二氧化碳快速造冰技術(shù)打造“最快冰面”

北京冬奧會已拉開大幕，美麗低碳的冬奧場館也吸引了越來越多關(guān)注的目光。為了給參賽運動員良好的冰面體驗，幫助他們發(fā)揮出最佳的競技水平，天津大學馬一太、田華教授團隊在國家重點研發(fā)計劃——科技冬奧專項支持下，通過校企合作，研發(fā)了國際先進的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)，為各國運動員支撐建造了“最美、最快的冰面”。

花樣滑冰和短道速滑兩個項目在首都體育館舉行。對于這兩個項目而言，優(yōu)質(zhì)的冰面有助于運動員取得更好成績，而獲得優(yōu)質(zhì)冰面除了制冰師高超技藝外，制冰系統(tǒng)所決定的冰面溫差均勻性和軟硬度均勻性則是關(guān)鍵性基礎(chǔ)。

制冰機是人工冰場建設(shè)的關(guān)鍵核心，從歷屆冬奧會冰場制冰機來看，主要采用氟利昂等人工合成制冷劑技術(shù)或者氨制冷技術(shù)，前者具有嚴重的溫室效應問題、后者具有安全隱患。

以二氧化碳為制冷劑、冰面下直接蒸發(fā)的制冰機技術(shù)被認為是一種綠色低碳、高效節(jié)能的方案，但其技術(shù)一直掌握在歐美等國家企業(yè)手中。此次以綠色、科技冬奧為契機，通過產(chǎn)學研協(xié)同攻關(guān)，歐悅冰雪投資管理（北京）有限公司、天津大學和艾斯特制冷與太陽能技術(shù)（北京）有限公司等8家單位聯(lián)合研發(fā)、設(shè)計和建造了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的二氧化碳跨臨界直冷制冰機組，在首都體育館冰場進行示范應用，服務冬奧會和國家冰雪戰(zhàn)略。

田華介紹，該方案從二氧化碳制冰系統(tǒng)壓縮、冷卻、節(jié)流和蒸發(fā)四個過程進行節(jié)能設(shè)計：針對壓縮過程采用雙級壓縮讓源頭耗能實現(xiàn)“事半功倍”；針對冷卻過程設(shè)計全顯熱回收對冷卻熱量進行回收，實現(xiàn)冰場澆冰、融雪等不同溫度熱水需求；針對蒸發(fā)過程采用在冰面下直接蒸發(fā)吸熱為冰場提供穩(wěn)定的冷量供應，并優(yōu)化設(shè)計冰下蒸發(fā)盤管和土建保障冰面溫度均勻。

值得一提的是，本方案制冰機從關(guān)鍵部件到整機集成，均實現(xiàn)國內(nèi)設(shè)計、加工、組裝和運行，尤其是水冷式氣冷器是國際上首次應用，有效解決了首體冷卻回路長的工程問題。

“方案的系統(tǒng)綜合節(jié)能達到50%以上，冰面溫差控制在0.3—0.4℃以內(nèi)，無論是綜合能效還是冰面溫差均達到國際先進水平，從而為運動員提供一個軟硬度均勻穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)冰面。”田華說。

此外，由于首都體育館同時承辦花樣滑冰和短道速滑兩個項目，兩者對冰面的冰層厚度和冰面溫度有不同的嚴格要求，需要根據(jù)賽程不斷進行兩塊冰的快速轉(zhuǎn)換。

項目組也充分利用了二氧化碳制冰溫度均勻的特點，結(jié)合精準控制系統(tǒng)和線性降溫策略，實現(xiàn)2小時內(nèi)的快速、高效冰面轉(zhuǎn)換，遠遠小于國際奧委會3小時冰面轉(zhuǎn)換的要求。

天津大學是國內(nèi)最早開展二氧化碳跨臨界制冷熱泵技術(shù)研究的團隊之一。設(shè)備所采用的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)是國家重點研發(fā)計劃科技冬奧專項“制冰機研發(fā)及應用示范”項目的核心成果，田華教授為項目負責人。

發(fā)布時間：2022年2月8日

（來源：科技日報）

重大突破！“人造太陽”新世界紀錄

據(jù)歐洲核聚變研發(fā)創(chuàng)新聯(lián)盟（EUROfusion）、英國原子能管理局（UKAEA）和國際熱核聚變實驗堆（ITER）9日聯(lián)合召開新聞發(fā)布會稱，歐洲科學家在通過聚變等離子體生產(chǎn)能源的道路上取得了重大成功——世界上規(guī)模最大的核聚變反應堆歐洲聯(lián)合環(huán)狀反應堆（JET）中產(chǎn)生了能量輸出為59兆焦耳的穩(wěn)定等離子體。這是自1997年以來，世界首次氘氚核聚變實驗。

