国家电网罕见回应：整个电网有崩溃危险？

韩行长
9月30日 10:55
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近日，“限电”问题愈演愈烈。据新京报报道：煤价高位运行、电煤紧缺，东北地区出现用电供需紧张局面。9月23日以来，东北多地发布限电通知，通知称，若电力紧张情况没有缓解，限电工作可能会持续。
新京报记者联系了国家电网客服工作人员，对方表示：实际上，东北地区已经首先对非居民执行了有序用电，但是在执行后仍存在电力缺口，目前整个电网有崩溃的危险，才采取了对居民限电的措施。电力供需紧张情况缓解后，会优先恢复居民用电，但目前时间未知。

在新京报的报道中，国家电网工作人员的回应令人惊骇：目前整个电网有崩溃的危险。
什么是电网崩溃？
在电力负荷过大的情况下，发电量跟不上电力负荷的情况下，如果不能及时切除负荷的话，就会导致电力系统发生不可逆的频率降低，电网出现剧烈振荡，周波、电压急剧下降，最终导致发电厂与主电网解列，地区电网与区域电网解列（断开），电网瓦解，导致超大面积的停电（例如整个东北电网停电）。
如果整个东北电网崩溃的话，那完全恢复供电估计没有一个礼拜搞不定。
这里也折射出一个问题，那就是：的确已经没电了，而不是有电不让用。地方ZF和电网公司绝不可能为了达到“能耗双控”的指标而对民用电进行拉闸限电，拉民用电往往是万不得已的事情。但是不拉又不行，否则将承担“电网崩溃”的风险，而这个风险是地方ZF和电网公司承担不起的。
电都去哪儿了？
我们来看看全国电力工业1-8月的数据。全国1-8月，全社会用电量同比增长13.8%，高于GDP的增长。其中，用电量最大的工业用电，同比增长13.1%；而第一产业和第三产业的用电量同比增速达到19.3%和21.9%，增幅很大；而居民生活用电量同比增长7.5%，增速较慢。
总体来看，用电量增速非常快，而9月份预期增速仍然维持高位。

不是大力发展了新能源发电了吗？为什么电还是不够用？
上面的表格，我们可以发现我国各个类型的发电装机容量的占比，其中新能源（风电+光伏）已经达到了25%，占比已经大大提高。发电的基石—火电和水电，分别占比56%和17%，而核电可以忽略不计。
做个比喻吧，你是一个年薪约22.8万的打工人，其中“火电”和“水电”就是你的基础工资和每月奖金，是比较稳定的收入，工资（火电）每月1万，而奖金（水电）每月3千。“光伏”和“风电”就是属于绩效奖励，绩效好的时候奖励发的多，绩效差发的少，总体来讲，在效益最好的情况下，每年你能拿到5.7万，但是一般情况下拿不到那么多。而核电嘛，基本忽略不计，当做差旅补助，每当做5000元。
增速方面，火电的增速很低，仅有3.8%，而风电和光伏的增速很快，达到约30%。虽然新能源装机增长如此之快，但是由于水电和火电增速极低，导致全国总体装机容量增速仅有9.5%，完全赶不上用电量的增幅。
所以，由于占据大头的火电增速拉跨，即使新能源发电增速很大，也赶不上用电负荷的增加。
新能源的快速发展，使得电网的结构性矛盾进一步突出
前面我们提到，新能源发电属于“绩效奖励”，这是一个看天吃饭的东东，有风有太阳的时候，发电很多，成本也很低廉。但是没风和没阳光的时候咋办，只能趴窝了，没电可发了。
这里我们要提到一个概念，就是电力供应和负荷需要“实时平衡”，“发多少电就要用多少电”，或者“用多少电就需要发多少电”，因为电力不能大量存储。
假设由于天气原因，风电和光伏趴窝了，那么电力负荷仍然存在，那么这个时候咋办呢？那就派“替补队员”顶上。那么谁来当这个替补队员呢，看来看去也只有火电了，这些火电厂称为“调峰火电厂”。如果某地新能源发电占比30%，那么在新能源趴窝的时候，就需要30%的电由火电厂补上。平时就需要这30%的火电厂在那里待命，等着随时“替补登场”。
所以说这些替补火电厂是比较命苦的，经济效益也不会太高，毕竟发电的时候不多，而干等在那里的时候肯定是亏钱的，需要补贴。而现在煤价那么高，等着的时候亏钱，发电了也亏钱，真惨呐。
调峰火电厂：我是可怜的备胎？
新能源占比越高，电网越不稳定？
那么问题来了，为了电网的安全稳定，是不是发展多少新能源，就要匹配新建多少火电厂作为“备胎”呢？答案是肯定的。
当然，发展新能源，还要新建火电厂，根本不符合当前的政策方向嘛，所以新能源发展了，但是配套的火电站没搞起来。
所以就出现一个奇怪的现象，新能源占比越高，电网越不稳定。
我们来看看新能源领头羊—辽宁电网，其在2020年底新能源装置容量占比已经达到40%左右，这是一个非常高的比例。另外，东北电网也使用了大量蒙东的风电。
记者刘大毅报道 3月16日，记者从国网辽宁省电力有限公司了解到，为落实国家提出的“碳达峰、碳中和”目标要求，辽宁电力加快实施综合能源服务，推动地区能源转型和绿色低碳发展，实现传统电网向能源互联网转型升级，力争2025年全省非化石能源总装机容量比例达50%以上。
去年9月，我国提出力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值，并努力争取2060年前实现碳中和。去年年底召开的中央经济工作会议，将“做好碳达峰、碳中和工作”定为今年的八大重点任务之一。
在推动能源绿色转型方面，辽宁一直是领头羊。国网辽宁省电力有限公司人士表示。数据显示，2020年辽宁新能源综合利用率达99.22%，已连续三年保持国际领先水平。2020年年底，全省清洁能源装机容量占比达36.96%。
