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2016年中国科学院重大创新成果

2017-01-21 09:43
华静一
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2017年1月16日,中国科学院2017年度工作会议新闻发布会在京举行,会上发布了2016年中科院重大成果产出情况,“中国天眼”落成启用、世界首颗量子科学实验卫星、实践十号返回式科学实验卫星升天、“探索一号”探底马里亚纳海沟万米深渊、研制出寒武纪深度神经网络处理器等均在列。

“中国天眼”500米口径球面射电望远镜(FAST)于2016年9月25日在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成启用。该项目落成将大幅提升我国深空测控和射电天文能力,并在未来15-20年内保持世界领先地位。

从理论上说,“天眼”能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近宇宙边缘。有了该望远镜项目,中国在未来20~30年,可在最大单口径望远镜项目上保持世界一流地位。

“天眼”由中国科学院国家天文台主持建设,从概念到选址再到建成,耗时22年,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。另外,我国将打造立体化的“天眼”集群。“天眼”将和中国其他5座射电望远镜组成“天眼”群,从而更好地获取天体超精细结构。

世界首颗量子科学实验卫星

量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一,其主要科学目标是借助卫星平台,进行星地高速量子密钥分发实验,并在此基础上进行广域量子密钥网络实验,以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破;在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验,开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。

量子卫星工程由中科院国家空间科学中心抓总负责。中国科学技术大学负责科学目标的提出和科学应用系统的研制;中科院上海微小卫星创新研究院抓总研制卫星系统,中科院上海技术物理研究所联合中国科大研制有效载荷分系统。中国科学院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行,对地观测与数字地球科学中心等单位参加。

暗物质粒子探测卫星

作为中国科学院空间科学战略性先导科技专项首批立项研制的4颗科学实验卫星之一,暗物质粒子探测卫星“悟空”是我国第一颗完全由中科院研制、生产的卫星,也是我国空间科学卫星系列的首发星。

其中,中科院国家空间科学中心负责暗物质粒子探测卫星工程大总体工作;上海微小卫星工程中心负责卫星系统抓总并承担卫星平台的研制,紫金山天文台负责有效载荷抓总研制,中国科技大学、高能物理研究所、近代物理研究所、国家空间科学中心等参加;国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行,遥感与数字地球研究所等参加;紫金山天文台负责科学应用系统研制、建设、运行。

其三个主要科学目标分别是:通过在空间高分辨、宽波段观测高能电子和伽玛射线寻找和研究暗物质粒子,在暗物质研究这一前沿科学领域取得重大突破;通过观测TeV以上的高能电子及重核,在宇宙射线起源方面取得突破;通过观测高能伽玛射线,在伽玛天文方面取得重要成果。

实践十号返回式科学实验卫星

实践十号卫星是中国科学院“空间科学”战略性先导科技专项首批科学实验卫星中唯一的返回式卫星,主要科学目标是利用太空中微重力等特殊环境,开展涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术六大领域的19项科学实验,主要研究、揭示微重力条件和空间辐射条件下物质运动及生命活动的规律。

实践十号卫星工程由中科院国家空间科学中心抓总负责。航天科技集团公司第五研究院抓总研制卫星系统及卫星平台;科学应用系统由中科院力学研究所负责,19个科学实验项目由中科院11个研究所和6所高校承担。中科院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行及有效载荷总体工作,运载火箭系统由中国航天科技集团所属上海航天技术研究院负责研制

全球二氧化碳监测科学实验卫星

16年12月22日,我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星发射升空。该卫星的成功研制和后续在轨稳定运行,将使我国初步形成针对重点地区乃至全球的大气二氧化碳浓度监测能力,对充分了解全球碳循环过程及其对全球气候变化的影响,提升我国在国际气候变化方面的话语权具有重要意义。

碳卫星是国家科技部为应对全球气候变化、提升我国全球二氧化碳监测能力部署的一项重大任务。通过863计划地球观测与导航技术领域“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目立项实施。该项目由中科院国家空间科学中心负责工程总体;中科院微小卫星创新研究院负责卫星系统,中科院长春光学精密机械与物理研究所研制有效载荷;中国气象局国家卫星气象中心负责地面数据接收处理与二氧化碳反演验证系统的研制、建设和运行。

 

16年8月12日,中国4500米载人潜水器及万米深潜作业的工作母船“探索一号”科考船首航归来。

本次科考使用由中科院战略性先导科技专项以及海南省重大科技项目立项支持、自主研发的万米级自主遥控潜水器(ARV)“海斗号”、深渊着陆器“天涯号”与“海角号”、万米级原位试验系统“原位实验号”、9000米级深海海底地震仪、7000米级深海滑翔机等系列高技术装备,在马里亚纳海沟海域共执行84项科考任务,在不同深度断面上取得了一大批珍贵样品和数据。

衍射光栅是一种具有纳米精度周期性微结构的精密光学元件。它作为核心色散单元器件,在光谱学、天文学、激光器、光通讯、信息存储、新能源等诸多领域中具有重要应用。光栅面积大可获得高集光率和分辨本领,精度高可获得更好的信噪比,但是,同时将光栅“做大”和“做精”则属于世界性难题。我国战略高技术领域所需要的高精度大尺寸光栅受到国外严格限制。随着科学技术的不断发展,大面积高精度中阶梯光栅已经成为制约我国相关领域技术发展的“短板”,此类光栅研制的也是各光栅强国之间展开竞争的焦点。

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