JET曾在1997年產(chǎn)生約22兆焦耳聚變能量的等離子體，創(chuàng)造了當時的世界能源紀錄。新實驗打破了該紀錄，JET中的聚變反應在等離子體放電的5秒階段以中子的形式釋放出總共59兆焦耳的能量——以功率單位表示，JET在5秒內(nèi)實現(xiàn)了平均超過11兆瓦的功率輸出。而在1997年的紀錄中，5秒內(nèi)的平均功率為4.4兆瓦。

核聚變發(fā)電又稱為“人造太陽”，旨在模仿太陽上發(fā)生的核聚變。核聚變是氫的兩個同位素氘和氚融合成一個氦原子，這一過程會釋放大量能量。目前世界上唯一能夠使用這種混合燃料運行的裝置是JET。因為氚是一種非常罕見的原材料，需要經(jīng)過特殊處理，所以研究小組通常使用氫或氘進行等離子體實驗，上一次氘氚核聚變實驗還是在1997年進行的。

為了過渡到國際大規(guī)模聚變實驗（ITER）計劃，研究人員此次進行的是氘氚混合燃料聚變實驗。同時，為了使JET實驗盡可能接近未來的熱核聚變實驗堆條件，他們用鈹和鎢的混合物而不是碳覆蓋等離子體容器壁，因為金屬鎢比碳更耐腐蝕，而且不會像碳一樣過多地與燃料結(jié)合。此次實驗在比太陽中心溫度高10倍的條件下，產(chǎn)生的聚變能量達到了創(chuàng)紀錄水平。

ITER設(shè)施目前正在法國南部的卡達拉奇建設(shè)，預計將使用氘和氚混合燃料，計劃實現(xiàn)產(chǎn)出能量10倍于輸入能量（聚變增益）。要想產(chǎn)生凈能量，即輸出能量是加熱等離子體所需能量的兩倍這一目標，在卡達拉奇ITER設(shè)施“上線”之前是不可能實現(xiàn)的。因此，這次實驗是在類ITER條件下創(chuàng)造的世界紀錄。

德國馬克斯·普朗克等離子體物理學研究所科學主任西比勒·君特教授表示：“JET的最新實驗是向ITER最終目標邁出的重要一步。”

發(fā)布時間：2022年2月10日

（來源：科技日報）

科學家研發(fā)微型高清相機技術(shù)

由于視野限制導致拍攝圖像扭曲，微型相機往往難以應用于醫(yī)療診斷和機器人傳感器等領(lǐng)域的圖像采集和處理。普林斯頓大學和華盛頓大學研究人員成功開發(fā)了一種微型相機（約半毫米寬）可拍攝到清晰的全彩色圖像。該成果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

該項目負責人、普林斯頓大學菲利克斯·海德表示，以往拍攝高清晰度圖像需要較大的實驗室儀器設(shè)備，但其新研發(fā)充分利用了神經(jīng)納米光學技術(shù)，通過嵌入超過一百萬個圓柱體作為光學天線，將單個表面變成具有超高分辨率的攝像頭，利用光學表面設(shè)計和信號處理算法來生成高清圖像。該相機可在與微芯片相同的規(guī)模上制造。

發(fā)布時間：2022年2月21日

（來源：科技部）

研究表明新觸屏技術(shù)可用石墨烯替換稀有金屬銦

銦是地球上的稀有金屬之一，它也是無處不在的電子設(shè)備中的一種關(guān)鍵成分。工程師們現(xiàn)在展示了一種將銦換成石墨烯以制造具有完全相同電子特性設(shè)備的方法。氧化銦錫(ITO)薄膜具有高導電性和透光性，這使得它成為各種顯示技術(shù)的選擇。

近日，研究人員成功制造出具有單層石墨烯陽極的有機發(fā)光二極管(OLED)，以取代有機發(fā)光二極管中的銦錫氧化物(ITO）。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表《先進光學材料》雜志上。

研究人員首先使用了一種叫做金屬有機化學氣相沉積的技術(shù)，其將一層石墨烯沉積在一個透明的基底上。石墨烯被摻入硝酸以提高其導電性，然后用激光蝕刻成一個特定的圖案使其成為陽極。

發(fā)布時間：2022年2月22日

（來源：科技部）

中歐合作“微笑計劃”衛(wèi)星磁強計伸桿展開試驗成功

“作為研制過程中的里程碑節(jié)點，磁強計伸桿展開試驗的成功，不僅表明磁強計分系統(tǒng)與載荷艙集成后的功能、性能滿足任務要求，更標志著中歐聯(lián)合研制團隊在‘微笑計劃’任務研制規(guī)范、技術(shù)流程、測試方法及評價標準上達成一致。”中科院國家空間科學中心王勁東研究員2月22日表示，中歐團隊真正實現(xiàn)了技術(shù)、管理上的深度融合，為“微笑計劃”任務的成功實施打下堅實的基礎(chǔ)。

