23時46分，超期服役近2年的CE-2衛星探測成功突破10 000 000km。在這次再拓展試驗中，中國首次綜合利用光學天文望遠鏡實現對4179號小行星的飛行軌道精確測定，進一步完善國際天文聯合會的小行星軌道觀測數據；驗證CE-2衛星遠距離測控通信、軌道設計和接近／飛越小行星控制等能力，在航天器燃料最優化分析利用、軌道衰變規律研究等方面取得豐碩成果。

中國空間技術研究院的5項專利獲獎

據中國航天網2012年12月10日報道，中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院的5項專利榮獲第十四屆中國專利獎優秀獎，分別是：“一種星上實時計算環月軌道的方法”“紫外導航敏感器”“一種基于YUV 變換的BAYER 圖像壓縮方法”“一種敏捷衛星姿態機動確定系統”和“雙頻帶雙圓極化背射螺旋天線”。目前該院累計有10項發明專利獲中國專利獎。中國專利獎是聯合國世界知識產權組織與國家知識產權局共同設立的獎項，是我國知識產權領域的最高榮譽。該獎項的評審既注重專利技術水平和創新高度，同時也注重市場轉化過程中的運用情況，對專利的整體水平具有較高的要求。

中國航天員科研訓練中心在失重性骨丟失研究領域取得重大突破

據中國載人航天工程網2012年12月10日報道，在中國航天員科研訓練中心，航天醫學基礎與應用國家重點實驗室的李英賢研究團隊，與香港中文大學、軍事醫學科學院等相關研究單位團結協作，經過近4年的科學實驗，在失重性骨丟失研究領域的分子醫學研究中，取得了世界級的突破性研究成果，發現和闡釋小核酸的一種同時參與造成失重和增齡性成骨能力降低的功能，并且在實驗中針對小核酸開發了治療藥物，成功減緩了模擬失重和增齡導致的成骨能力下降及骨丟失。

科技成果

NASA 投資使用創新材料制造新型傳感器

戈達德航天中心科學家正在研究石墨烯基技術

據NASA 網站2012年12月5日報道，NASA戈達德航天中心的科學家正在進行石墨烯（graphene）的研發工作，并已制造出高質量的石墨烯片，準備用這種新材料制造一種微小的化學傳感器，旨在探測地球上層大氣中的氧原子和其他痕量元素，并用于探測航天器的結構缺陷和元器件的壓力等。

NASA 開發空間反應器并可變廢物為燃料

NASA 可變廢物為燃料的空間反應器

據NASA 網站2012年12月3日報道，NASA肯尼迪航天中心正在實施一項變廢物為燃料的項目，將“國際空間站”上航天員產生的“垃圾”（如食品包裝紙、穿過的衣服、廢料等）變為有用的甲烷、氧氣和水。在實驗室內，工作小組制造了1臺36kg的設備——長0．9 m 的金屬管狀反應器，它能容納3．4L的“垃圾”，使其在1000°F 下燃燒，并產生有用的物質，它的這種功能已經在地面上驗證。據稱，1名航天員在太空中1年形成的垃圾能產生990kg甲烷燃料，可用作從月球表面發射的動力。

“國際空間站”實驗顯示植物無重力時仍能正常生長

植物南芥對照試驗圖片

中國載人航天工程網2012年12月21日消息，據美國國家地理網近期報道，科學家用一種定位植物南芥進行分組并做對照試驗。其受控組是在肯尼迪航天中心發芽、生長的（圖A），而對照組是在“國際空間站”上的（圖B）。在15天內，研究人員每隔6小時給它們拍攝一次照片，并進行對比。研究結果顯示：置身太空的植物表現出與地球上一樣的生長模式。研究人員看到2種根生長的特殊模式：波浪模式和斜移模式。波浪模式是指根尖來來回回生長，很像波浪。當植物的根傾斜，而不是垂直向下生長時，就會發生斜移。這項試驗證實重力并不是決定植物生長模式的關鍵因素，顛覆了植物以重力為基礎的理論。

美研究人員研發月球材料3D 復制技術

據中國載人航天工程網2012年12月28日消息，美國華盛頓州立大學機械和材料工程學院研制了一款利用月球材料（月壤）進行工具復制的3D 復制機，它可用于未來行星登陸時建造基地的任務中。3D 復制技術的原理是通過計算機輔助設計（CAD）模型進行制作，對原材料進行激光高溫加熱，然后形成熔融態的物質并“復制”出來。由于航天運輸代價高昂，NASA）希望減少不必要的工具載荷，同時又要滿足未來月球基地或火星基地建設需求，因此打算用3D 復制技術來幫助解決工具制造問題。2010年，NASA 向該學院專家提出月球材料3D 復制的可行性意見征詢。為支持技術驗證，NASA 還為研究人員提供4．5kg的原始月球土壤模擬物質。近日，研究人員演示如何將月球巖石土壤作為3D 復制機的原材料進行“復制”，其應用范圍是將可以利用的固體材料制造成所需的工具。未來，在建造月球基地的前哨站時，可用月球登陸點的巖石等材料制作建筑工具或維修工具；在執行登陸火星任務時，也可以使用此項技術。