能源很清洁，这是一件非常棒的事情，但是也不是没有副作用，那就是电网稳定性下降。一旦碰到极端天气，例如无风日，那么风电出力大幅下降，又没有大量的火电机组开启来承担这部分发电，那么电力缺口就会很大，只能拉闸限电了。极端情况下，被迫紧急切除负荷以保障电网本身的安全，不至于崩溃。
如何破局？
1.新能源发展的同比，配套建设相应的调峰火电厂。可惜火电厂不让建，不经济也不环保。
2.大力发展储能技术，包括电化学储能和抽水储能。可惜抽水储能电站受到地理因素的限制，不能大规模建设，而电化学储能（即电池储能）技术不过关，危险系数高，国轩高科在北京郊区的储能电站起火导致两位消防员牺牲的情况还历历在目，一定程度上延缓了储能电站的大规模铺开。
投资机会在哪里？
1.储能技术肯定是要大力发展的，电池储能技术是新能源发展的关键，只有储能技术跟上了，新能源才能够放开手脚发展。可惜目前来看，新能源相关的股票估值都很高，而且其技术是否成功存在很大的不确定性。
2.煤炭。用电量增长，对煤炭的需求日益增加，煤价价格一路上涨，可惜煤炭的相关企业其股价近期涨幅也很大了。
3.水电。由于长期压制电价，导致火电企业已经全面亏损，电价调整势在必行，例如湖南发改委近日已经发布文件，将对燃煤电价进行改革，总体来看就是“煤电联动”，电价有所上升。最近十年甚至二十年稳如泰山的电价开始松动，那么水电的价格是不是也有上行的可能呢？
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本文来自腾讯新闻客户端自媒体，不代表腾讯新闻的观点和立场。
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近日，“限电”问题愈演愈烈。据新京报报道：煤价高位运行、电煤紧缺，东北地区出现用电供需紧张局面。9月23日以来，东北多地发布限电通知，通知称，若电力紧张情况没有缓解，限电工作可能会持续。
新京报记者联系了国家电网客服工作人员，对方表示：实际上，东北地区已经首先对非居民执行了有序用电，但是在执行后仍存在电力缺口，目前整个电网有崩溃的危险，才采取了对居民限电的措施。电力供需紧张情况缓解后，会优先恢复居民用电，但目前时间未知。

在新京报的报道中，国家电网工作人员的回应令人惊骇：目前整个电网有崩溃的危险。
什么是电网崩溃？
在电力负荷过大的情况下，发电量跟不上电力负荷的情况下，如果不能及时切除负荷的话，就会导致电力系统发生不可逆的频率降低，电网出现剧烈振荡，周波、电压急剧下降，最终导致发电厂与主电网解列，地区电网与区域电网解列（断开），电网瓦解，导致超大面积的停电（例如整个东北电网停电）。
如果整个东北电网崩溃的话，那完全恢复供电估计没有一个礼拜搞不定。
这里也折射出一个问题，那就是：的确已经没电了，而不是有电不让用。地方ZF和电网公司绝不可能为了达到“能耗双控”的指标而对民用电进行拉闸限电，拉民用电往往是万不得已的事情。但是不拉又不行，否则将承担“电网崩溃”的风险，而这个风险是地方ZF和电网公司承担不起的。
电都去哪儿了？
我们来看看全国电力工业1-8月的数据。全国1-8月，全社会用电量同比增长13.8%，高于GDP的增长。其中，用电量最大的工业用电，同比增长13.1%；而第一产业和第三产业的用电量同比增速达到19.3%和21.9%，增幅很大；而居民生活用电量同比增长7.5%，增速较慢。
总体来看，用电量增速非常快，而9月份预期增速仍然维持高位。

不是大力发展了新能源发电了吗？为什么电还是不够用？
上面的表格，我们可以发现我国各个类型的发电装机容量的占比，其中新能源（风电+光伏）已经达到了25%，占比已经大大提高。发电的基石—火电和水电，分别占比56%和17%，而核电可以忽略不计。
做个比喻吧，你是一个年薪约22.8万的打工人，其中“火电”和“水电”就是你的基础工资和每月奖金，是比较稳定的收入，工资（火电）每月1万，而奖金（水电）每月3千。“光伏”和“风电”就是属于绩效奖励，绩效好的时候奖励发的多，绩效差发的少，总体来讲，在效益最好的情况下，每年你能拿到5.7万，但是一般情况下拿不到那么多。而核电嘛，基本忽略不计，当做差旅补助，每当做5000元。
增速方面，火电的增速很低，仅有3.8%，而风电和光伏的增速很快，达到约30%。虽然新能源装机增长如此之快，但是由于水电和火电增速极低，导致全国总体装机容量增速仅有9.5%，完全赶不上用电量的增幅。
所以，由于占据大头的火电增速拉跨，即使新能源发电增速很大，也赶不上用电负荷的增加。
新能源的快速发展，使得电网的结构性矛盾进一步突出
前面我们提到，新能源发电属于“绩效奖励”，这是一个看天吃饭的东东，有风有太阳的时候，发电很多，成本也很低廉。但是没风和没阳光的时候咋办，只能趴窝了，没电可发了。
这里我们要提到一个概念，就是电力供应和负荷需要“实时平衡”，“发多少电就要用多少电”，或者“用多少电就需要发多少电”，因为电力不能大量存储。
假设由于天气原因，风电和光伏趴窝了，那么电力负荷仍然存在，那么这个时候咋办呢？那就派“替补队员”顶上。那么谁来当这个替补队员呢，看来看去也只有火电了，这些火电厂称为“调峰火电厂”。如果某地新能源发电占比30%，那么在新能源趴窝的时候，就需要30%的电由火电厂补上。平时就需要这30%的火电厂在那里待命，等着随时“替补登场”。
所以说这些替补火电厂是比较命苦的，经济效益也不会太高，毕竟发电的时候不多，而干等在那里的时候肯定是亏钱的，需要补贴。而现在煤价那么高，等着的时候亏钱，发电了也亏钱，真惨呐。