日前，中歐深度合作的空間科學項目——太陽風磁層相互作用全景成像衛(wèi)星（簡稱“微笑計劃”）有效載荷磁強計伸桿展開試驗在歐洲順利實施。

磁強計是一套高精度空間矢量磁場探測設(shè)備，用于探測空間磁場的三維矢量，獲得太陽風磁場的大小及方向的探測數(shù)據(jù)。作為“微笑計劃”衛(wèi)星的重要活動部件，磁強計伸桿能否順利在軌展開直接影響“微笑計劃”任務科學目標實現(xiàn)。

磁強計（包含伸桿）在西班牙空中客車公司與“微笑計劃”任務載荷艙結(jié)構(gòu)熱控件集成并完成測試后，于2022年1月運抵歐空局歐洲航天研究與技術(shù)中心進行熱真空試驗。

王勁東表示，本次展開試驗被安排在載荷艙熱真空試驗后進行，目的是驗證磁強計與載荷艙集成后的機械、電氣性能，伸桿的遙控展開功能，以及驗證熱真空試驗的有效性。

“這是中國首個航天產(chǎn)品在歐洲航天研究與技術(shù)中心進行此類試驗，受到歐洲空間局極大關(guān)注。參加此次熱真空試驗的產(chǎn)品還有空間中心研制的極紫外極光成像儀電控箱結(jié)構(gòu)熱控件。”中科院國家空間科學中心研究員、“微笑計劃”衛(wèi)星工程總體辦公室主任李靖強調(diào)。

受新冠肺炎疫情影響，原計劃由中方團隊負責實施的伸桿展開試驗改為由歐方團隊負責操作。

為此，雙方研制團隊研制了整套地面試驗設(shè)備，編寫了詳細的操作手冊，錄制了視頻教程，并對歐洲航天研究與技術(shù)中心試驗人員進行培訓，最終順利完成了這一重要的系統(tǒng)級試驗。

“微笑計劃”任務磁強計由中國科學院國家空間科學中心空間天氣學國家重點實驗室負責研制，按照歐洲空間局標準通過驗收交付后，集成至歐方負責研制的載荷艙中，中歐雙方在論證、設(shè)計、制造到交付和集成測試等流程中深度融合。

繼地球空間“雙星計劃”后，“微笑計劃”是中歐又一大型空間探測計劃。2015年6月，“微笑計劃”通過中科院與歐空局聯(lián)合遴選，2016年11月正式進入方案研究階段，2019年3月全面進入工程研制階段，預期2024年底前發(fā)射升空。

發(fā)布時間：2022年2月23日

（來源：科技日報）

俄海軍將迎來新型無人攻擊機

據(jù)俄羅斯“今日俄羅斯”電視臺報道，上月底，俄國防部長紹伊古視察喀瑯施塔得公司，了解“天狼星”無人攻擊機的研發(fā)情況。“天狼星”無人攻擊機具備反潛、搜救、中繼和偵察能力，是“獵戶座”無人機的升級改造型號，性能有了大幅提升。據(jù)介紹，該公司將于2023年開始批量生產(chǎn)該型無人攻擊機并向俄海軍交付。

“天狼星”無人攻擊機曾在俄羅斯主辦的“軍隊-2020”國際軍事技術(shù)論壇上公開展示。其能夠攜帶多枚空地導彈和高精度滑翔制導炸彈，包括KAB-100航空炸彈、FAB-100高爆航空炸彈、RBC-500U自由落體炸彈等。2021年，俄國防部與喀瑯施塔得公司簽署“天狼星”無人攻擊機的首份采購合同。

從外形看，“天狼星”無人攻擊機類似于美國MQ-1“捕食者”，采用薄機身、平直翼和V型尾翼設(shè)計。該機起飛重量2.5噸，翼展23米，續(xù)航時間20多小時，配備兩臺渦輪螺旋槳發(fā)動機，大幅提升活動范圍和載荷能力。據(jù)該公司負責人介紹，“天狼星”無人攻擊機具備衛(wèi)星通信以及與有人駕駛飛機相互協(xié)同能力。機上安裝有數(shù)據(jù)交換設(shè)備，并配有加密和抗干擾系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除具備一定抗干擾能力外，還采用編/解碼技術(shù)為通信提供加密保護。“天狼星”無人攻擊機將于今年5月首飛，目前原型機正在生產(chǎn)中。

