科技成果

ESA验证退役GIOVE-A导航卫星的新能力

中国国防科技信息网2013年4月17日消息，2005年，ESA 发射了首颗“伽利略”在轨验证卫星（GIOVEA），其主要任务是传送“伽利略”测试信号，确保该系统能占用相关频段，并在太空环境中对硬件进行评估等。2012年，ESA 确认GIOVE-A已完成既定使命，将卫星移至比原轨道约高100km 的“退役轨道”（23 222km），并将卫星的控制权转交给其主承包商英国萨瑞卫星技术有限公司（SSTL）。GIOVE-A所用的GPS接收机是ESA向SSTL公司定制的产品，属于ESA 通信系统先进研究（ARTES）项目的一部分。在GIOVE-A 长达7年的寿命中，只有其运行的最初90min内用过该接收机。目前，该接收机已被重新启用，这使得GIOVE-A 成为首颗在高轨道运行，并成功利用全球定位系统（GPS）进行空间定位的民用卫星。GIOVE-A 的轨道比GPS系统高出近1000km，仍然可以接收GPS信号，确定其位置、速度和时间。这个结果证明：在比导航卫星轨道更高的轨道上（如地球同步轨道，甚至月球），也可以利用目前的全球导航卫星系统的信号进行导航。

日本研发转换效率高达60%的“菲涅尔光房”太阳能系统

中国科技部网站2013年4月18日消息，日本理化研究所与达芬奇株式会社正在设计一种名为“菲涅尔光房”（Fresnel Sun House）的新型发电系统。这种系统可从早到晚高效收集太阳光产生的热能，视需要利用热能发电或直接供应热水。“菲涅尔光房”是理化研究所创新推进中心“光热能电力化研究小组”东谦治与大森等人的研究成果，开发出表面精度好、透明度高的低光损廉价透镜是此系统的关键。研究者利用超薄塑料制成菲涅尔透镜，上刻同心圆沟纹，透明度极高，表面平整度误差低于20nm，是目前塑料透镜可达到的最高水平。目前，普及型太阳能电池板的光电转换效率为20%左右，而“菲涅尔光房”发电系统的转换效率理论上高达60%。日本理化研究所计划2013年造出功率1kW 的样机，2014年完成10kW 的实证系统开发。

德科学家开发出新型毫米波雷达

中国科技部网站2013年4月26日消息，人的视线不能穿透木头、硬纸板或塑料。但是一种紧凑型模块式雷达装置，可以使我们透过这些介质看见后面隐藏的东西：毫米波遥感器可以透视所有介电质材料，即弱导电或不导电材料、非金属材料和不透明材料，如衣物、塑料板、纸张、木板或雪和雾。这种遥感器发射75～109Hz电磁波，适用于不同领域，从民航安检、物流到工业传感技术直到医疗技术等领域。这种雷达的样机由德国弗朗恩霍夫应用固体物理研究所、生产技术和自动化研究所以及可靠性与微集成研究所共同研制，将在2013年汉诺威工业博览会展出。此雷达采用砷化镓半导体技术，体积很小，只有一只香烟盒大；最大探测距离可达3km，发射功率10mW，而手机达1000mW。因为工作在毫米波射线范围，这种雷达不同于X 光透视设备，对健康无害。

全球星-2卫星使用新型射频器件

据中国国防科技信息网站2013年3月29日消息，美国Peregrine公司为通信卫星研制的射频集成电路新产品——雷达射频器件（锁相环频综器和预分频器），已于2月6日搭载在6颗全球星-2（Globalstar-2）上进入太空。该产品支持“全球星”卫星系统内的16个C和S频段异频雷达收发机，它使用UltraCMOS技术作为主要生产工艺。此工艺具有内嵌隔离、低功耗、小体积和轻重量等特性，使得射频器件相位噪声低，抗单粒子效应（SEE）能力强，并可避免发生单粒子闩锁效应（SEL，这通常是灾难性的，导致射频器件的永久损伤）。Peregrine公司称，UltraCMOS工艺的辐射诱导闩锁免疫特性，使之继续成为该卫星和其他空间应用的备选技术。

