神舟13号究竟何时发射?一次飞半年,女航天员的生理期怎么解决?

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昨天23:54原创

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神舟十三的发射时间真的非常神秘,因为距离传说中的发射时间只有十多天的情况下还没有公布,而名单也讳莫如深,尽管已经是半公开的秘密,但就是没有官媒确认。

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神舟十三的发射时间究竟是什么时候?
9月初,很多消息灵通的朋友从航天文昌科普基地的一条活动安排中灵敏的嗅到了神舟十三的发射时间为10月3日8点~12点之间,因为“少年航天员”的活动就是这样安排的,具体如下图:

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空间站发射都在海南文昌,但载人航天发射基地在酒泉,因此这个消息还是比较靠谱的,不过在9月10日时,活动的组织方“中国宇航学会”发布了“关于神舟十三号发射观摩暨“少年宇航技师”训练营活动延期的通知”,从通知中我们可以看到活动时间已经更改到了2021年10月15日至18日,因此神舟十三的发射会在这几天内,而按此前的安排,比较大的可能是会在10月16日。

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而据最新传闻的消息则是发射日期是10月16日0时14分,航天员组是指令长翟志刚、任务组王亚平和叶光富,飞行时间183天。这个消息没有官方出处,有人打听出来的,据说可信度很高,但笔者前几天以此为发射日期发表文章试探时直接被审核怼了回来,只好将时间修改为模糊的10月中旬。

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因此从时间上而言,10月16日的概率很高,但具体时间的话,各位高手甚至可能都在动手计算窗口了,如果要快速对接的话,窗口还是挺重要的,如果绕几天对接的话窗口相对就不是那么重要,所以这个问题暂时仍旧无解,只能等待时间的洗礼。

航天员名单中有谁,有没有女航天员?
我国女航天员训练队伍不小,但真正上过太空的女航天员却只有两位,一位是刘洋,另一位则是王亚平,而且神舟十二的任务组后备就是翟志刚、任务组王亚平和叶光富,按照一般理解,女航天员极有可能就是王亚平!

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因此在航天员选择上,很有可能是王亚平!因为在空间站建设初期,比较有可能启用有经验的航天员,尽管神州十二的航天员中汤洪波是第一次上太空,因此有朋友会认为在神舟十三号上可能会用没有经验的女航天员。

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神舟十二的航天员与备份组航天员
不过在神舟十二公布的备份航天员中,叶光富也是0经验,因此不太可能一次航天任务中,连续两名都是零经验的航天员,假如叶光富确定的话,那么如果有女航天员的话,有很高的可能性是王亚平。

空间站有哪些“家电”,长期生活对人体究竟有什么影响?

国家航天局在4月29日时就发布过一篇关于天宫空间站中“家电”的文章,似乎面面俱到,你家里中有的家电,天宫空间站几乎都有:

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“太空冰箱”、“太空空调”、“太空健身器”、“太空厨房”等等,除了你熟悉的功能外,这些设备的功能可就强了,比如太空冰箱主要还是用来不仅用来存储食物,还能制造实验所需的低温以及保存科研样本等。

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“太空空调”的功能除了调控温度外,还有调节湿度、过滤异味与颗粒物之外,还能制造氧气(制氧机通过电离,把水分解成氢气和氧气,释放掉易燃易爆的氢气后就剩下了氧气)。

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“太空厨房”的功能除了用来加热食物外,还有解决饮用水的问题,这可是复杂的话题,不宜过多展开,要不然会引起大家不适哈。

长期失重对人体有什么影响?

人的身体是为一个G的加速度“专门设计”的,所以在太空会引发诸多问题,大致如下表:

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细心的朋友一定发现了一个问题,在这张表中事无巨细的列出了航天员可能出现的状况,甚至连味觉失调都位列其中,但却没说女性航天员会发生的状况,包括我国公开的研究资料中都很少提及有类似的研究。

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而事实上由于女性特殊的身体构造,使得她们在失重条件下难以解决的问题比男性航天员要更多,比如生理期经血排出的问题,失重状态下简直就是个无解的难题,据研究还有可能发生逆行性月经,也就是从输卵管朝着卵巢“行进”!

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但这个问题即便是经验丰富的NASA也只是建议吃避孕药解决,而NASA的医学专家则在研究使用长效的避孕机制来解决长期的太空航行问题,因为那样的话也能解决药片携带过多的问题。

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不过有一点需要提醒的是NASA仍然贴心地为女宇航员们准备了足够的携带私人物品比如卫生棉或者卫生巾的空间,所以在太空的女性航天员遭遇的困难要比男性多很多。

有没有解决这个问题的方法?