俄羅斯軍事科學博士康斯坦丁·西夫科夫認為，“天狼星”無人攻擊機具備較長的滯空時間，能夠在海上持續(xù)巡邏，必要時還能使用機載武器實施打擊。另外，它能夠在海上投放聲吶浮標，收集外國潛艇在大洋的位置信息。此外，該型無人機還能攜帶小型魚雷攻擊潛艇，批量裝備海軍后，有助于提高俄海軍作戰(zhàn)能力。俄《獨立軍事評論》主編德米特里·利托夫金認為，“天狼星”無人攻擊機未來能夠從兩棲攻擊艦和航母上起飛，通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)向艦隊和位于莫斯科的俄軍總參謀部提供情報信息，這也是俄海軍對該型無人機的發(fā)展期待。

發(fā)布時間：2022年2月15日

（來源：中國國防報）

美計劃為民用飛機加裝激光反導系統(tǒng)

據(jù)外媒報道，日前美國“聯(lián)邦快遞”公司向美國聯(lián)邦航空局提交裝配計劃，申請為所屬空客A321-200型飛機加裝“定向紅外反導系統(tǒng)”。這套系統(tǒng)是一種運用激光束對來襲導彈進行致盲打擊、使其偏離目標的激光武器，也是美軍運輸機和直升機上普遍裝備的一種自衛(wèi)武器。

據(jù)報道，這款“定向紅外反導系統(tǒng)”由激光炮塔、發(fā)射機、干擾機和導彈預警系統(tǒng)組成。其中，激光炮塔可360度旋轉(zhuǎn)，便于探測、反制各個方向的來襲導彈。整套系統(tǒng)搭載在獨立吊艙中，安裝在機腹位置。它可在所有紅外波段探測來襲導彈的威脅，并使用單一波段應對。經(jīng)測試證明，這套系統(tǒng)可有效應對目前各國裝備的29種單兵防空系統(tǒng)。

近年來，民用飛機遭單兵防空武器攻擊事件頻發(fā)。國際民航組織報告顯示，自20世紀70年代以來，全球至少有42架民用飛機遭到單兵防空系統(tǒng)攻擊。美聯(lián)邦航空局據(jù)此認為，需要為民用大型客機配備激光反導系統(tǒng)。考慮到目前缺乏有關(guān)此類系統(tǒng)的安全標準，美聯(lián)邦航空局向美交通局建議，“有條件地允許”美“聯(lián)邦快遞”飛機裝備紅外反導系統(tǒng)，以抵御導彈攻擊。這是因為紅外激光非可見光，會對人體皮膚和眼睛造成損傷，安全風險較高。同時，它也會對其他飛機和地面設(shè)施造成破壞。

美國土安全部曾計劃使用多種空中平臺搭載激光武器，以應對單兵防空系統(tǒng)威脅，其中包括使用高空長航時無人機對單兵防空系統(tǒng)進行探測、跟蹤和定向打擊，但實操性不大。近年來，隨著定向紅外反導系統(tǒng)在重量、尺寸等方面的改善，紅外反導模塊化設(shè)備被普遍運用于軍用飛機上。如美陸軍為AH-64“阿帕奇”、UH-60“黑鷹”等直升機加裝“通用紅外反導系統(tǒng)”。

單兵防空系統(tǒng)對處于起降階段的民用飛機威脅較大。美“蘭德”公司2019年的一份研究報告稱，俄羅斯是單兵防空系統(tǒng)的最大出口國，2010年至2018年曾售出1萬多套單兵防空系統(tǒng)，主要流向委內(nèi)瑞拉、伊拉克、敘利亞和利比亞等國家。這些系統(tǒng)部分落入叛亂組織手中，用來對付敵方戰(zhàn)機，還有一些落入恐怖組織或犯罪組織手中，對民用飛機安全構(gòu)成嚴重挑戰(zhàn)。事實上，美國才是最大的單兵防空系統(tǒng)擴散國。20世紀80年代，美國為支持阿富汗武裝抵抗蘇聯(lián)入侵，為其提供了大量“毒刺”導彈，至今仍有許多下落不明。

發(fā)布時間：2022年2月8日

（來源：中國國防報）

威脅情報庫系統(tǒng) 實時守護冬奧網(wǎng)絡(luò)安全

2月20日，在北京未來科學城的國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院（以下簡稱國網(wǎng)智研院），冬奧供電網(wǎng)絡(luò)安全保障團隊正在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)分析中心進行值守，實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢，運用自主研發(fā)的先進數(shù)字化技術(shù)裝備，防范和化解隨時可能出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)安全風險，為冬奧供電萬無一失提供有力支撐。

我國利用自研的“威脅情報庫系統(tǒng)”支撐全網(wǎng)威脅情報收集與風險預警。“為了保證提供的威脅情報的準確性和時效性，一方面，我們通過收集全球不同來源的威脅情報及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)，包括IP信譽、域名信譽、文件信譽、APT跟蹤、歷史活躍信息以及全面的開源威脅情報進行多源聚合智能分析技術(shù)，提升威脅情報準確性；另一方面，結(jié)合部署在全球多個國家的攻擊誘捕節(jié)點，捕獲‘一手’網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅情報進行情報補充和驗證，提升威脅情報的有效性和時效性。”國網(wǎng)智研院相關(guān)負責人介紹說。

