我国空间新技术试验卫星第二批科学与技术成果发布******
记者从中科院微小卫星创新研究院获悉,我国“创新X”系列首发星——空间新技术试验卫星第二批科学与技术成果近日发布。这批成果主要包括获得我国首幅太阳过渡区图像、探测到迄今最亮的伽马射线暴、首次获得全球磁场勘测图等。
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46.5nm极紫外成像仪获得我国首幅太阳过渡区图像
46.5nm极紫外太阳成像仪(SUTRI)是国际首台基于多层膜窄带滤光技术的46.5nm太阳成像仪,用于探测50万度左右的太阳过渡区(太阳色球与日冕之间的层次),由国家天文台联合北京大学、同济大学、西安光学精密机械研究所和微小卫星创新研究院共同研制。自2022年8月30日载荷开机以来已经获取了超过1.6TB的探测数据,成功实现了我国首次太阳过渡区探测。这也是人类近半个世纪来首次在46.5nm波段拍摄太阳的完整图像。SUTRI拍摄的图像清晰地显示了过渡区网络组织、活动区冕环系统、日珥和暗条、冕洞等结构(如图2),这些结构的观测特征表明,SUTRI拍摄的确实是从太阳低层大气往日冕过渡的结构,符合预期。SUTRI已探测到多个耀斑、喷流、日珥爆发和日冕物质抛射事件(如图3),表明其数据适合研究各种类型的太阳活动现象。此外,SUTRI还发现活动区普遍存在50万度左右的、朝向太阳表面的物质流动,这些流动在太阳大气的物质循环过程中占有重要地位。目前SUTRI一切功能正常,在轨测试和标定结束后,SUTRI观测的科学数据将向国内外太阳物理和空间天气同行全部开放。
△图1 “创新X”首发星——空间新技术试验卫星(SATech-01)
△图2 SUTRI在2022年9月29日观测到的太阳活动图(图片由SUTRI科学团队提供)
△图3 SUTRI在2022年9月23日观测到的一次太阳爆发事件(图片由SUTRI科学团队提供)
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高能爆发探索者(HEBS)捕获到迄今为止最亮伽马暴
由中科院高能物理研究所研制的高能爆发探索者(HEBS)于北京时间2022年10月9日21时17分,与我国慧眼卫星和高海拔宇宙线观测站同时探测到迄今最亮的伽马射线暴(编号为GRB 221009A)。根据HEBS的精确测量结果,该伽马暴比以往人类观测到的最亮伽马射线暴还亮10倍以上。由于该伽马射线暴的亮度极高,国际上绝大部分探测设备均发生了严重的数据饱和丢失、脉冲堆积等仪器效应,难以获得精确测量结果。HEBS凭借创新的探测器设计以及新颖的高纬度观测模式设置,探测器经受住了高计数率的考验,获得了高时间分辨率的光变曲线,以及10千电子伏至5兆电子伏的宽能段能谱。HEBS极为宝贵的精确测量结果对于揭示伽马射线暴的起源和辐射机制具有重要意义。
国家天文台和上海技术物理研究所研制的EP探路者龙虾眼X射线成像仪(LEIA)于10月12日也成功对这一伽马射线暴开展了观测,探测到了伽马射线暴X射线余辉。这也是国际上首次用龙虾眼型X射线望远镜探测到伽马射线暴。
△图4 高能爆发探索者(HEBS)发现并精确测量迄今最亮的伽马射线暴,打破多项纪录。
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国产量子磁力仪首次空间应用并获得全球磁场图
由中国科学院国家空间科学中心和沈阳自动化研究所联合研制的国产量子磁力仪(CPT)及伸展臂,可实现全球地磁矢量和标量高精度测量。2022年11月7日,多级套筒式无磁伸展臂顺利展开,将各传感器探头伸出约4.35米距离,处于伸展臂顶端的CPT原子/量子磁力仪探头、AMR磁阻磁力仪探头、NST星敏感器获取了有效探测数据,首次在轨验证了磁场矢量和姿态一体化同步探测技术,磁测量噪声峰峰值<0.1nT,实现了国产量子磁力仪的首次空间验证与应用。