办法是有的,比如建立一个重力环境,不需要100%重现,只需0.2G也可以,这样的环境即可慢慢让经血排出,只是制造这个环境,就现在的条件而言仍然比较困难。

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因为在太空模拟需要一个离心力模拟的重力环境,如果要足够舒适的话,它的直径太大,比如0.5G的环境,每秒2转的条件下,大概要220米直径的环状空间站才能保证(或者用长杆状,两端是舱室的那种),即使到0.2G,直径也需要约90米左右才能实现。所以就现在而言,不是成本太高就是技术上颇有难度。

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不过在不久的未来,这个问题一定能够解决!

#你不知道的科学那些事儿# 【可见光通信了解一下[来]没有辐射隐忧,使用起来更安全[鼓掌]】可见光即电磁波谱中人眼可以感知的部分,除了提供给人类丰富的色彩世界、照亮夜晚的黑,业已被科研人员逐步发掘出更多潜力,可见光通信便是其中之一。

可见光通信技术的原理是将需要传输的信息调制到发光二极管(LED)的驱动电流上,使LED灯具以极高的频率闪烁。

闪烁频率可以躲过人眼,却绕不过光电探测器,后者只需检测到这种高频闪烁携带的通信信息,就可以对LED灯光照射下的电器进行万能遥控,还可以让计算机、手机连接上互联网。

近日,电子科技大学教授巫江与萨里大学、剑桥大学等科研人员共同在《自然—电子》上发表论文,系统论述了有机半导体、胶体量子点和金属卤化物钙钛矿材料的发展,及其LED器件的性能改进和器件创新,探讨了新型光源的带宽调制机理与外量子效率的优化策略,尤其是新型LED光源在片上光互连和Li-Fi(Light Fidelity)等应用场景。

可见光的妙用

谈到无线网,人们更熟悉的是肉眼不可见的电磁波。且不论是2G还是现在的5G,皆由其将移动终端接入互联网。而随着光纤通信的发展,光的传输又重回大众视野。其实,早在19世纪80年代,电话的发明人亚历山大·贝尔就曾提出“光子电话”的概念,即将语音信号调制在太阳光中,可以实现在数百米之外的地方接收并转换回语音信号。这个想法虽然过于“前卫”,但是光能传递信号一事却一直被可见光研究人员铭记于心。

“不论贝尔曾经提出的太阳光传输信号,还是现在的光纤通信乃至可见光通信,原理并无太大差异,都是由发射器发出信息,再由接收器‘翻译’,主要区别只是传输介质不同。”巫江在接受《中国科学报》采访时解释说。发射的信息只有0和1两种状态,但是经过编码的可见光波就可生成不同组合的编码,传递复杂的信息。“如果遮挡光线是0,无遮挡是1,那么可见光在人眼无法捕捉的快速闪烁中就可完成信息传递。”

在中国科学院半导体研究所可见光通信实验室中,一盏暖白色的灯在白天也亮着。它负责的不仅仅是照明,还将房间内的电脑、空调、电视等电器连接在一起,只需呼唤智能音箱,使用者便可借助灯光随意控制房间内任意电器。其秘密就在每个电器终端安装的一个小小接收器上。“你看我用手遮挡接收器时,智能音箱便无法将指令传过来。”中国科学院半导体研究所光电子研发中心研究员陈雄斌在接受《中国科学报》采访时进行了可见光智能家居系统的功能演示和原理讲解。

作为实验室负责人,他早在2008年就开始从事可见光通信技术研究。团队经过夜以继日的攻坚克难,先后在2009年的中国国际工业博览会和2010年的上海世博会上公开展示可见光通信技术研究成果。2017年,通过主持可见光通信国家重点研发计划项目,陈雄斌逐步将可见光通信技术工程化并进行了商业化推广。

在他眼中,可见光通信的劣势也是优势。“很多人担心光线容易被遮挡,影响信号传递,但反过来想,光是直线传播,虽然无法穿透不透明的阻隔,但如果在光线直射下,信号则会更强,而且保密性更佳。甚至即便是充当可见光发射点的两盏很近的灯,也不会互相产生影响,反而会因为两个点直射的信号覆盖范围不交叉而保证了很好的通信信噪比。”陈雄斌认为,可见光通信的信号使用安全性高、可见易控,靠透镜和灯罩就可以灵活控制信号覆盖区域,同时能通过肉眼观察信号覆盖区域,并能有效防止信息泄露,是保障室内人口密集区域通信容量的最佳选择。