调峰火电厂：我是可怜的备胎？
新能源占比越高，电网越不稳定？
那么问题来了，为了电网的安全稳定，是不是发展多少新能源，就要匹配新建多少火电厂作为“备胎”呢？答案是肯定的。
当然，发展新能源，还要新建火电厂，根本不符合当前的政策方向嘛，所以新能源发展了，但是配套的火电站没搞起来。
所以就出现一个奇怪的现象，新能源占比越高，电网越不稳定。
我们来看看新能源领头羊—辽宁电网，其在2020年底新能源装置容量占比已经达到40%左右，这是一个非常高的比例。另外，东北电网也使用了大量蒙东的风电。
记者刘大毅报道 3月16日，记者从国网辽宁省电力有限公司了解到，为落实国家提出的“碳达峰、碳中和”目标要求，辽宁电力加快实施综合能源服务，推动地区能源转型和绿色低碳发展，实现传统电网向能源互联网转型升级，力争2025年全省非化石能源总装机容量比例达50%以上。
去年9月，我国提出力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值，并努力争取2060年前实现碳中和。去年年底召开的中央经济工作会议，将“做好碳达峰、碳中和工作”定为今年的八大重点任务之一。
在推动能源绿色转型方面，辽宁一直是领头羊。国网辽宁省电力有限公司人士表示。数据显示，2020年辽宁新能源综合利用率达99.22%，已连续三年保持国际领先水平。2020年年底，全省清洁能源装机容量占比达36.96%。
能源很清洁，这是一件非常棒的事情，但是也不是没有副作用，那就是电网稳定性下降。一旦碰到极端天气，例如无风日，那么风电出力大幅下降，又没有大量的火电机组开启来承担这部分发电，那么电力缺口就会很大，只能拉闸限电了。极端情况下，被迫紧急切除负荷以保障电网本身的安全，不至于崩溃。
如何破局？
1.新能源发展的同比，配套建设相应的调峰火电厂。可惜火电厂不让建，不经济也不环保。
2.大力发展储能技术，包括电化学储能和抽水储能。可惜抽水储能电站受到地理因素的限制，不能大规模建设，而电化学储能（即电池储能）技术不过关，危险系数高，国轩高科在北京郊区的储能电站起火导致两位消防员牺牲的情况还历历在目，一定程度上延缓了储能电站的大规模铺开。
投资机会在哪里？
1.储能技术肯定是要大力发展的，电池储能技术是新能源发展的关键，只有储能技术跟上了，新能源才能够放开手脚发展。可惜目前来看，新能源相关的股票估值都很高，而且其技术是否成功存在很大的不确定性。
2.煤炭。用电量增长，对煤炭的需求日益增加，煤价价格一路上涨，可惜煤炭的相关企业其股价近期涨幅也很大了。
3.水电。由于长期压制电价，导致火电企业已经全面亏损，电价调整势在必行，例如湖南发改委近日已经发布文件，将对燃煤电价进行改革，总体来看就是“煤电联动”，电价有所上升。最近十年甚至二十年稳如泰山的电价开始松动，那么水电的价格是不是也有上行的可能呢？
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【这个实验室不得了！#武大造智能遥感卫星计划明年发射# 】芯片研究人员在武大物理学院的超净实验室内工作
武大自主研制的卫星明年底发射、无人驾驶小车将开进校园、空天装备中国芯正在攻坚……近日，记者在武汉大学探访珞珈实验室基础设施时，多位院士、教授透露了不少硬核“内幕”。
珞珈实验室聚焦空天科技领域，非常高大上，离老百姓的生活也很近。实验室四个研究方向为：高精度时空基准与智能导航定位、空天科技关键芯片与核心装备、空天信息人工智能方法与安全技术、空天信息探测与实时智能服务，聚集了十几名院士。实验室一方面研究前沿理论，一方面也会打通产业链，和企业一起让百姓尽快享受到科技进步的成果。
开车将和开飞机一样智能
导航大家都常用，那么智能导航定位是什么概念？
在武汉大学国家卫星定位系统工程技术研究中心办公楼外，记者看到多台车辆的顶部都安装了一些设备，有的是卫星导航接收器，有的是光学相机，有的是惯导测试设备。
中心主任、珞珈实验室智能导航研究方向首席科学家姜卫平教授介绍，中心有五个研究所和一个国际卫星导航组织数据分析中心，除了做基础理论研究和应用设计等工作外，还有不少研究人员日常工作中，要长期开着这些车进行户外实验。
“现在大家用的导航一是还不够精准，比如区分高架桥上下的高度定位、室外到室内定位无缝衔接等方面；二是不够智能，无法适应复杂路况和无人驾驶的需要。”姜卫平说，该中心的研究就是要发展以北斗为代表的GNSS高精度定位、导航和授时方法及面向复杂环境的适应性智能导航等共性技术，支撑移动智能设备、机器人无人系统、智能网联汽车、轨道交通等位置服务应用和产业发展。智能驾驶方面，会联合企业攻关，解决硬件、软件、方案设计等方面的难题。
“不久的将来，我们驾驶智能汽车就像开飞机一样，上高速或快速公路前就像‘起飞’阶段，需要自己操作，上了高速就交给电脑来控制，非常轻松。”姜卫平说，智能导航是万物互联的重要标志，智能驾驶除了能让驾驶员更轻松、交通更有序、物流更高效外，还是构建工业互联网，推进智能制造的“先遣兵”。
要让空天装备用上中国芯
大家都知道，拥有“院士天团”的武汉大学测绘学科，是国际一流学科。但是，我国空天科技关键芯片仍需要依赖进口，处于被“卡脖子”的状态。珞珈实验室将补齐短板，实现“空天地海”移动通讯用芯片、高光谱成像机芯、导航定位芯片设计、集成与制造的自主可控。