俄羅斯研發出新型飛機盲降導航儀

據中國科技部網站2012年12月24日消息，俄羅斯航空駕駛研究中心已研發出一種新型無線電衛星導航儀，它可實施飛機盲降并在近期進行國家級試驗。當前世界各類飛機普遍使用的是慣性導航和衛星導航系統，慣性導航是依據牛頓慣性原理，利用陀螺儀和加速度儀實現自主式導航，衛星導航則是根據接收的GPS和Glonass全球衛星導航定位系統數據計算飛行坐標進行導航。這種新型無線電衛星導航儀采用一種相對位置導航的計算原理，即同時有兩架飛機接收GPS和Glonass信息，然后二者進行實時數據交換，并利用相對定位方法確定飛行坐標等信息，可將坐標數據精度提升至1 m 之內，從而實現飛機在大霧等不良天氣條件和復雜環境下的安全盲降以及規避碰撞等事故。這種新型導航儀由于外形較小，可安裝到任何類型的飛機上。

俄羅斯科學家發明新的人工降雨方法

據中國科技部網站2013年1月7日消息，俄羅斯列別捷夫物理研究所宇宙射線實驗室提出一種新的方法，使得在雨云濕度不大的情況下進行人工降雨變為可能。這一方法基于氣旋原理。氣旋是三維空間上的大尺度渦旋，其中心氣壓低、四周氣壓高，是一種近地面氣流向內輻合、中心氣流上升的氣象系統。由于地球自轉與科氏力（Coriolis effect）作用，使得氣旋在北半球作逆時針旋轉。空氣在上升過程中，逐漸變冷，水蒸氣開始凝結，最后形成降雨。俄羅斯科學家利用太陽輻射以及地球磁場來實現人工降雨。具體操作方法是：將系留氣球涂成黑色，并按照環形或螺旋形層層排列后升空。氣球的黑色表面吸收太陽輻射而變熱，并把熱量傳遞給周圍的空氣，使得空氣開始升高，并逐漸冷卻。由于在地面和電離層間存在300～500kV 的電位差，當到達一定高度時，安裝在氣球層上的接地導體便通過電暈放電自動生成電離子并成為天然的凝結核，促使水蒸氣凝結，最終實現降雨。俄羅斯研究者稱，利用該方法進行降雨的同時，也能產生風，因此還能滿足一些盆地地區通風的需求。德國企業成立集中式太陽能動力產業技術聯盟

據中國科技部網站2012年12月19日消息，德國35家企業和科研機構最近發起成立德國集中式太陽能動力網絡（簡稱Deutsche CSP）。這是一個具有產業技術聯盟形態的企業聯合組織，參加的35家德國企業和科研機構涵蓋集中式太陽能動力設備的研發、設計、制造、施工直到運行管理和維護的整個產業鏈，如德國航空航天研究院、E．ON 可再生能源公司、日立（德國）電力設備公司、MAN 燃氣機公司等，意圖在共同利益的基礎上，集中德國在該領域的力量，充分利用其技術優勢，大力推進集中式太陽能動力技術，特別是太陽能熱力發電技術的市場化，搶占產業發展領先機會。目前，集中式太陽能熱力電站的發電能力可以達到5～250 MW。與目前廣泛應用的太陽能光伏發電技術相比，該項技術最大優點是更易于實現太陽能儲存（如利用熔鹽等介質儲存熱能），減少晝夜陽光照射強度差異和氣候波動因素的影響，獲得穩定均衡的電能輸出。

澳大利亞研制新定位系統

據中國航天網2013年1月5日消息，澳大利亞亞Locata公司研制出一種Locata定位系統，它與美國的星基全球定位系統（GPS）相似，可用于戶外和室內定位。該系統不用衛星，而是利用地面設備在局部地區傳播無線電信號，其信號強度比GPS大100萬倍。谷歌和諾基亞等公司一直致力于研發該技術，為商場或城市中心建筑物覆蓋區域的用戶提供向導服務，因為在這些地區的GPS 信號不能穿透。美軍在2012年12月簽署1份合同，同意在白沙導彈靶場進行大規模的Locata定位系統試驗，Locata公司也在悉尼進行這種試驗，檢驗該系統是否能為警察和突發事件提供精確的定位。

日本首個高溫超導電纜實證系統順利并網送電

據中國科技部網站2012年12月20日消息，日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）等，最近啟動日本首個將高溫超導電纜并入電網的超導送電實證試驗項目，將在今后1年間連續用于實際送電，以檢驗系統可靠性、安全性及經濟性。此次實證試驗在東京電力的旭變電站（日本神奈川縣橫浜市）內實施。超導電纜的優點是能量損失少，可用更細的線纜輸送大功率電力，預計總體超導送電損失可為原來使用銅線送電時的一半，可大幅提高能源利用效率。