就目前研究结论看,LED可见光通信除了信号光源发射功率高的优势外,还可以省去再额外拉线安装互联网接口的麻烦。且相较于电磁波而言,可见光没有辐射的隐忧,使用起来更安全。此外,像医院、核电站和空间站等对电磁干扰有严格限制的场合,可见光通信也能派上用场。由此,可见光通信既解决了无线频谱资源拓展的问题,也解决了能源环保问题。

为什么是LED

既然可见光通信具有独特的优势,那么为何白炽灯年代不推广可见光通信技术,而非得是LED时代呢?受访专家解释说,首先,LED具备多方面的优势,例如使用寿命长、安全可靠以及节能度高等,被普遍认为属于下一代主流照明技术;其次,用固态半导体芯片作为发光材料的LED,更容易被人“控制”。

而让LED成为可见光通信的载体,先要解决的是光信号接收问题。在LED可见光通信系统中,存在着强烈的背景噪声及电路固有噪声的干扰,同时随着传输距离的加大,接收机接收到的信号十分微弱,因此需要更灵敏的接收器,同时要对信号进行前置处理,摒除干扰。

之后需要解决的就是调制、编码以及解调技术问题。目前,LED可见光无线通信系统大多采用强度调制的直接检测非相干系统,编码方式大多为二进制开关键控(OOK)编码,传递效率较低,也可以采用光学组编码形式如脉冲位置调制来达到更高的发送速率。

另外,还需要码间干扰克服技术支持。在室内LED可见光通信系统中,LED光源具有较大的发射功率和宽广的辐射角,光线分布在整个房间。OOK编码器输出的矩形脉冲在传播过程中,由于LED单元灯分布位置不同,以及大气信道中存在的粒子散射,导致了不同的传输延迟。光脉冲会在时间上延伸,每个符号的脉冲将加宽延伸到相邻符号的时间间隔内,产生码间干扰(ISI),此时就需要采用抗扰动滤波器的相关电平编码,降低ISI的影响。

随着研究的深入,除了最初的白光LED,国内外研究人员也对RGB LED、OLED、Micro LED,以及激光灯都进行了相关研究。

陈雄斌开始研究时也曾遇到过灯光闪烁、通信速率低等问题。但在其团队不懈努力下,能用室内照明最常用的荧光型LED做高速可见光通信成为了他们的技术特色。2014年,他们在Optics Express期刊上发表的成果显示,OOK调制速率可达550Mbps;2020年,在荧光型LED为光源、PIN管做探测器的前提下,OOK调制速率达到1.2Gbps、传输距离3.4米时,没加检错纠错时平均误码率1.61×10-5,系统的3dB带宽已经拓展到了498MHz。

未来可期

“随着环保节能减碳日益受到重视,半导体照明的应用也日益广泛。传统LED相对成本较低,虽然目前LED的主要赛道还是显示器与照明器材,但是随着通信技术的积累与材料的拓宽,可见光通信未来的应用场景将越来越广泛。”巫江说。

在论文中,巫江与其他作者设想了几种可见光通信的应用场景。例如,像自动驾驶这样对延时要求严格的短程通信集成组件,或者柔性生物传感器,再或者水下通信,以及用于精确跟踪和定位的物联网传感器和室内数据服务等。“我个人认为,可见光通信将在原来的电磁波无线网技术解决方案基础上提供更多的新内容,是增量的过程,而不是简单地重复现有的技术。”巫江举例说,“不久前郑州遭遇内涝时,基站罢工,手机信号全无,造成出行困难。如果可见光照明可以应用,那么只需要在高楼上安装灯塔就可以作为紧急的数据连接点,用于应急通信。如果遭遇大面积停电,使用无人机替代也可。”

不仅如此,如果将可见光与柔性织物相结合,那么柔性织物在进行显示的同时也可以成为无线网的发射或者接收方。

“既然光能传递信号,那么以后的电视广告,也不再需要在屏幕上显示二维码,有购买需求的观众只需打开摄像头就能自动扫描到电视机背光源传递的隐形产品链接。”陈雄斌说,“我希望可见光通信有更大空间施展拳脚,例如在金属密闭空间内,电磁波因为强反射可能会产生严重干扰,但是可见光不会,希望有机会与有需求的机构合作,拓宽可见光通信的应用范围。”

最后,巫江表示,虽然可见光应用领域广泛,但是信号发射器与接收器等元器件的集成、如何与现有平台更好地融合,以及国际应用标准的建立等都需要时间。https://t.cn/A6IePpxe

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