△图5 CPT磁测系统“多级套筒式无磁伸展臂”地面展开测试(图片由沈自所、空间中心和卫星团队提供)
△图6 量子磁力仪首张全球磁场勘测图(图片由空间中心太阳活动与空间天气重点实验室提供)
△图7 NST星敏感器相对于卫星本体的姿态数据(图片由空间中心和中科新伦琴NST星敏团队提供)
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空间载荷、平台新技术成果丰富
由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术部研制的多功能一体化相机,首次采用基于共口径多出瞳光学系统新体制,在轨实现集可见光、长波红外、彩色微光于一体的空间光学遥感观测。相机于2022年9月24日开机,成功取得首张170km×42km大幅宽地面遥感图像(如图8),探索了单台相机即可同时实现多谱段多模态遥感成像的新模式,为我国未来高集成度一体化空间光学遥感载荷发展提供了技术储备。
△图8 多功能一体化相机对地宽幅遥感成像图(图片由长春光学精密机械与物理研究所提供)
由中国科学院半导体研究所、自动化研究所、微小卫星创新研究院及浙江大学航空航天学院空天信息技术研究所联合研制的异构多核智能处理单元也取得了首批成果。半导体所的低功耗边缘计算型智能遥感视觉芯片,实现了遥感图像的高速智能化目标检测;自动化所的通用智能系统验证了基于高速交换网络的异构多处理器模块化、弹性化硬件架构;浙江大学的国产AI系统装载了细胞分割算法和飞机识别算法,数据结果与地面孪生系统数据一致,在功耗10瓦条件下算力达到22Tops,验证了国产AI器件的在轨智能图像处理能力。
△图9 边缘计算型遥感视觉芯片检测遥感目标示意图(图片由中科院半导体所提供)
中科院微小卫星创新院的可展收式辐射器成功在轨实现首次应用,辐射器执行机构已顺利完成六十余次展开和收拢动作,连续五轨动态试验结果(如图10)表明环路热管-可展收式辐射器集成系统在负载工作时段启动性能良好,辐射器连续展开-收拢可实现散热能力在轨大范围调控。
△图10 环路热管-可展收式辐射器集成系统连续五轨智能热控测试结果
国家空间科学中心研制的空间元器件辐射效应试验平台载荷开机运行良好,搭载的元器件在测试期间均工作正常。
“科学与技术成果的涌现体现了我们对这颗卫星‘创新X,创新无极限’的定位,开创了新技术众筹模式的先河。”“力箭一号”工程副总师兼卫星系统总师张永合说,“这些新载荷、新技术产品都是各参与方自主投入的,不少是从0到1的创新,通过试验星将创新技术快速集成并飞行验证,可以加快核心关键技术从基础研究到在轨应用的成果转化。”
2022年7月27日12时12分,由中国科学院自主研制的迄今我国最大固体运载火箭“力箭一号”(ZK-1A)在酒泉卫星发射中心成功发射,采用“一箭六星”的方式,将“创新X”系列首发星——空间新技术试验卫星等六颗卫星送入预定轨道。2022年9月5日,空间新技术试验卫星(SATech-01)发布了首批科学成果,包括龙虾眼X射线成像仪(LEIA)的国际首幅宽视场X射线聚焦成像天图,伽马射线暴载荷(HEBS)的首个伽马暴等。
作为我国“创新X”系列的首发星,未来一段时间,空间新技术试验卫星搭载的几种新型推进系统等载荷也将开展在轨试验,卫星上的四个科学载荷也已进入常规化观测,陆续将会获得更多科学和技术成果。
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)
