科技成果

中国环境减灾-1C卫星传回首幅影像

据中国航天网2012年12月13日报道，当月9日，环境减灾-1C卫星有效载荷首次开机成像，成功获取首幅合成孔径雷达影像图，图像清晰，层次分明，信息丰富。至此，环境减灾-1C 卫星实现星地链路连通，星地系统工作正常。中科院对地观测中心密云接收站已准时捕获并成功接收卫星下传的全部数据，中国资源卫星应用中心完成标准产品生产，形成了第一幅影像图（郑州地区SAR 图像）。环境减灾-1C卫星是我国首颗民用雷达卫星，配有S频段合成孔径雷达，可获取地物影像信息，具备空间分辨率5m 和20m 扫描两种成像模式，幅宽分别为40km 和100km；具有全天时、全天候的成像能力，可在多云、阴雨、大雾等情况下，准确获取地表真实的图像。相比光学成像卫星，它对地观测效率有了大幅提高。据悉，环境减灾-1C卫星还将继续进行在轨调试运行，并与之前成功发射的环境减灾-1A、1B卫星组成我国环境与灾害监测预报小卫星星座，形成具备中高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和宽覆盖的对地观测遥感系统，为我国环境保护和防灾减灾事业提供支持。

资源三号卫星工程实现4项“国内第一”

据中国航天网2013年1月9日消息，中国航天科技集团公司研制并发射的首颗民用高分辨率立体测图卫星资源三号，在轨运行1年来共有多项技术指标达到或优于国外同类型测绘卫星。资源三号卫星于2012年1月9日成功发射，其工程实现了4项“国内第一”：首次实现我国民用遥感卫星多角度、多光谱综合立体成像；首次使我国卫星的影像质量及测图精度达到国际先进水平；首次实现我国超高码速率遥感数据传输的国际领先水平；首次实施遥感卫星5年长寿命设计。据悉，中国计划用10～15年建立测绘遥感卫星体系，包括光学立体测图卫星、干涉雷达卫星、激光测高卫星、重力测量卫星等。

中国首次受控生态生保集成试验取得成功

受控生态生保系统集成试验环境外观图

据中国载人航天工程网2012年12月1日消息，中国2011年建成的受控生态生保系统（又称生物再生式生保系统），近日完成首次集成试验并获得成功，为我国未来空间站受控生态生保飞行验证奠定基础。此次试验重点是研究密闭系统中人与植物间的氧气、二氧化碳、水等物质的动态平衡调控机制，并掌握就地供应乘员新鲜食物的方法。该平台植物培养总面积为36m2，包括生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊四种可食用蔬菜，主要用于为2名参试乘员提供呼吸用氧，并吸收乘员呼出的二氧化碳，在试验过程中，每名乘员每餐还可亲手采摘并食用新鲜蔬菜30～50g。在空间站培养植物，可为在轨航天员提供新鲜蔬菜，改善生活环境，缓解心理压力。此外，试验中还穿插进行了密闭生态系统中的植物生理、乘员生物节律与热反应、中医辨证，以及心理学、工效学、食品营养学、环境医学监测与评价、医监医保和空间站卫生清洁制度验证等方面的科学试验。同时，与德国合作开展密闭环境中的乘员核心体温生物节律研究。此次试验首次突破“人-植物”大气氧和二氧化碳交换动态平衡调控技术，微生物废水综合处理和循环利用等多项关键技术，大气、水和食物的闭合度分别达到100%、85%和15%。

中国嫦娥二号卫星圆满成功探测4179号小行星

嫦娥-2卫星与4179号小行星（Toutatis）交会示意图

据中国航天网2012年12月17日综合消息和《北京日报》报道，当月13日16时30分，嫦娥-2（CE-2）卫星顺利飞越4179号小行星（Toutatis），并利用技术试验分系统的太阳翼监视相机成功拍摄到小行星，成像数据陆续传回地面（见本期封二）。这是国际上首次近距离观测4179小行星并取得图像，标志着中国成为继美国、欧洲、日本之后的第4个小行星探测的国家。4179号小行星于1934年首次被发现，它体积为1．70km×2．03km×4．26km，2004年它与地球的距离仅约1 600 000km，已被NASA 列入对地球有可能碰撞“潜在危险小行星名单”。CE-2卫星于2010年10月1日发射，在世界上首次实现从月球轨道出发，进入距离地球约150万千米的日地拉格朗日L2点，近距离探测4179号小行星。2013年1月5日23时46分，超期服役近2年的CE-2卫星探测成功突破10 000 000km。在这次再拓展试验中，中国首次综合利用光学天文望远镜实现对4179号小行星的飞行轨道精确测定，进一步完善国际天文联合会的小行星轨道观测数据；验证CE-2卫星远距离测控通信、轨道设计和接近／飞越小行星控制等能力，在航天器燃料最优化分析利用、轨道衰变规律研究等方面取得丰硕成果。