基于大數(shù)據(jù)和機器學習技術(shù)，國網(wǎng)智研院自研了互聯(lián)網(wǎng)敏感信息巡查系統(tǒng)，在冬奧保障期間對相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)源代碼泄露、未備案網(wǎng)站等進行實時監(jiān)控，并可以根據(jù)目標對象關(guān)鍵詞和特征字，以及系統(tǒng)配色、圖標等內(nèi)容，自動完成海量互聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)的識別，及時發(fā)現(xiàn)可能的信息泄露事件。

“我們利用自研的智慧協(xié)同作戰(zhàn)裝備對全網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)展開7×24小時的可用性及安全性監(jiān)測。”國網(wǎng)智研院相關(guān)負責人說，在冬奧保障前夕，我們利用網(wǎng)絡(luò)安全漏洞檢測功能對相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行漏洞隱患挖掘，識別系統(tǒng)安全隱患；在冬奧保障階段，通過對網(wǎng)站從不同線路訪問的速度情況、網(wǎng)站響應時間，判斷網(wǎng)站的可用性，并第一時間進行預警。在安全性方面，我們通過對網(wǎng)站頁面進行爬取與特征匹配，判斷網(wǎng)頁掛馬、網(wǎng)頁篡改等安全事件是否有可能發(fā)生，以便及時發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患。

發(fā)布時間：2022年2月23日

（來源：科技日報）

比一粒鹽還小的電池問世

德國開姆尼茨工業(yè)大學及中國長春應用化學研究所科學家在《先進能源材料》雜志上撰文稱，他們研制出了迄今世界上最小的電池，可為一粒灰塵大小的計算機供電，未來有望在物聯(lián)網(wǎng)、微型醫(yī)療植入物、微型機器人系統(tǒng)和超柔性電子等領(lǐng)域大顯身手。

電子產(chǎn)品一直在朝小型化邁進，小型微電子設(shè)備（如植入人體內(nèi)的傳感器系統(tǒng)）需要比一粒灰塵還小的計算機和電池。但迄今為止，缺乏可隨時隨地運行的電源，以及很難生產(chǎn)可集成的微電池這兩大因素阻礙了這一趨勢。

科學家們稱，通過開發(fā)合適的電池或“采集”發(fā)電方法，可以為微小的亞毫米級計算機供電。但目前微型電池的生產(chǎn)方法與普通電池大相徑庭，如擁有高能量密度的緊湊型電池（紐扣電池等）使用濕化學方法制造而成，使用這種標準技術(shù)生產(chǎn)的微電池可以提供良好的能量和功率密度，但其直徑明顯超過1平方毫米。

研究團隊的目標是設(shè)計一種直徑小于1平方毫米、可集成在芯片上的電池，其最小能量密度仍為100微瓦時/平方厘米。為實現(xiàn)這一目標，該團隊在微型規(guī)模上集成了集電器和電極條——特斯拉也在大規(guī)模使用類似工藝制造其電動汽車用電池。

研究人員使用到了所謂的“瑞士卷”或“微型折紙”工藝。他們在晶圓表面連續(xù)涂覆聚合物、金屬和介電材料薄層，形成具有內(nèi)在張力的分層系統(tǒng)。薄層被剝離會釋放出機械張力，隨后自動彈回去卷成“瑞士卷”。因此，不需要外力就能制造出一個自卷繞圓筒式微型電池。

利用這種方法，團隊制造出可以反復充電的迄今最小的微電池，其比一粒鹽還小，能為世界上最小的計算機芯片供電約10個小時。而且，該方法與現(xiàn)有芯片制造技術(shù)兼容，能夠在晶圓表面生產(chǎn)高通量微型電池。

研究人員稱，這款微型電池有望在物聯(lián)網(wǎng)、微型醫(yī)療植入物等領(lǐng)域大顯身手，應用于未來的微納電子傳感器和執(zhí)行器內(nèi)。他們表示，這項技術(shù)仍有巨大的優(yōu)化潛力，未來可能會出現(xiàn)更強大的微電池。

發(fā)布時間：2022年2月23日

（來源：科技日報）

“夢幻五環(huán)”背后的航天科技

從開幕式升騰的“冰晶五環(huán)”到閉幕式璀璨的“夢幻五環(huán)”，這背后自始至終來自強大航天科技的支撐。即按照航天科技集團整體工作部署，北京良辰光啟數(shù)字技術(shù)有限公司（以下簡稱良辰光啟）的團隊在助力冬奧會項目中，拋灑激情和汗水，用中國光影科技點亮冬奧夜空。據(jù)介紹，由良辰光啟聯(lián)合四川長虹電源有限責任公司聯(lián)合研發(fā)供電系統(tǒng)，在圓滿完成開幕式“冰晶五環(huán)”供電系統(tǒng)保障工作后，前后呼應，又再次為閉幕式“夢幻五環(huán)”提供供電系統(tǒng)，實現(xiàn)一次次技術(shù)創(chuàng)新和突破。