NASA首个激光通信系统与月球探测器集成

据美国NASA 网站2013年3月14日报道，NASA 开发了一个新型激光太空通信系统，能将卫星通信的速率提高到类似于地球上高速光纤网络的水平。NASA 已将这一系统应用于“月球大气与尘埃环境探测器”（LADEE）上，作为“月球激光通信演示验证”（LLCD）的太空终端。LLCD 将演示验证从月球轨道到地球的激光通信，其传输速率将是目前最好的先进无线电通信系统的6倍。NASA 这类通信系统首次通过全部试验，具备太空飞行资质。NASA 马歇尔航天飞行中心的月球探索计划办公室管理LADEE 任务，搭载LLCD 作为载荷的LADEE系统预计在2013年8月发射升空。

科技成果

中国航天科技集团公司助力阿尔法磁谱仪探索暗物质

“国际空间站”上的阿尔法磁谱仪

据中国载人航天工程网2013年4月12日消息，阿尔法磁谱仪（Alpha Magnetic Spectrometer，AMS）项目的首席科学家丁肇中，近日公布该项目的首批研究成果：实验观察到宇宙射线流中正电子存在的比率，符合关于暗物质存在理论的预测。阿尔法磁谱仪-2在2011年5月至2012年12月的运转期间，记录了250亿个宇宙射线事件。此研究结果发表在《物理评论快报》上。丁肇中在接受媒体专访时说过，中国航天科技集团公司为阿尔法磁谱仪项目做出了突出贡献。阿尔法磁谱仪-2 是目前世界上公认的探测灵敏度最高和最复杂的一台暗物质探测设备，质量6940kg，用来帮助人类认识未知的暗物质等。据悉，暗物质不会发光，存在于宇宙空间中，但其存在本身会产生引力作用，而且其数量和规模远超人们已经认知的“常规物质”。中国航天科技集团公司所属的中国运载火箭技术研究院负责阿尔法磁谱仪核心器件（磁体主结构件等）的设计、研制和试验工作。中国的磁体主结构产品通过NASA安全认证后，1998年搭乘美国发现号（Discovery）航天飞机并在“国际空间站”置放10天，又在2011年5月搭乘奋进号（Endeavour）航天飞机进驻“国际空间站”参加暗物质探索试验。

中国首个纯石墨烯粉末产品诞生

据新华网2013年4月12日报道，贵州新碳高科公司近日宣布：成功研制生产出柔性石墨烯散热薄膜。该产品能帮助现有笔记本电脑、智能手机、LED 显示屏等大大提高散热性能。该公司建立了年产量为20 000 m2的薄膜生产线，目前已成功产出此种薄膜1000m2。经德国耐驰（NETZSCH）科学仪器商贸（上海）有限责任公司检测，其热扩散率达700～900m2／s，导热系数在800～1600 W／（m·K）。散热效果比常用散热材料铜提高2～4倍，且具有良好的可加工性能。此薄膜外观与锡箔纸相似，能任意折叠，可剪成任意形状，薄膜厚度在25μm 左右，相当于普通A4纸的1／3。据悉，高性能石墨烯产品具有广泛市场前景，对于高性能、超薄及大功耗电子产品（如智能手机、平板电脑、大功率节能LED照明、超薄LCD电视等）具有极高的应用价值。

中国卫星服务全国林地“一张图”更新项目

据中国航天网2013年4月18日消息，日前，中国资源卫星应用中心与国家林业局调查规划设计院决定开展深入合作。由中国航天科技集团公司研制的资源-3卫星和资源-1-02C 卫星为主的国产卫星遥感数据，已用于全国林地“一张图”年度更新项目。据悉，此项目采取以高分辨率卫星遥感影像、地方征占用林地和森林经营档案等资料为基础，辅以适当的地面核实调查的技术方法，将林地或森林转入转出的数据不断更新，将使全国林地“一张图”成为逐年更新的动态图，提升了中国林业资源的现代化管理能力。

美科学家研制新型太阳能材料

中国科技部网站2013年4月19日消息，美国内布拉斯加大学林肯分校力学和材料工程系副教授Huang Jinsong团队正在研制一种转换效率较高的新太阳能板材。它与传统的半导体硅电池板不同，其板材使用有机聚合物（塑质物）替代硅材料，此类材料来源广泛、成本低廉，极大降低了制造成本，并具有聚合物共有的易于成形、附着性强等物理特性，可通过涂漆和喷墨等方式快速涂敷于玻璃、墙壁甚至衣服、背包表面，真正实现太阳能随时随地的获取，将对人类利用太阳能带来巨大变革。