在武大物理学院，记者穿上类似防护服的防尘服，跟随管志强教授进入纳米科学与技术研究中心微纳加工实验室。“我们主要开展芯片的关键基础技术研究，需要超净实验室环境，比如千级室的标准是每立方米空气中，直径超过1微米的颗粒要在10000个以内。”管志强说。
在聚焦离子束FIB工作区，研究人员操作设备，可以进行芯片电路的原位检测与修复；在光刻区，可以进行小至30纳米以内的精细电路图案曝光；在镀膜区，有几个大烤箱一样的装备，可以通过物理或化学的方法进行镀膜。“我们的设备可以满足最大6英寸的硅基半导体工艺的实施。”管志强介绍。
珞珈实验室在该领域的首席科学家徐红星院士介绍，珞珈实验室将围绕空天装备中国芯集中力量攻坚克难，继续推进芯片先进智能制造技术和以光子作为信息载体的片上集成光信息技术。
和企业一起让生活更智能
在人工智能领域，珞珈实验室主任、武汉大学副校长李建成院士担任首席科学家。
李建成院士介绍，此前武汉大学已经成立人工智能研究院，和小米科技共建了人工智能实验室，接着还会和京东、科大讯飞等头部企业合作共建实验室。不久，在武大校园内还能见到和东风合作的智能无人驾驶小车。“企业创新规模很大，要把企业的力量引入实验室，这对科研成果最终产业化非常重要。”李建成院士说。
人工智能会给生活带来哪些改变？记者来到武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心探访。
该中心有一个缩小版城市交通监控系统仿真模型，模型车在路上按照交通指示灯行驶，每个路口都安装了监控，一旁的电脑实时分析着数据流。“城市监控系统会产生巨大的数据量，难以存储，我们做的就是有效压缩和编码这些数据，需要调用时可以高质量复原、分析。”中心主任、武大人工智能研究院常务副院长杜博教授介绍，这套系统已在武汉等城市应用。
另外，该中心还利用人工智能算法帮助查找和处理所需的视频画面，此前曾在破获武汉一起重大案件时，迅速锁定了嫌疑人。在寻找交通肇事逃逸车辆时，人工智能算法也能根据多个路口的画面“拼”出肇事车的准确信息，节约了公安人员的大量时间。
“我们的研究，是用影音的手段结合人工智能的技术来服务社会。”杜博教授举例，去年疫情期间，他的团队和武大人民医院合作，研发了新冠肺炎CT影像智能诊断系统，为抗疫做出了贡献。
武大造卫星明年发射
“珞珈三号02星，争取明年底按期发射！它是我们自主设计、制造、集成、测试的首颗高精度智能遥感卫星。”珞珈实验室空天信息探测与实时智能服务研究方向首席科学家龚健雅院士透露。
2018年底，武汉大学宇航科学与技术研究院揭牌成立，龚健雅院士任院长。目前，研究院已拥有制造小卫星和遥感仪器的条件和科研团队。龚健雅院士介绍，珞珈三号02星是一颗0.5米的光学遥感卫星，主要用于高精度的测绘和遥感数据的获取，主要技术指标处于国内最高水平。
在宇航研究院地下一层的卫星环境实验室，记者看到一个内径2米、长2.5米的大密封罐。实验室负责人介绍，这是热真空罐，可以模拟太空的真空和温度环境，测试卫星对空间环境的适应能力。实验室里还有给卫星精密测量“体重”的设备，可以模拟空间温度变化的“卫星及载荷温箱”，以及能模拟发射阶段火箭震动的设备。
“我们除了研制卫星，最主要工作还是研发卫星传感器，如大型光学相机、激光雷达等遥感仪器设备。”龚健雅院士介绍，珞珈实验室要突破对天对地观测与探测、卫星组网、智能卫星系统以及空间信息智能服务等关键技术问题。这些都需要更精密的仪器和更先进的算法。
珞珈实验室还要实现5分钟内可响应的亚米级高清分辨率的智能组网观测系统。龚健雅院士解释，我们现在获取卫星影像要经过调动卫星拍摄、地面接收站接收数据、处理数据等步骤，需要几个小时，“未来要做到实时获取，需要卫星能够在轨处理数据，通过遥感卫星集成通信功能或者和通讯卫星链接等办法，实时传回5分米甚至更高分辨率的图像。”
龚健雅院士畅想，将来我国的卫星基础设施更充沛以后，市民想去景区前，可以先调看卫星拍摄的景区画面，看游客是否爆满；媒体报道新闻时，可以直接发布当地实时卫星图片。
武大自主研制的卫星明年底发射、无人驾驶小车将开进校园、空天装备中国芯正在攻坚……近日，记者在武汉大学探访珞珈实验室基础设施时，多位院士、教授透露了不少硬核“内幕”。
珞珈实验室聚焦空天科技领域，非常高大上，离老百姓的生活也很近。实验室四个研究方向为：高精度时空基准与智能导航定位、空天科技关键芯片与核心装备、空天信息人工智能方法与安全技术、空天信息探测与实时智能服务，聚集了十几名院士。实验室一方面研究前沿理论，一方面也会打通产业链，和企业一起让百姓尽快享受到科技进步的成果。
开车将和开飞机一样智能
导航大家都常用，那么智能导航定位是什么概念？
在武汉大学国家卫星定位系统工程技术研究中心办公楼外，记者看到多台车辆的顶部都安装了一些设备，有的是卫星导航接收器，有的是光学相机，有的是惯导测试设备。
中心主任、珞珈实验室智能导航研究方向首席科学家姜卫平教授介绍，中心有五个研究所和一个国际卫星导航组织数据分析中心，除了做基础理论研究和应用设计等工作外，还有不少研究人员日常工作中，要长期开着这些车进行户外实验。
“现在大家用的导航一是还不够精准，比如区分高架桥上下的高度定位、室外到室内定位无缝衔接等方面；二是不够智能，无法适应复杂路况和无人驾驶的需要。”姜卫平说，该中心的研究就是要发展以北斗为代表的GNSS高精度定位、导航和授时方法及面向复杂环境的适应性智能导航等共性技术，支撑移动智能设备、机器人无人系统、智能网联汽车、轨道交通等位置服务应用和产业发展。智能驾驶方面，会联合企业攻关，解决硬件、软件、方案设计等方面的难题。