對于奧運五環(huán)異型結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的適配性是首當其沖的難題。“根據(jù)五環(huán)供電需求，需要配置30kWh的蓄電池系統(tǒng)，且蓄電池系統(tǒng)需要安裝在五環(huán)骨架內(nèi)部有限空間內(nèi)。項目組創(chuàng)新提出模塊化設(shè)計思路，將蓄電池系統(tǒng)設(shè)計成多個小的子蓄電池模塊，解決了蓄電池系統(tǒng)在五環(huán)異型空間內(nèi)的適配性。”2月20日，良辰光啟總裁王哲在接受科技日報記者采訪時表示。

緊接著，又出現(xiàn)了新的難題——重量超重。據(jù)介紹，整個五環(huán)在初步設(shè)計時重量超過3.5噸，供配電系統(tǒng)重量超過550kg。“我們通過多輪結(jié)構(gòu)強度仿真，在保證結(jié)構(gòu)強度安全的前提下進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低結(jié)構(gòu)件的重量；通過對供、配電線纜壓降、線損等的精細計算，優(yōu)化供、配電線纜的選型及布線方案，降低線纜的重量。最終實現(xiàn)供、配電系統(tǒng)減重超過100kg，減重比例接近20%。”王哲答道。

據(jù)了解，整個五環(huán)系統(tǒng)設(shè)備是完全靠電池系統(tǒng)供電支撐全場演出的，那么，如何保證供電可靠性，確保表演時萬無一失？“經(jīng)過反復研討，最終項目組制定了模塊化、冗余供電的方案。由多個子蓄電池并聯(lián)供電，即便任何1個子蓄電池有故障，系統(tǒng)都能夠快速隔離故障蓄電池，而不影響整個供電系統(tǒng)正常工作，項目組通過設(shè)計多級過流保護，優(yōu)化布線設(shè)計等方案解決了問題。”王哲介紹說。

據(jù)介紹，為確保出廠產(chǎn)品的可靠性，良辰光啟團隊參照航空、航天產(chǎn)品標準，制定20余項測試方案，覆蓋產(chǎn)品功能性能，高、低溫性能，耐振動性能，安全性等，對產(chǎn)品進行全方面檢驗。為了驗證系統(tǒng)在低溫下工作可靠性，科研人員進行了-20℃的極端環(huán)境系統(tǒng)測試；為了驗證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度以及電連接可靠性，還對每臺產(chǎn)品進行1600公里運輸振動試驗。

為了保障系統(tǒng)的安全性，科研人員借鑒公司在航空、航天領(lǐng)域用鋰離子電池系統(tǒng)安全性設(shè)計的技術(shù)經(jīng)驗，從設(shè)計、維護、使用、保障等方面進行全面的安全性設(shè)計。從能量單元模塊化設(shè)計、安全隔離設(shè)計、智能BMS設(shè)計等方面保證產(chǎn)品的安全性。針對鋰離子電池可能發(fā)生熱失控排放可燃性氣體可能導致爆炸、燃燒的安全性風險，蓄電池系統(tǒng)熱失控排氣量及爆炸極限計算、分析，并優(yōu)化電池模塊在五環(huán)內(nèi)的布局，保證即便有一臺電池模塊發(fā)生熱失控，產(chǎn)生的可燃性氣體濃度也低于爆炸下限。

發(fā)布時間：2022年2月20日

（來源：科技日報）

利用舊口罩可制造經(jīng)濟型電池

俄羅斯國立研究型技術(shù)大學開發(fā)出一項新技術(shù)，利用舊口罩生產(chǎn)經(jīng)濟型電池，而電池外殼由廢舊的藥品包裝制造。相關(guān)研究發(fā)表在《能源儲存》雜志上。

研究人員表示，這項新技術(shù)可獲得既薄又靈活的廉價電池，由于其成本低，這些電池也可以是一次性的。與傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品相比，新電池具有高密度的存儲能量和電容。其制造步驟如下：首先，用超聲波對口罩進行消毒，再浸入石墨烯“墨水”中，然后將材料在壓力下壓制，加熱到140℃，最后在兩個由新材料制成的電極之間放置一個具有絕緣性能的墊片（也由口罩材料制成）。

