【浩瀚宇宙觅佳音:我国将启动太阳系近邻宜居行星太空探索计划】太阳系外是否还有适宜人类居住的行星?它在哪里?又将如何寻觅?12月12日,在为北京航空航天大学学子讲授的一场国企公开课上,中国航天科技集团有限公司总经理袁洁向在场的500名学子描绘了中国航天科技集团面向2030年和2045年即将开展的重大工程项目,其中便包括太阳系近邻宜居行星的太空探索计划——“觅音计划”。

  袁洁介绍,“觅音计划”将通过发射宇航飞行器,以直接成像手段率先发现和认证太阳系外宜居行星并刻画其宜居性,同时对太阳系天体开展光谱巡天,揭示水的分布,以0.01角秒的空间分辨率开启中外红波段天文学观测的新纪元。

  “该项目的实施将使我国在基础研究领域取得新的突破。”袁洁说,“觅音计划”的关键技术包括空间分布式合成孔径阵列望远镜技术、低噪声中红外探测器技术、高灵敏高稳定深低温空间探测技术、天基成像平台多级系统高精度高稳构型控制技术、天基观测系统结构优化及数值模拟技术等。

  星空浩瀚无比,探索永无止境。袁洁表示,展望2020年,中国航天科技集团的宇航发射次数将再次刷新纪录,将启动建设长期有人照料的近地载人空间站;实施探月工程三期嫦娥五号任务,实现月面无人采样返回;北斗导航卫星全球系统也将建成由30颗卫星组成的混合星座,服务范围延伸至全球;高分辨率对地观测系统卫星的发射与在轨应用即将完成,低轨移动互联网星座“鸿雁星座”继续加快建设。

  “此外,我们还将实施备受关注的首次火星着陆探测任务,计划于2020年发射火星探测器,2021年实现火星软着陆,开展火星环绕探测和巡视探测,使我国深空探测能力和水平进入世界航天第一梯队,实现在深空探测领域的跨越。”袁洁说。