“不久的将来，我们驾驶智能汽车就像开飞机一样，上高速或快速公路前就像‘起飞’阶段，需要自己操作，上了高速就交给电脑来控制，非常轻松。”姜卫平说，智能导航是万物互联的重要标志，智能驾驶除了能让驾驶员更轻松、交通更有序、物流更高效外，还是构建工业互联网，推进智能制造的“先遣兵”。
要让空天装备用上中国芯
大家都知道，拥有“院士天团”的武汉大学测绘学科，是国际一流学科。但是，我国空天科技关键芯片仍需要依赖进口，处于被“卡脖子”的状态。珞珈实验室将补齐短板，实现“空天地海”移动通讯用芯片、高光谱成像机芯、导航定位芯片设计、集成与制造的自主可控。
在武大物理学院，记者穿上类似防护服的防尘服，跟随管志强教授进入纳米科学与技术研究中心微纳加工实验室。“我们主要开展芯片的关键基础技术研究，需要超净实验室环境，比如千级室的标准是每立方米空气中，直径超过1微米的颗粒要在10000个以内。”管志强说。
在聚焦离子束FIB工作区，研究人员操作设备，可以进行芯片电路的原位检测与修复；在光刻区，可以进行小至30纳米以内的精细电路图案曝光；在镀膜区，有几个大烤箱一样的装备，可以通过物理或化学的方法进行镀膜。“我们的设备可以满足最大6英寸的硅基半导体工艺的实施。”管志强介绍。
珞珈实验室在该领域的首席科学家徐红星院士介绍，珞珈实验室将围绕空天装备中国芯集中力量攻坚克难，继续推进芯片先进智能制造技术和以光子作为信息载体的片上集成光信息技术。
和企业一起让生活更智能
在人工智能领域，珞珈实验室主任、武汉大学副校长李建成院士担任首席科学家。
李建成院士介绍，此前武汉大学已经成立人工智能研究院，和小米科技共建了人工智能实验室，接着还会和京东、科大讯飞等头部企业合作共建实验室。不久，在武大校园内还能见到和东风合作的智能无人驾驶小车。“企业创新规模很大，要把企业的力量引入实验室，这对科研成果最终产业化非常重要。”李建成院士说。
人工智能会给生活带来哪些改变？记者来到武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心探访。
该中心有一个缩小版城市交通监控系统仿真模型，模型车在路上按照交通指示灯行驶，每个路口都安装了监控，一旁的电脑实时分析着数据流。“城市监控系统会产生巨大的数据量，难以存储，我们做的就是有效压缩和编码这些数据，需要调用时可以高质量复原、分析。”中心主任、武大人工智能研究院常务副院长杜博教授介绍，这套系统已在武汉等城市应用。
另外，该中心还利用人工智能算法帮助查找和处理所需的视频画面，此前曾在破获武汉一起重大案件时，迅速锁定了嫌疑人。在寻找交通肇事逃逸车辆时，人工智能算法也能根据多个路口的画面“拼”出肇事车的准确信息，节约了公安人员的大量时间。
“我们的研究，是用影音的手段结合人工智能的技术来服务社会。”杜博教授举例，去年疫情期间，他的团队和武大人民医院合作，研发了新冠肺炎CT影像智能诊断系统，为抗疫做出了贡献。
武大造卫星明年发射
“珞珈三号02星，争取明年底按期发射！它是我们自主设计、制造、集成、测试的首颗高精度智能遥感卫星。”珞珈实验室空天信息探测与实时智能服务研究方向首席科学家龚健雅院士透露。
2018年底，武汉大学宇航科学与技术研究院揭牌成立，龚健雅院士任院长。目前，研究院已拥有制造小卫星和遥感仪器的条件和科研团队。龚健雅院士介绍，珞珈三号02星是一颗0.5米的光学遥感卫星，主要用于高精度的测绘和遥感数据的获取，主要技术指标处于国内最高水平。
在宇航研究院地下一层的卫星环境实验室，记者看到一个内径2米、长2.5米的大密封罐。实验室负责人介绍，这是热真空罐，可以模拟太空的真空和温度环境，测试卫星对空间环境的适应能力。实验室里还有给卫星精密测量“体重”的设备，可以模拟空间温度变化的“卫星及载荷温箱”，以及能模拟发射阶段火箭震动的设备。
“我们除了研制卫星，最主要工作还是研发卫星传感器，如大型光学相机、激光雷达等遥感仪器设备。”龚健雅院士介绍，珞珈实验室要突破对天对地观测与探测、卫星组网、智能卫星系统以及空间信息智能服务等关键技术问题。这些都需要更精密的仪器和更先进的算法。
珞珈实验室还要实现5分钟内可响应的亚米级高清分辨率的智能组网观测系统。龚健雅院士解释，我们现在获取卫星影像要经过调动卫星拍摄、地面接收站接收数据、处理数据等步骤，需要几个小时，“未来要做到实时获取，需要卫星能够在轨处理数据，通过遥感卫星集成通信功能或者和通讯卫星链接等办法，实时传回5分米甚至更高分辨率的图像。”
龚健雅院士畅想，将来我国的卫星基础设施更充沛以后，市民想去景区前，可以先调看卫星拍摄的景区画面，看游客是否爆满；媒体报道新闻时，可以直接发布当地实时卫星图片。
月球上空，中国黑科技厉害了
月球轨道对接技术是嫦娥五号任务中“四大关键技术”之一，更是中国首次、乃至人类首次的技术创新。
从国家航天局获悉，6日清晨，嫦娥五号任务的上升器与轨道器返回器组合体在环月轨道成功进行了交会对接。这一“太空之吻”的成功意味着，继地外天体的采样与封装、地外天体的起飞之后，嫦娥五号实现了中国航天的又一个首次——月球轨道交会对接。环球时报-环球网记者从嫦娥五号交会对接核心设备——交会对接微波雷达研制单位中国航天科工二院25所了解到，该微波雷达作为中远距离测量的唯一手段，成功引导中国首次月球轨道无人交会对接。该对接技术是嫦娥五号任务中“四大关键技术”之一，更是中国首次、乃至人类首次的技术创新。