东西问|于成龙:殷墟战车何以实证早期东西方文明互鉴?****** 中新社北京1月4日电 题:殷墟战车何以实证早期东西方文明互鉴? 作者 于成龙 中国殷商文化学会理事、中国国家博物馆研究院原副院长 殷墟,埋藏着商王朝最后一处都邑,《竹书纪年》称“自盘庚徙殷,至纣之灭,二百七十三年,更不徙都”。曾经,繁华如梦。 殷墟可提供文明互鉴的出土文物很多,车是其中重要一种。车是人类技术史上的重大发明,也是人类在长期生产、生活实践中不断积累经验、改进完善的重要工具。殷墟出土的实物战车是中国古代最早以马作为使役的两轮战车实物,受到海内外考古界的高度关注。但鲜为人知的是,殷墟战车也是早期东西方文明互鉴的实证之一。 文字记载的先秦战车作何用? 战国时期楚国诗人屈原在《九歌》名篇《国殇》中以极强的艺术感染力,情感真挚地描绘出一幅楚国将士英勇抗敌的壮烈图景。其中“车错毂兮短兵接”“凌余阵兮躐余行,左骖殪兮右刃伤”“霾两轮兮絷四马”,即是沙场战车驰骋交错、战马嘶鸣、短兵相接场面的如实写照。 依屈原诗句所载,以马作为使役的两轮战车,至迟从商代晚期至西汉早期,一直被用作重要军事装备,使用时间长达一千余年。在群雄争霸的春秋战国,拥有战车的数量更是衡量诸侯列国军力的标准。《孟子·梁惠王上》记载:“万乘之国,弑其君者,必千乘之家;千乘之国,弑其君者,必百乘之家。”其中“万乘”“千乘”“百乘”之“乘”,辞意驷马一车,足见战车在当时军事装备中的重要地位。 另一方面,这种以马作为使役的两轮战车也是出行、田猎及其他活动的重要交通工具。20世纪初,河南安阳小屯曾出土一块刻辞卜骨,是残断的牛右肩胛骨下部,清宣统三年(1911年)被考古学家罗振玉所收。该卜骨正、反面刻满长篇卜辞,现存近180字,字口涂朱,内容是商王武丁分别于癸酉、癸未、癸巳与癸亥四日,占问该旬之内是否将有灾祸发生。其中,癸巳日卜辞验辞记述,占卜次日甲午,商王田猎,在追逐兕时,小臣甾的车马与王车发生碰撞,子央从车上跌落。由此可知,商朝战车亦用于田猎。 此外,作为古代中国礼乐制度的重要载体,天子、诸侯、卿、大夫、士,不同等级的贵族拥有车的数量及装饰各不相同,相关考古发掘也确证不同等级车马制度的隆杀之别。 殷墟揭开晚商战车之谜 如上所述,凡此《诗·秦风·车邻》“有车邻邻”,《小雅·车攻》“萧萧马鸣”等中国古代典籍及甲骨文中对于战车的记载不胜枚举。通过科学的田野考古发掘,人们终得以洞察中国古代战车的真实样貌。 1928年10月至1937年6月,当时的中央研究院历史语言研究所考古组在河南安阳西北小屯及洹河南北两岸主持进行了15次考古发掘,揭露众多遗址、墓葬,出土大量遗物。 新中国成立后,此地考古发掘工作得到全面开展,并取得举世瞩目的丰硕成果。已经出土的16万片刻辞甲骨及90余年的历次考古发掘显示:此地主体遗存始于商王武丁时期,至商王帝辛,埋藏着商王朝最后一处都邑,即商王盘庚所迁之“殷”,典籍所载之“殷虚”,亦即商代甲骨文所称“大邑商”之中心所在。 历经90余年殷墟考古发掘,已出土百辆双马系驾的两轮马车,也是迄今所知中国古代最早的马车。2005至2006年,安阳钢铁厂西南发现车马坑10座,其中5辆马车为横列摆放,壮观异常。凡此种种,皆为后世首次揭示商代晚期马车的真实结构。 安阳钢铁厂出土商代晚期车马坑。图片来源:殷墟博物院经过考古工作者的细致梳理发现,商代晚期马车系由一舆、两轮、独辕、单衡与双轭五大构件组成,需青铜铸造、漆木器加工及皮革加工等众多手工业部门协同制作,集中体现了当时手工业发展的整体水平。 殷墟孝民屯商代晚期马车结构图。图片来源:殷墟博物院商代晚期马车复原图。图片来源:殷墟博物院殷墟发现的商代晚期马车,伴随有戈、箭镞之类武器及多种马具。《史记·周本纪》记载,商代末年,周武王“率戎车三百乘,虎贲三千人,甲士四万五千人,以东伐纣”。由此可知殷墟出土的这些马车即当时的“战车”。 商“王宾中丁”刻辞卜骨,现藏于中国国家博物馆。其中癸巳日卜辞验辞记述占卜次日甲午,商王田猎,在追逐兕时,小臣甾的车马与王车发生碰撞,子央从车上跌落。由此可知,当时战车亦用于田猎。图片来源:《中华文明——<古代中国陈列>文物精萃·夏商西周时期》同属于商代晚期的陕西西安老牛坡遗址与山东滕州前掌大遗址也发现了车马坑,马车构造与殷墟所见相同。