以前使用類似技術(shù)生產(chǎn)的扣式電池的容量為每1千克10瓦時，新電池提高到每千克98瓦時。當研究人員在這種電池的電極中加入CaCoO系無機鈣鈦礦納米顆粒時，其能量容量又增加了一倍，實現(xiàn)了每克1706法拉的高電容，這明顯高于未添加石墨烯的最佳碳化電極的電容（每克1000法拉）。

發(fā)布時間：2022年2月10日

（來源：科技日報）

中國第二臺華龍一號首次滿功率運行離投入商運又近一步

中核集團福建福清核電有限公司19日稱，19日20時45分，全球第三臺、中國第二臺華龍一號——中核集團福清核電6號機組首次達到100%滿功率運行，各項參數(shù)正常，為中國自主三代核電華龍一號示范工程全面投入商業(yè)運行奠定堅實基礎(chǔ)。

作為中國核電走向世界的“國家名片”，華龍一號是中國核電發(fā)展的重大成就，也是當前核電市場接受度最高的三代核電機型之一，連續(xù)兩年入選央企十大“國之重器”。華龍一號是中核集團在30余年核電科研、設(shè)計、建設(shè)、運行和管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研發(fā)設(shè)計的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代壓水堆核電創(chuàng)新成果，滿足國際最高安全標準，完全具備批量化建設(shè)能力。目前，華龍一號全球首堆福清核電5號機組、海外首堆巴基斯坦卡拉奇2號機組已于2021年先后投入商運。2月1日，華龍一號阿根廷核電項目總包合同簽訂。

每臺華龍一號機組裝機容量116.1萬千瓦，年發(fā)電能力近100億度，能夠滿足中等發(fā)達國家100萬人口的年度生產(chǎn)和生活用電需求，相當于每年減少標準煤消耗312萬噸、減少二氧化碳排放816萬噸，相當于植樹造林7000多萬棵，對優(yōu)化中國能源結(jié)構(gòu)、推動綠色低碳發(fā)展，助力實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標具有重要意義。

自福清核電6號機組首次裝料以來，福清核電、中核工程組成的聯(lián)合團隊連續(xù)作戰(zhàn)，全力保證調(diào)試工作安全高質(zhì)量開展，先后完成各個功率平臺下的各項調(diào)試試驗，機組性能滿足設(shè)計要求。

發(fā)布時間：2022年2月20日

（來源：中新網(wǎng)）

中國飛機制造“試水”區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)化供應鏈“數(shù)據(jù)管理”

中國工程院院士、中國商用飛機 有限責任公司(簡稱：中國商飛)首席科學家吳光輝26日在滬透露，中國商飛上海飛機制造有限公司(簡稱：上飛公司)和上海樹圖區(qū)塊鏈研究院正在開展關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)在航空供應鏈等場景的應用示范研究。

中國商飛是實施中國大型飛機重大專項大型客機項目的主體，是實現(xiàn)中國民用飛機產(chǎn)業(yè)化的主要載體；承擔著中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的ARJ21支線飛機、C919大型客機以及未來中俄遠程寬體客機的研制生產(chǎn)任務。

當天，2022上海區(qū)塊鏈創(chuàng)新策源工作推進會暨重大成果發(fā)布會在上海舉行。吳光輝在會上稱，航空工業(yè)正在積極推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型。中國商飛有5G、大數(shù)據(jù)、人工智能賦能航空制造業(yè)的基礎(chǔ)和成熟經(jīng)驗，建立了較為完整的供應鏈體系。

對于航空工業(yè)而言，即便一個小零件，也是“牽一發(fā)而動全身”，供應鏈的追溯尤為重要。而區(qū)塊鏈技術(shù)正好可以解決相關(guān)關(guān)鍵問題。

吳光輝表示，結(jié)合中國商飛已有的5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析技術(shù)，和區(qū)塊鏈的不可篡改、全程留痕、可以追溯和高效存儲等特性，雙方旨在形成航空產(chǎn)品質(zhì)量信息和生產(chǎn)物流信息的示范應用，提升航空供應鏈的精細管理能力，解決航空供應鏈中的“數(shù)據(jù)孤島”問題，還避免“一物多碼”問題。他表示，這也可以在供應鏈環(huán)節(jié)的上下游企業(yè)中建立良性互動的產(chǎn)品生態(tài)鏈管理平臺。

他說，目前，中國商飛已經(jīng)利用公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)搭建4個區(qū)塊鏈節(jié)點，完成數(shù)據(jù)上鏈、數(shù)據(jù)查詢智能合約的部署，使用采集的中機身裝配產(chǎn)線定位器運輸數(shù)據(jù)，開展了上鏈測試，效果良好。