中国空间技术研究院的5项专利获奖

据中国航天网2012年12月10日报道，中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院的5项专利荣获第十四届中国专利奖优秀奖，分别是：“一种星上实时计算环月轨道的方法”“紫外导航敏感器”“一种基于YUV 变换的BAYER 图像压缩方法”“一种敏捷卫星姿态机动确定系统”和“双频带双圆极化背射螺旋天线”。目前该院累计有10项发明专利获中国专利奖。中国专利奖是联合国世界知识产权组织与国家知识产权局共同设立的奖项，是我国知识产权领域的最高荣誉。该奖项的评审既注重专利技术水平和创新高度，同时也注重市场转化过程中的运用情况，对专利的整体水平具有较高的要求。

中国航天员科研训练中心在失重性骨丢失研究领域取得重大突破

据中国载人航天工程网2012年12月10日报道，在中国航天员科研训练中心，航天医学基础与应用国家重点实验室的李英贤研究团队，与香港中文大学、军事医学科学院等相关研究单位团结协作，经过近4年的科学实验，在失重性骨丢失研究领域的分子医学研究中，取得了世界级的突破性研究成果，发现和阐释小核酸的一种同时参与造成失重和增龄性成骨能力降低的功能，并且在实验中针对小核酸开发了治疗药物，成功减缓了模拟失重和增龄导致的成骨能力下降及骨丢失。

科技成果

NASA 投资使用创新材料制造新型传感器

戈达德航天中心科学家正在研究石墨烯基技术

据NASA 网站2012年12月5日报道，NASA戈达德航天中心的科学家正在进行石墨烯（graphene）的研发工作，并已制造出高质量的石墨烯片，准备用这种新材料制造一种微小的化学传感器，旨在探测地球上层大气中的氧原子和其他痕量元素，并用于探测航天器的结构缺陷和元器件的压力等。

NASA 开发空间反应器并可变废物为燃料

NASA 可变废物为燃料的空间反应器

据NASA 网站2012年12月3日报道，NASA肯尼迪航天中心正在实施一项变废物为燃料的项目，将“国际空间站”上航天员产生的“垃圾”（如食品包装纸、穿过的衣服、废料等）变为有用的甲烷、氧气和水。在实验室内，工作小组制造了1台36kg的设备——长0．9 m 的金属管状反应器，它能容纳3．4L的“垃圾”，使其在1000°F 下燃烧，并产生有用的物质，它的这种功能已经在地面上验证。据称，1名航天员在太空中1年形成的垃圾能产生990kg甲烷燃料，可用作从月球表面发射的动力。

“国际空间站”实验显示植物无重力时仍能正常生长

植物南芥对照试验图片

中国载人航天工程网2012年12月21日消息，据美国国家地理网近期报道，科学家用一种定位植物南芥进行分组并做对照试验。其受控组是在肯尼迪航天中心发芽、生长的（图A），而对照组是在“国际空间站”上的（图B）。在15天内，研究人员每隔6小时给它们拍摄一次照片，并进行对比。研究结果显示：置身太空的植物表现出与地球上一样的生长模式。研究人员看到2种根生长的特殊模式：波浪模式和斜移模式。波浪模式是指根尖来来回回生长，很像波浪。当植物的根倾斜，而不是垂直向下生长时，就会发生斜移。这项试验证实重力并不是决定植物生长模式的关键因素，颠覆了植物以重力为基础的理论。

美研究人员研发月球材料3D 复制技术

据中国载人航天工程网2012年12月28日消息，美国华盛顿州立大学机械和材料工程学院研制了一款利用月球材料（月壤）进行工具复制的3D 复制机，它可用于未来行星登陆时建造基地的任务中。3D 复制技术的原理是通过计算机辅助设计（CAD）模型进行制作，对原材料进行激光高温加热，然后形成熔融态的物质并“复制”出来。由于航天运输代价高昂，NASA）希望减少不必要的工具载荷，同时又要满足未来月球基地或火星基地建设需求，因此打算用3D 复制技术来帮助解决工具制造问题。2010年，NASA 向该学院专家提出月球材料3D 复制的可行性意见征询。为支持技术验证，NASA 还为研究人员提供4．5kg的原始月球土壤模拟物质。近日，研究人员演示如何将月球岩石土壤作为3D 复制机的原材料进行“复制”，其应用范围是将可以利用的固体材料制造成所需的工具。未来，在建造月球基地的前哨站时，可用月球登陆点的岩石等材料制作建筑工具或维修工具；在执行登陆火星任务时，也可以使用此项技术。