中国首次月球轨道无人交会对接模拟动画。（中国航天科工集团提供）
比神舟飞船载人对接难度更大
据研制单位介绍，执行本次对接任务的微波雷达是一组成对产品，由雷达主机和应答机组成，分别安装在嫦娥五号探测器的轨道器和上升器上。当轨道器、上升器相距约100公里时，微波雷达开始工作，不断为导航控制分系统提供两航天器之间的相对运动参数，并进行双向空空通信，两航天器根据雷达提供信号调整飞行姿态，直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。随后，上升器中的月壤样品和容器转移。
图轨道器逐渐接近上升器 图片来源：国家航天局
交会对接微波雷达总工程师孙武介绍，此前的载人航天工程任务中，我国航天器在近地轨道进行过多次交会对接，都应用了中国航天科工二院25所研制的微波雷达，五战五捷的表现足以证明，我国已经成功掌握交会对接技术。但不同的是，这次是在距离38万公里之外的月球轨道，难度更大。
“与近地轨道相比，月球轨道没有卫星导航等服务资源，微波通信是中远距离的唯一手段。月轨环境更复杂，要克服月球引力影响，所以自动交会对接对微波雷达提出的要求极为苛刻。为此，研制单位攻克了相位干涉仪测角、大宽角度测量等关键技术。”孙武重点介绍了微波雷达产品应对月球轨道环境的新挑战。
因嫦娥五号的轨道器和上升器交会对接，是体量相差巨大的“大追小”复杂受力过程，采用了抱爪式的弱撞击对接机构。对接要体现“手拉手”。这样一来，需要微波雷达的测角精度更高。
图 轨道器与上升器完成交会对接 图片来源：国家航天局
微波雷达项目的主任设计师贺中琴介绍说，微波雷达主要作用在100公里到20米的中远程范围，精度的提高使两个航天器在距离20米时，上升器对接机构抱爪的锁定圆面的半径缩小了几厘米。这几个厘米，大幅提升了精准对接的胜算。此外，装有对接用应答机的上升器在落月时难免形成扬尘，这些肉眼不可见的干扰将会严重降低测角精度。
为确保安全度过月球之旅，设计人员在应答机上安装了特殊材料的防尘罩，“就像给‘千里眼’戴上了‘护目镜’，‘嫦娥’的这双‘千里眼’，就不会变成‘近视眼’，甚至‘全盲’了。”设计师纪博已经是第二次参与交会对接任务，说起自己的产品，她自豪与兴奋地打起了比方。
微波雷达不仅更可靠还能在轨“打电话”
据孙武介绍，“我们为这次交会对接打造的，不仅是‘千里眼’，还是‘顺风耳’，升级后的它更小巧、更强大、更可靠。”
微波雷达在保证交会对接测量“本职工作”的同时，升级了航天器之间双向空空通信的“第二职业”，从雷达与应答机之间“一问一答”的传输方式，升级至轨道器与上升器之间的“沟通对话”，实现了遥控指令和遥测参数的双向传输。
“以前就像老师上课点名，雷达发消息，应答机答‘到’。而现在它们不仅自己要通话，还要负责上升器和轨道器之间的信息传递。”贺中琴说。
同时，在此前“天舟”、“天宫”交会对接微波雷达已经实现减重一半的基础上，这次再进一步开展了轻量化的改进，将产品重量又减轻了数公斤。
“哪怕一克的重量减轻，对月壤采样任务的意义，都是巨大的。”孙武表示。
据研制单位介绍，对接微波雷达在月球轨道的完美表现见证了我国首次在地外天体实现无人交会对接技术。孙武表示，“我们已整装待发，向月球进发！向更遥远的深空进发！向更广阔的领域进发！”
番外
2吨多的小胖子如何“追上”小姑娘，手把手教你操作秘籍
12月3日晚，嫦娥五号上升器顺利完成点火起飞，成功携带样品进入到预定的环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。嫦娥五号上升器与环月等待的轨返组合体完成交会对接动作，将月球样品顺利转移到返回器中。
在环月轨道中运行的轨返组合体重达2.3吨左右，怎样顺利和体重仅有400公斤左右的上升器“牵手”成功？来看看嫦娥五号探测器的专属秘籍！
一、最紧要的是耐心——等待
12月1日，嫦娥五号着上组合体与轨返组合体分离，顺利落月，开展“挖土”和封装工作。与此同时，轨返组合体则在环月轨道上继续飞行，安静、耐心地等待与装载月壤的上升器再次见面。重达2.3吨的小胖子——轨返组合体一边数着星星，一边算着与上升器再次见面的日子，在两天时间内完成4次调相控制，在距离月表200X200公里的圆形轨道上哼哧哼哧地完成长跑。胖小伙很有耐心，在与上升器再次见面前做好最充分的准备，力争以最帅气的姿态等待上升器的到来。
二、最巧妙的是沟通——灵犀
体重有800公斤左右的小姑娘——上升器在上升过程中成功“瘦身”到400公斤左右，以更苗条的身姿冲入15X180公里的环月椭圆轨道，通过与轨返组合体之间巧妙的沟通方式——远程导引，进行四次轨道控制，进入到210X210公里的环月圆轨道上，在预定的交班点停留在轨返组合体的前方50公里处。在进入到交班点后的4个小时，轨返组合体就开始用更加亲近的沟通的方式——近程导引与上升器进行沟通，双方通过自己携带的敏感器，即微波雷达互换信息，轨返组合体开始主动向上升器靠近。
三、最需要的是心态——冷静
小胖子看到心仪的对象出现时有些激动，但仍竭力让自己冷静下来，分步骤，分阶段地向上升器靠拢。轨返组合体为自己设置了四个停泊点，分别来观察自己与上升器的姿态和状态，是否一切是按照预期方案进行，50公里、5公里、1公里、100米，每一次停泊观察都是对最终靠近时间和地点的精确把握。越到最后，轨返组合体反而更加冷静，飞快进行精准计算和调整。
四、最重要的是积累——实力