發(fā)布時間：2022年2月26日

（來源：中新網(wǎng)）

科技部：2022北京冬奧會有200多項科技成果得到應用

2月25日，在國新辦舉行的科技創(chuàng)新有關(guān)進展新聞發(fā)布會上，科技部部長王志剛介紹，科技是2022北京冬奧會成功舉辦一個重要支撐因素，也是冬奧會各項活動中的一個亮點。此次冬奧會有200多項科技成果得到應用。

王志剛介紹，一是北京冬奧做到了近零排放，都是綠色能源；二是綠色出行；三是5G共享，中央電視臺5G+8K。還有智慧觀賽、運動科技、清潔環(huán)境。全國范圍內(nèi)有500多家單位，超過萬名科研人員圍繞數(shù)學、物理、化學、材料、生物、機械、氣象、運動醫(yī)學，包括一些科研平臺、科研手段，建模、仿真等方面參與到了科技創(chuàng)新和應用中來。

“這些成果，對“科技冬奧”，對以后的冰雪運動，都有很長遠的價值和意義”，王志剛表示，冬奧結(jié)束了，這些理論方法范式、模型等科技成果，包括在基礎(chǔ)研究方面、技術(shù)創(chuàng)新方面、應用驅(qū)動方面的一些成果，都會長期存在，不僅對我們國家的冰雪運動和國際奧林匹克運動有價值，而且對其他領(lǐng)域的應用，比如能源、交通、環(huán)境等方面，都會有一些新的貢獻。

發(fā)布時間：2022年2月25日

（來源：光明網(wǎng)）

2022中國航天將實現(xiàn)多個首次空間站航天員乘組年內(nèi)在軌“換班”

今年，中國航天科技集團全年計劃安排50余次宇航發(fā)射任務、發(fā)射140余個航天器。其中，建造空間站是全年宇航任務的重中之重，過程中將實現(xiàn)空間站航天員乘組在軌“換班”等多個首次。探月工程四期等型號研制工作也將在今年重點展開。昨天，中國航天科技集團發(fā)布《中國航天科技活動藍皮書(2021年)》時，透露了這些消息。

中國航天科技集團宇航部副部長馬濤表示，2022年該集團將完成載人航天空間站工程六次重大任務，全面建成空間站，推動中國航天發(fā)展進入新高度。長征六號甲運載火箭將完成首飛，并將發(fā)射多顆國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施科研衛(wèi)星和業(yè)務衛(wèi)星，重點開展探月工程四期、小行星探測器等多個型號研制工作。

在太空出差的神舟十三號乘組，將在太空駐留滿6個月后返回地面。中國航天科技集團五院載人飛船系統(tǒng)項目技術(shù)副經(jīng)理邵立民介紹，神舟十三號載人飛船將首次采用快速返回方案，著陸于東風著陸場，提升航天員舒適性和任務實施效率。

空間站建造階段將依次發(fā)射天舟四號、神舟十四號、實驗艙Ⅰ、實驗艙Ⅱ、天舟五號和神舟十五號六艘航天器。空間站建成后，艙內(nèi)活動空間將超過110立方米，可實現(xiàn)長期3人、短期6人駐留，在完成功能、性能在軌測試后將轉(zhuǎn)入運營階段。

神舟十四號、十五號載人飛船發(fā)射任務將由長征二號F運載火箭承擔。中國航天科技集團一院長征二號F運載火箭副總設(shè)計師劉烽介紹，長征二號F遙十四作為神舟十三號的應急救援火箭，已在發(fā)射場“待命”4個月，狀態(tài)良好，待神舟十三號航天員返回后將解除應急值班狀態(tài)，轉(zhuǎn)為承擔神舟十四號飛船發(fā)射任務。

中國航天科技集團五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計師柏林厚表示，今年，空間站將首次同時停靠神舟十四號、十五號兩艘神舟載人飛船，實現(xiàn)6名航天員乘組在軌輪換，并首次實現(xiàn)6個航天器組合體飛行。空間站在軌建造任務密度大，且任務間相互關(guān)聯(lián)，對接分離動作將達到十余次，同時將實施艙段轉(zhuǎn)位、大小臂組合工作、貨物出艙等新任務，對空間站組合體的狀態(tài)管控異常復雜。空間站建造完成后，將持續(xù)開展航天員駐留和多領(lǐng)域空間科學技術(shù)試驗。

中國航天科技集團一院長征八號運載火箭副主任設(shè)計師陳曉飛透露，長征八號遙二火箭預計于今年2月底至3月初擇機發(fā)射，搭載7家衛(wèi)星研制單位的22顆衛(wèi)星，將創(chuàng)造我國一次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀錄。

2021年，中國航天以55次發(fā)射次數(shù)居世界首位，共發(fā)射航天器115個，載荷總質(zhì)量191.19噸，同比增長85.5%。這一年，我國在航天發(fā)射活動、航天器研制活動、航天應用服務、商業(yè)航天及國際合作方面均有極大發(fā)展。