最新3D打印机能降低产品生产成本并缩短周转时间

中国载人航天工程网2013年4月17日消息，据美国陆军网站4月1日报道，美国陆军利用一种创新铸造工艺，能显著降低产品制造成本和缩短周转时间。与传统的设计思路（用一堆材料加工制造部件，将剩余材料丢弃）不同，新铸造工艺只使用制造部件所需的材料。托比汉纳陆军军械库（Tobyhanna）的电子工程师称，只要有适合部件确切尺寸的3D 模型，就能制造出任何类型的塑料部件。该军械库自2006年秋首台3D 打印机运抵车间就开始使用这种新制造技术，其第2 台3D 打印机于2012年4月采购，能够在1．6 m2区域内制造由数百种复合材料合成的部件。Tobyhanna是美国国防部最大的修理中心，能够整修多种电子系统和部件，从战术无线电到用于国防卫星、通信网络的地面终端。

美科学家发明可置入脑的无线传感器

中国科技部网站2013年4月28日消息，据美国国立卫生研究院报道，美国布朗大学的一个研究小组，发明了一种可以植入脑部并可对外发射无线信号的传感器，可能为脑功能研究提供新的工具。长期以来，人们在对脑活动进行记录时，需要使用有线的传感器进行信号采集，这种方式限制了研究对象的活动，从而无法得到人正常生活时的真实脑功能数据。在最新研究中，研究人员发明的新型传感器可直接植入大型动物的脑部（猪和恒河猴），并可将记录到的脑信号通过无线技术传输到体外监控设备。动物可以在较大范围内自由活动，实验成功记录了它们与周围环境发生相互作用的数据。此外，这种传感器还可以进行无线充电，实现长期记录，它现在还处于动物实验阶段。

俄科学家研发神奇纳米涂层材料

据中国科技部网站2013年5月2日消息，俄杜布纳科学城的科学家研制成功一种神奇的纳米涂层材料，用这种涂层材料处理过的物体表面，可以实现“荷叶效应”，从而有效防止灰尘、水分的附着，使物体表面呈现持久的洁净。该纳米涂层材料的使用异常简单，只需将两种组分的液体按一定比例混合并使其均匀，随后喷涂在已处理干净的物体表面（如玻璃、织物、建筑材料、金属等），5 min后即可使喷涂物体表面实现“荷叶效应”。

英国新型的脑机接口助人以思维操控飞船程序

据新华网2013年3月14日报道，据《探索新闻》报道，英国艾塞克斯大学的研究人员已经研发出新型的脑机接口（BCI），它能够用于控制宇宙飞船模拟器。NASA的喷气推进实验室（JPL）测试了这种新的BCI接口。研究者首先在一个被试者身上安装了一个电极帽，然后创建了一个计算机模拟飞船程序，几台计算机合作读取测试者的大脑信号并且通过屏幕上飞船的运动实时表现出来，测试者只需要通过思考控制飞船进行围绕太阳飞行。据悉，BCI能够测量人的注意力、警惕性、积极性、疲劳度、认知负荷以及情感状态，可用于太空或军事等众多领域。

ESA 最新数据揭示宇宙年龄秘密

中国科技部网站2013年4月27日消息，近日英国剑桥大学George Efstathiou教授在ESA 巴黎总部公布了有关宇宙“最古老光线”的空间观测图。ESA 普朗克空间望远镜历时15个月的观测数据形成了迄今最精细的宇宙大爆炸后瞬间宇宙图片。此观测图反映了“宇宙微波背景辐射”的分布情况。普朗克观测数据显示宇宙的年龄是138．2亿年，比科学家之前的估计早5000万年左右。同时，此观测图对之前宇宙物质组成的分析作出微量修正，即物质所占比例为31．7%，略微多于之前的分析；而“暗能量”的比例为68．3%。ESA 表示观测图中尚有一些未知要素，需要科学家进一步分析论证。

德国有机电光眼镜获得2013年创新奖

中国科技部网站2013年4月15日消息，2013年3月，德国弗朗霍夫有机物、材料和电子设备研究所（COMEDD）研制的有机轻型电光显示（Organic Light Electroluminescence Display，OLED）眼镜，获得2013年汉诺威信息及通信技术博览会（CeBIT）年度硬件类创新奖。这种交互式增强图像眼镜，可使用户在观看真实世界的同时获得额外虚拟数据信息。集成在OLED眼镜显示器上的相机能够测到用户眼球运动情况，用户可以通过视线角度改变来控制信息显示。系统设计者Rigo博士表示，该研究成果表明德国具备了同美国谷歌公司一样的数据眼镜研发能力，而且这个新系统具备非接触眼控制功能，在医学和装配技术等众多领域有广泛的应用前景。