换言之,目前所见考古证据表明:商王武丁时期,即公元前13世纪是中国境内出现畜养家马与战车的最早时间。 谛审上述商代晚期遗址出土的两轮马车,结构力学合理,制作工艺精良,且使用大量青铜构件,绝非初创草成之作,而是经过了漫长的发明、改进及完善过程。然而,省察经考古发掘的河南偃师商城、郑州商城及小双桥等商代早期遗址,均未发现马骨及两轮车辆遗存。 如此,商代晚期突然出现的双马系驾两轮战车,从何而来? 中西亚出土战车早于殷墟 放眼欧亚草原考古,距今约5500年的现哈萨克斯坦“柏台遗址”出土了大量马骨、马牙、利用马骨制作的鱼叉及马粪堆积,陶片上甚至还检测出马奶脂肪酸的残留,这是目前所知人类驯化马匹的最早记录,说明当时的人们已经开始驯化马匹。 欧亚草原南乌拉尔地区的“辛塔什塔遗址”,年代为公元前2000年左右。该遗址墓葬中出土了目前可以确认的年代最早的双马系驾两轮战车。位于外高加索亚南部亚美尼亚塞凡湖边的“鲁查申遗址”,年代约为公元前1500年,遗址墓葬中出土数辆双马系驾两轮战车,与商代晚期战车极为相似。同时,据两河流域北部公元前18世纪的文书记载,当时由1400人组成的军队,装备了40辆战车;公元前17世纪的文书也记述,8支军队装备80辆战车。此外,叙利亚出土的印章图案显示,一士兵乘双马系驾两轮战车,开弓射杀敌方,以及两人乘两轮战车,驱车践踏敌方的生动场景。这些考古证据则表明,早于商代晚期,双马系驾两轮战车已在中亚、西亚地区风行日久。 亚美尼亚塞凡湖边的鲁查申遗址11号墓出土两轮马车。图片来源:王巍《商代马车渊源蠡测》出于中西亚,终胜于中西亚 如将这些中亚、西亚地区的双马系驾两轮战车与中国目前所发现商代晚期的双马系驾两轮战车进行详细比较,就会发现,两者构造相同,均为一舆、两轮、独辕、单衡与双轭,各主要部件制作及衔接工艺相同,且皆使用青铜车马器具,可见两者存在明显的内在联系。因此,在中亚、西亚盛行已久的双马系驾两轮战车以及家马,应是商代晚期突然出现的家马与双马系驾两轮战车之源,这一判断符合对目前有关考古发现的解读。 然而,需要说明的是,商代晚期使用的双马系驾两轮战车,并非是简单的引进、模仿,而是在中亚、西亚地区流行的双马系驾两轮战车的基本框架上,结合自身需要,对车体、车舆面积、轮径及轨距等主要部件进行了大幅改造,塑造自身车马器具式样、尺寸,并在商代晚期高度发达的青铜铸造业及众多手工业的加持下,制作出工艺更加精湛的战车,从而令其作为军事装备及交通工具的效能发挥到极致。从殷墟遗存看,中国制造的战车在各个方面均已远超中西亚地区。进入西周后,战车结构大体因袭商制,并再次加以改进,成为春秋战国时期战车之原型。 在中国古代早期王朝时代的形成及初步发展进程中,商王朝承上启下,影响深远。引进、消化、吸收、创新,这些理念在商代晚期双马系驾两轮战车的制作中被体现得淋漓尽致,也再次从一个侧面印证了中华文明的起源和早期发展是一个多元一体的过程。 通过殷墟战车可以一窥那个时代,正是源于相互促进、取长补短、兼收并蓄的胸怀,商晚期在政治、经济及文化领域才得以成就辉煌,代表当时生产力发展最高水平的青铜铸造方能达到“炉火纯青”,从而创造了彪炳后世的青铜文明。(完) 专家简介: 于成龙,文博专业研究馆员、教授,著名青铜器专家,中国殷商文化学会理事;原中国国家博物馆研究院副院长。2018年9月,受中国文化和旅游部、国家文物局指派,作为青铜器专家赴英国对圆明园流失文物、西周晚期青铜器“虎鎣”进行真伪及其他情况鉴定。发表《文物里的古代中国•夏商西周时期》《中华文明——文物精萃•夏商西周时期》《中国国家博物馆古代艺术系列丛书•中国古代青铜器艺术》及《中国国家博物馆历史文化系列丛书•证古泽今——甲骨文文化展》等论著数十部(篇)。
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