试验装置仪器设备的管理、使用及原则
四川致研科技有限公司自主研发设计的产品包括:化工实验反应釜全系列,加热设备系列,含能材料检测系列,碳纤维材料处理系列,行星式纳米球磨机,静电纺丝机系列,熔融纺丝机系列,长期为众多科研院所、企业定制各种实验仪器、实验设备、化工试验装置。
试验装置仪器设备的管理、使用及原则
(一)建立仪器设备档案
仪器设备档案是正确使用仪器设备,考核和评价仪器设备完好程度的重要依据。仪器设备的技术档案内容主要分为两大部分,即原始档案和使用档案。所有对测试结果有影响的仪器设备均应建立仪器设备使用档案,并对仪器设备进行统一编号和管理。实验室应设专人负责仪器设备档案的建立,负责仪器设备的校准、维修和状态控制。大型仪器设备应设有仪器设备主管人,并根据文件要求,负责仪器设备的日常维护和保养。
1.原始档案
原始档案包括仪器设备的申请报告(论证报告),订货合同和验收记录,以及随仪器设备带来的全部技术资料(如:仪器设备的结构原理图、电路图、出厂检验单及合格证、使用说明、附件及备品备件明细表等),原始档案还包括根据仪器设备所建立的设备档案册,具体内容如下:
(1)设备名称、生产厂家、型号、设备编号、价格、存放位置、设备的到货日期、启用日期及主管人等,收到时的状态(新、旧、重新调试)。
(2)仪器设备操作手册、使用维护说明书及操作规程(可单独存放于使用区域)。
(3)仪器设备验收及调试报告。
(4)仪器设备的计量/校准记录。
(5)仪器设备维修记录。
(6)仪器设备维护要求。
(7)如果仪器设备已不在实验室,则应在清单上注明其最后一次的使用时间和原因。
2.使用档案
仪器设备的使用档案包括工作日志和维护保养记录等。工作日志主要记录仪器设备每次使用的操作人员、操作时间、仪器设备运行情况、工作内容及结果等,是考核仪器设备使用效益的重要依据。维护保养记录主要记录仪器设备的故障现象、原因、排除故障的措施、维修记录、校准及核查记录等技术指标。使用档案是仪器设备性能和技术指标的历史记录,也是考核仪器设备技术状态的依据。
为了保证仪器设备的原始状态性,在每一台仪器设备附近应设置仪器设备标牌,内容可包括仪器设备名称(中/英)、型号、设备编号、价格、生产厂家、启用日期和主管人等信息。
(二)仪器设备的标识
仪器设备的标识主要包括资产标识、计量合格标识、停用标识和仪器设备标牌等。
1.资产标识
每台仪器设备有一个资产标识,并粘贴在仪器设备的显眼位置,标识内容包括设备名称、统一编号、使用部门和保管人等。有条件的实验室还可将资产标识加上条形码便于进行信息化管理。这种条形码可批量印制或电子系统生成,其长、宽一般约4cm和3cm,粘贴性能好、颜色自定(注意与其他标识易于区别),格式与内容见图1。
2.计量合格标识
计量设备应有计量标识,标识内容包括设备名称、统一编号、溯源单位、有效期和签发人等。计量部分合格但可降级使用的还应用醒目颜色予以标识(如:黄色)并注明降级后的使用范围。格式与内容见图2。
3.停用标识
停用的仪器设备有一个停用标识(一般为红色),内容包括设备名称、统一编号、停用原因、有效期和签发人等。格式与内容见图3。
4.设备标牌
大型设备或对试验结果有直接重要影响的关键设备可设置设备标牌,上面注明操作规程说明和主要仪器信息。
(三)仪器设备使用保管人
每台仪器设备有1位专门的使用保管人,负责该仪器设备的使用或保管,大型仪器设备可增加仪器设备保管人。
(四)培训
仪器设备投入正常使用前,设备管理部门或使用部门可根据需要组织供货方对使用部门的人员进行技能培训。对于大型仪器设备和(或)经使用部门认定为重要的仪器设备,要编制仪器设备操作指导书和维护检修规程,并实行持证上机操作管理。必要时有2位或2位以上使用保管人,确保使用人和仪器设备的安全。
所有仪器设备的使用人员应经过专门的技术培训,获得相应的技术资格并经授权批准后方可上机操作。使用人员在操作时,应严格按仪器设备操作指导书的要求开机测试,使用后要认真填写使用记录,标明目前仪器设备的运行状态。仪器设备的使用和维护说明书以及操作维护指导书等文件,可放在使用人员的工作区域内,便于使用人员及时获取和使用。
(五)仪器设备环境
仪器设备所在环境应符合仪器设备功能要求。如果需移动且可能对仪器设备的性能有影响时,应对其性能状态进行确认,必要时应重新校准/计量。大型仪器设备投入正常使用后,未经管理部门许可,原则上不得随意借用和改变原安装形式与位置。
(六)使用记录
仪器设备使用管理人员应按GB/T 27025-2008/ISO/IEC 17025:2017和其他相关规定要求认真做好日常使用记录。记录内容包括开关机时间、仪器设备运行状况、检测对象、检测项目、使用人等。对于贵重或复杂的仪器设备和(或)经使用部门认定为重要的仪器设备,必须有专门的仪器设备使用登记记录,记录可以是物理和(或)电子的。
(七)使用率
使用率有日使用率和月使用率等表示方式。
日使用率=每日开机时间/每日正常工作时间×100%
月使用率=每月开机天数/每月正常工作天数× 100%
(八)完好率
仪器设备应定期进行检查,保证在用的仪器设备运行正常,性能达到要求,结构完好,技术资料齐全,无泄露,无安全问题。
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#IEDC创业#

之前的50年,太空创新一直意味着对阿波罗时代技术的扩展,人们想要发明出更大、更耐用的卫星,然后把这些卫星发射到地球同步轨道上。在这个价值数十亿美元的系统中,激增式地涌入了各种太空部件、军事化防御和层层的冗余物件。该系统只有拥有数千名航空航天工程师的大型组织才能参与其中,原本设想它将持续40年或更长的时间。

没想到,到了世纪之交的时刻,拥挤的地球同步轨道已经变得不那么重要了。互联网已经颠覆并破坏了太空商业产业,几十年前原本造价昂贵的卫星目前都无法再与地面上的移动信息手段相匹敌。十年前,金融危机席卷全球经济,政府限制了大部分用于支持太空探索的预算,当时美国宇航局取消了它的旗舰计划,这似乎为我们的宇宙殖民统治计划敲响了丧钟。

各种太空探索界都很沮丧,但没有人预料到一个新的企业生态系统即将爆发,而这个生态系统目前有望在太空领域获得前所未有的机遇,并且能够打破原先外太空商业中的壁垒。现在我们似乎又可以看到殖民月球,甚至火星和其他更多地方的希望了。