小胖子能够有如今冷静精准地判断，来源于五院研制团队对交会对接任务的深厚功力积累。在中国的太空探索历程中，近地轨道交会对接技术正在快速地进步着。
2012年6月，神舟九号与天宫一号对接成功，标志着我国首次载人交会对接任务的成功，2013年6月，神舟十号与天宫一号顺利进行了一次自动交会对接和一次航天员手控交会对接……这些都标志着我国近地轨道交会对接技术的成熟。
飞船是在近地轨道上完成与空间站的交会对接，通信距离相对较近，并且能够得到导航卫星的定位帮助，地面控制的精度更高。而此次嫦娥五号轨返组合体要在距离地球38万公里的环月轨道上追逐上升器，这就对控制系统提出了更高的要求，轨道返回组合体要能够适应更大的偏差，在没有任何干预的情况下全自主地做出向心仪对象靠近的各个决策，这不仅是国内首次，更是国际首次。
五、最牢靠的是细节——细致
载人飞船与空间站交会对接是在近地轨道上采用撞击式的方法完成，此次小胖子却要采用更加浪漫的方式，与上升器“牵手”对接。轨返组合体身上安装了3个对接机构主动件，又称为“抱爪”，在运动过程中完全贴近上升器，主动用“抱爪”紧扣上升器身上的对接机构被动件，将上升器拉入怀中，完成这次亲密的“抱紧式”交会对接。轨返组合体重达2.3吨，在运行过程中稍有不慎就会将身姿轻盈的上升器撞飞，这需要小胖子对于速度、位置都有极为细致的把握，对微重力环境、热环境等有极为细心的考虑，用极高的控制精度来保证任务的圆满完成。
不仅交会对接的过程精巧细致，交会对接的产品设计也极为精密。在多器之间月球样品的通畅转移，对各分系统的设计精度、装配精度和制造精度提出了更高的要求，在进行指标分配时，装配精度要达到毫米级，制造精度要达到微米级。总体设计部研制团队要攻克装配环节多、精度测量难、精度调整要求高等难关，以保证产品总体偏差满足要求。
仅以样品舱的舱盖为例，产品经历了总体设计部机构分系统团队的8年打磨，在重量指标极其苛刻的前提下，样品舱盖能够满足多器以及多个分系统之间的复杂接口关系，在样本容器完成对接转移后，通过精密的单向止回机构将月球样品稳稳地固定在样品舱内，堪称嫦娥五号探测器的“终极藏宝箱”。
2吨多胖小伙追上心仪小姑娘的操作秘籍已经手把手教你操作，后续就一起期待嫦娥五号探测器携带月球土特产重新迎入地球的怀抱吧！
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月球轨道对接技术是嫦娥五号任务中“四大关键技术”之一，更是中国首次、乃至人类首次的技术创新。
从国家航天局获悉，6日清晨，嫦娥五号任务的上升器与轨道器返回器组合体在环月轨道成功进行了交会对接。这一“太空之吻”的成功意味着，继地外天体的采样与封装、地外天体的起飞之后，嫦娥五号实现了中国航天的又一个首次——月球轨道交会对接。环球时报-环球网记者从嫦娥五号交会对接核心设备——交会对接微波雷达研制单位中国航天科工二院25所了解到，该微波雷达作为中远距离测量的唯一手段，成功引导中国首次月球轨道无人交会对接。该对接技术是嫦娥五号任务中“四大关键技术”之一，更是中国首次、乃至人类首次的技术创新。
中国首次月球轨道无人交会对接模拟动画。（中国航天科工集团提供）
比神舟飞船载人对接难度更大
据研制单位介绍，执行本次对接任务的微波雷达是一组成对产品，由雷达主机和应答机组成，分别安装在嫦娥五号探测器的轨道器和上升器上。当轨道器、上升器相距约100公里时，微波雷达开始工作，不断为导航控制分系统提供两航天器之间的相对运动参数，并进行双向空空通信，两航天器根据雷达提供信号调整飞行姿态，直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。随后，上升器中的月壤样品和容器转移。
图轨道器逐渐接近上升器 图片来源：国家航天局
交会对接微波雷达总工程师孙武介绍，此前的载人航天工程任务中，我国航天器在近地轨道进行过多次交会对接，都应用了中国航天科工二院25所研制的微波雷达，五战五捷的表现足以证明，我国已经成功掌握交会对接技术。但不同的是，这次是在距离38万公里之外的月球轨道，难度更大。
“与近地轨道相比，月球轨道没有卫星导航等服务资源，微波通信是中远距离的唯一手段。月轨环境更复杂，要克服月球引力影响，所以自动交会对接对微波雷达提出的要求极为苛刻。为此，研制单位攻克了相位干涉仪测角、大宽角度测量等关键技术。”孙武重点介绍了微波雷达产品应对月球轨道环境的新挑战。
因嫦娥五号的轨道器和上升器交会对接，是体量相差巨大的“大追小”复杂受力过程，采用了抱爪式的弱撞击对接机构。对接要体现“手拉手”。这样一来，需要微波雷达的测角精度更高。
图 轨道器与上升器完成交会对接 图片来源：国家航天局
微波雷达项目的主任设计师贺中琴介绍说，微波雷达主要作用在100公里到20米的中远程范围，精度的提高使两个航天器在距离20米时，上升器对接机构抱爪的锁定圆面的半径缩小了几厘米。这几个厘米，大幅提升了精准对接的胜算。此外，装有对接用应答机的上升器在落月时难免形成扬尘，这些肉眼不可见的干扰将会严重降低测角精度。
为确保安全度过月球之旅，设计人员在应答机上安装了特殊材料的防尘罩，“就像给‘千里眼’戴上了‘护目镜’，‘嫦娥’的这双‘千里眼’，就不会变成‘近视眼’，甚至‘全盲’了。”设计师纪博已经是第二次参与交会对接任务，说起自己的产品，她自豪与兴奋地打起了比方。
微波雷达不仅更可靠还能在轨“打电话”