俄罗斯研发出新型飞机盲降导航仪

据中国科技部网站2012年12月24日消息，俄罗斯航空驾驶研究中心已研发出一种新型无线电卫星导航仪，它可实施飞机盲降并在近期进行国家级试验。当前世界各类飞机普遍使用的是惯性导航和卫星导航系统，惯性导航是依据牛顿惯性原理，利用陀螺仪和加速度仪实现自主式导航，卫星导航则是根据接收的GPS和Glonass全球卫星导航定位系统数据计算飞行坐标进行导航。这种新型无线电卫星导航仪采用一种相对位置导航的计算原理，即同时有两架飞机接收GPS和Glonass信息，然后二者进行实时数据交换，并利用相对定位方法确定飞行坐标等信息，可将坐标数据精度提升至1 m 之内，从而实现飞机在大雾等不良天气条件和复杂环境下的安全盲降以及规避碰撞等事故。这种新型导航仪由于外形较小，可安装到任何类型的飞机上。

俄罗斯科学家发明新的人工降雨方法

据中国科技部网站2013年1月7日消息，俄罗斯列别捷夫物理研究所宇宙射线实验室提出一种新的方法，使得在雨云湿度不大的情况下进行人工降雨变为可能。这一方法基于气旋原理。气旋是三维空间上的大尺度涡旋，其中心气压低、四周气压高，是一种近地面气流向内辐合、中心气流上升的气象系统。由于地球自转与科氏力（Coriolis effect）作用，使得气旋在北半球作逆时针旋转。空气在上升过程中，逐渐变冷，水蒸气开始凝结，最后形成降雨。俄罗斯科学家利用太阳辐射以及地球磁场来实现人工降雨。具体操作方法是：将系留气球涂成黑色，并按照环形或螺旋形层层排列后升空。气球的黑色表面吸收太阳辐射而变热，并把热量传递给周围的空气，使得空气开始升高，并逐渐冷却。由于在地面和电离层间存在300～500kV 的电位差，当到达一定高度时，安装在气球层上的接地导体便通过电晕放电自动生成电离子并成为天然的凝结核，促使水蒸气凝结，最终实现降雨。俄罗斯研究者称，利用该方法进行降雨的同时，也能产生风，因此还能满足一些盆地地区通风的需求。德国企业成立集中式太阳能动力产业技术联盟

据中国科技部网站2012年12月19日消息，德国35家企业和科研机构最近发起成立德国集中式太阳能动力网络（简称Deutsche CSP）。这是一个具有产业技术联盟形态的企业联合组织，参加的35家德国企业和科研机构涵盖集中式太阳能动力设备的研发、设计、制造、施工直到运行管理和维护的整个产业链，如德国航空航天研究院、E．ON 可再生能源公司、日立（德国）电力设备公司、MAN 燃气机公司等，意图在共同利益的基础上，集中德国在该领域的力量，充分利用其技术优势，大力推进集中式太阳能动力技术，特别是太阳能热力发电技术的市场化，抢占产业发展领先机会。目前，集中式太阳能热力电站的发电能力可以达到5～250 MW。与目前广泛应用的太阳能光伏发电技术相比，该项技术最大优点是更易于实现太阳能储存（如利用熔盐等介质储存热能），减少昼夜阳光照射强度差异和气候波动因素的影响，获得稳定均衡的电能输出。

澳大利亚研制新定位系统

据中国航天网2013年1月5日消息，澳大利亚亚Locata公司研制出一种Locata定位系统，它与美国的星基全球定位系统（GPS）相似，可用于户外和室内定位。该系统不用卫星，而是利用地面设备在局部地区传播无线电信号，其信号强度比GPS大100万倍。谷歌和诺基亚等公司一直致力于研发该技术，为商场或城市中心建筑物覆盖区域的用户提供向导服务，因为在这些地区的GPS 信号不能穿透。美军在2012年12月签署1份合同，同意在白沙导弹靶场进行大规模的Locata定位系统试验，Locata公司也在悉尼进行这种试验，检验该系统是否能为警察和突发事件提供精确的定位。

日本首个高温超导电缆实证系统顺利并网送电

据中国科技部网站2012年12月20日消息，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）等，最近启动日本首个将高温超导电缆并入电网的超导送电实证试验项目，将在今后1年间连续用于实际送电，以检验系统可靠性、安全性及经济性。此次实证试验在东京电力的旭变电站（日本神奈川县横浜市）内实施。超导电缆的优点是能量损失少，可用更细的线缆输送大功率电力，预计总体超导送电损失可为原来使用铜线送电时的一半，可大幅提高能源利用效率。