新的思维方式

太空殖民化始于1957年,先是人造卫星的发射,接下来是宏伟的阿波罗计划让人类登上了月球。Sputnik和Apollo当时展开他们的整个任务都是从零开始,还要完善其供应链:火箭发动机、航天器、航空电子软件、航天服、地面站任务控制软件等。

这种单一的方法主导了太空任务数十年,直到最近。2010年,Brooklynite Luke Geissbühler和他的儿子Max公开宣布了一项新的太空探索模式,他们利用探空气球,携带了一部iPhone,从地球表面上升了19英里之后,捕获到了美丽的太空图像,可以与昂贵的卫星所拍摄的图片相媲美。父子二人的有趣实验成本低廉,利用了大规模生产的手机、手机中的电池、天线、无线电、加速度计和相机就这样构成了商业卫星的最基本组成部分。

与此同时,Cal Poly和Stanford的学生正在使用相同的手机组件来制作组装他们所谓的CubeSat——一个10x10x10 cm的运输器,该运输器将把的他们低成本的科学实验地运送到低地球轨道上(LEO)(在LEO中,由于大气颗粒的阻力,卫星在五年内会自然脱轨,所以它们不需要太空防辐射部件)。可用于个人DIY的标准CubeSats模块现在已经可以在业余爱好者网站上购买到,就像你在亚马逊上买书一样容易。

与编写互联网协议的工程师DARPA一样,这些学生也并未意识到他们的发明所带来的影响。CubeSats引发了一种新的认知,即真正的可扩展性不是来自于更大的卫星,而是许多廉价的小型卫星,有了五十年经验实践证明的摩尔定律突然间颠覆了航天工业。

像Planet Labs和Skybox(现已合并)等初创公司,在风险投资的支持下所开发的微型卫星组合,他们对地球进行成像的速度远远超过以前那些巨大的、笨重的现有卫星。SpaceX和OneWeb等其他企业都正在部署开发更大规模的这种组合,通过互联网和物联网通信来服务于地球。

目前,所有这些卫星组合背后的硅谷团队都会自然地专注于商品硬件上的软件驱动设计,使卫星运营商能够快速地推出新应用,就像我们的智能手机上快速更迭的新应用一样。最大的通用CubeSat组合,是由Spire Global所运营的大约60只“Lemurs”组成,现在已经实现了监控船只、飞机和天气。

现在的新思维提倡:空间更小、更便宜和更快的计算机;这种新思维方式也更有利于创业工程团队。现在,数百家其他的初创公司正在利用比之前节约100倍成本的微型组合来殖民太空。

新的生态系统

微观革命需要一个新的生态系统来支持这些组合设置的运营商。到目前为止,采购中最重要也是最困难的给料在于发射,因为过去所有的成熟火箭计划都被设计为携带巨大的,昂贵的有效载荷进入到地球同步轨道(海拔约36000公里),需要提前5到10年通知;像维珍轨道(Virgin Orbit)和火箭实验室(Rocket Lab)这样的新运营商承诺可以以低成本且频繁地运送到低地球轨道(海拔低于2000公里)上。

下一代运营商还需要地面站、任务控制软件、卫星跟踪、数据分析、空间Wi-Fi等。相应的,卫星和火箭制造商需要专门的子系统、放大器、相控阵天线、小型化推进器、燃料、可扩展太阳能电池板和电池。像Velo3D这样添加燃料制造领域的创新公司,能够助力SpaceX和Rocket Lab设计和通过3D打印技术制造出更高效的发动机。

现在,通过混合和匹配来自这些新兴零散生态系统的现成零件,太空公司可以更便宜、更好、更快地组装整个组合。这个新的太空堆栈将带来创新、多样性和增长的良性循环,就类似于引发了一场20世纪80年代数据通信初创公司的爆炸式增长,当时OSI 7-Layer互联网的工作同样破坏了IBM、Digital HP和Sun等专有网络公司的寡头垄断。

在空间堆栈顶部坐着的微型操作员,可以为地球上的人们创造价值。他们每个月都会成为地球外的采矿公司、农业情报公司、制药公司、互联网服务提供商、天气预报公司、海洋跟踪公司或者其他的新型公司。随着太空堆的增长,这些公司看起来不像科研实验室,更像是地面公司的竞争对手。

换句话说,太空成为了开放的商业空间。企业家纷纷涌向最后的边界,这个边界空间里摩尔定律带来了巨大而持久的机遇。这就是人类如何通过一个比任何一个公司或政府更强大的分布式商业生态系统,来殖民地球与月球间、月球、小行星、火星及其他地方。


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