据孙武介绍，“我们为这次交会对接打造的，不仅是‘千里眼’，还是‘顺风耳’，升级后的它更小巧、更强大、更可靠。”
微波雷达在保证交会对接测量“本职工作”的同时，升级了航天器之间双向空空通信的“第二职业”，从雷达与应答机之间“一问一答”的传输方式，升级至轨道器与上升器之间的“沟通对话”，实现了遥控指令和遥测参数的双向传输。
“以前就像老师上课点名，雷达发消息，应答机答‘到’。而现在它们不仅自己要通话，还要负责上升器和轨道器之间的信息传递。”贺中琴说。
同时，在此前“天舟”、“天宫”交会对接微波雷达已经实现减重一半的基础上，这次再进一步开展了轻量化的改进，将产品重量又减轻了数公斤。
“哪怕一克的重量减轻，对月壤采样任务的意义，都是巨大的。”孙武表示。
据研制单位介绍，对接微波雷达在月球轨道的完美表现见证了我国首次在地外天体实现无人交会对接技术。孙武表示，“我们已整装待发，向月球进发！向更遥远的深空进发！向更广阔的领域进发！”
番外
2吨多的小胖子如何“追上”小姑娘，手把手教你操作秘籍
12月3日晚，嫦娥五号上升器顺利完成点火起飞，成功携带样品进入到预定的环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。嫦娥五号上升器与环月等待的轨返组合体完成交会对接动作，将月球样品顺利转移到返回器中。
在环月轨道中运行的轨返组合体重达2.3吨左右，怎样顺利和体重仅有400公斤左右的上升器“牵手”成功？来看看嫦娥五号探测器的专属秘籍！
一、最紧要的是耐心——等待
12月1日，嫦娥五号着上组合体与轨返组合体分离，顺利落月，开展“挖土”和封装工作。与此同时，轨返组合体则在环月轨道上继续飞行，安静、耐心地等待与装载月壤的上升器再次见面。重达2.3吨的小胖子——轨返组合体一边数着星星，一边算着与上升器再次见面的日子，在两天时间内完成4次调相控制，在距离月表200X200公里的圆形轨道上哼哧哼哧地完成长跑。胖小伙很有耐心，在与上升器再次见面前做好最充分的准备，力争以最帅气的姿态等待上升器的到来。
二、最巧妙的是沟通——灵犀
体重有800公斤左右的小姑娘——上升器在上升过程中成功“瘦身”到400公斤左右，以更苗条的身姿冲入15X180公里的环月椭圆轨道，通过与轨返组合体之间巧妙的沟通方式——远程导引，进行四次轨道控制，进入到210X210公里的环月圆轨道上，在预定的交班点停留在轨返组合体的前方50公里处。在进入到交班点后的4个小时，轨返组合体就开始用更加亲近的沟通的方式——近程导引与上升器进行沟通，双方通过自己携带的敏感器，即微波雷达互换信息，轨返组合体开始主动向上升器靠近。
三、最需要的是心态——冷静
小胖子看到心仪的对象出现时有些激动，但仍竭力让自己冷静下来，分步骤，分阶段地向上升器靠拢。轨返组合体为自己设置了四个停泊点，分别来观察自己与上升器的姿态和状态，是否一切是按照预期方案进行，50公里、5公里、1公里、100米，每一次停泊观察都是对最终靠近时间和地点的精确把握。越到最后，轨返组合体反而更加冷静，飞快进行精准计算和调整。
四、最重要的是积累——实力
小胖子能够有如今冷静精准地判断，来源于五院研制团队对交会对接任务的深厚功力积累。在中国的太空探索历程中，近地轨道交会对接技术正在快速地进步着。
2012年6月，神舟九号与天宫一号对接成功，标志着我国首次载人交会对接任务的成功，2013年6月，神舟十号与天宫一号顺利进行了一次自动交会对接和一次航天员手控交会对接……这些都标志着我国近地轨道交会对接技术的成熟。
飞船是在近地轨道上完成与空间站的交会对接，通信距离相对较近，并且能够得到导航卫星的定位帮助，地面控制的精度更高。而此次嫦娥五号轨返组合体要在距离地球38万公里的环月轨道上追逐上升器，这就对控制系统提出了更高的要求，轨道返回组合体要能够适应更大的偏差，在没有任何干预的情况下全自主地做出向心仪对象靠近的各个决策，这不仅是国内首次，更是国际首次。
五、最牢靠的是细节——细致
载人飞船与空间站交会对接是在近地轨道上采用撞击式的方法完成，此次小胖子却要采用更加浪漫的方式，与上升器“牵手”对接。轨返组合体身上安装了3个对接机构主动件，又称为“抱爪”，在运动过程中完全贴近上升器，主动用“抱爪”紧扣上升器身上的对接机构被动件，将上升器拉入怀中，完成这次亲密的“抱紧式”交会对接。轨返组合体重达2.3吨，在运行过程中稍有不慎就会将身姿轻盈的上升器撞飞，这需要小胖子对于速度、位置都有极为细致的把握，对微重力环境、热环境等有极为细心的考虑，用极高的控制精度来保证任务的圆满完成。
不仅交会对接的过程精巧细致，交会对接的产品设计也极为精密。在多器之间月球样品的通畅转移，对各分系统的设计精度、装配精度和制造精度提出了更高的要求，在进行指标分配时，装配精度要达到毫米级，制造精度要达到微米级。总体设计部研制团队要攻克装配环节多、精度测量难、精度调整要求高等难关，以保证产品总体偏差满足要求。
仅以样品舱的舱盖为例，产品经历了总体设计部机构分系统团队的8年打磨，在重量指标极其苛刻的前提下，样品舱盖能够满足多器以及多个分系统之间的复杂接口关系，在样本容器完成对接转移后，通过精密的单向止回机构将月球样品稳稳地固定在样品舱内，堪称嫦娥五号探测器的“终极藏宝箱”。
2吨多胖小伙追上心仪小姑娘的操作秘籍已经手把手教你操作，后续就一起期待嫦娥五号探测器携带月球土特产重新迎入地球的怀抱吧！
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