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  • 2025-10-10 16:22:47
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直到70年代NASA喷气推进实验室(JPL)的研究人员计划发射一枚以光帆为推进器的航天器去实现与哈雷彗星的“会合”,在当时其他技术几乎是不可能实现的,所以该项目很快获得了NASA的立项。虽然最终由于技术限制和电推进方案的竞争该项目被放弃了,但这是人类第一次尝试利用光帆来进行空间探测。此次“光帆2号”既是第一个在地球轨道上使用光帆推进的航天器,也是继日本IKAROS任务之后,第二艘成功使用光帆的航天器。  那么,太阳光怎样为航天器提供推力呢?  “光帆表面覆盖着能够反射太阳光的金属薄膜。”清华大学航天航空学院副教授龚胜平谈到,光子既有能量,又有动量,从动量的角度解释太阳光压力更好理解,光子撞击光帆表面的金属镀层时被反射,与光帆产生动量交换,从而给了航天器飞行的动力。  不同形态的光帆各有优点  龚胜平描绘了“光帆2号”的“出航”过程:最开始它以一个被“打包”的收缩状态放在卫星中,进入太空后展开,利用光压进行轨道攀升。  “光帆的形态分为两种,一种是自旋型,姿态自旋稳定;另一种是支撑型,姿态三轴稳定。”龚胜平表示,它们各有优劣,自旋展开方式不需要支撑结构,结构简单,且没有支撑结构可以获得更大面质比,但航天器自旋需要消耗一定能量,同时,改变光帆的姿态(帆面的空间指向)比较困难,而三轴稳定型则相反。“光帆2号”就属于支撑型,此前日本的IKAROS属于自旋型。  由于光帆的动力来源于太阳光,且光压强度与太阳距离平方成反比,当它在远离太阳时,其加速性能将大大减弱。因此,光帆在离太阳更近的空间探测任务中具有更大的优势。但也可以利用光帆的持续加速特性探测距离太阳较远的空间,这就要求在光压力变得很小之前利用光压力将光帆加速到很大的速度。  “面积为1平方公里的光帆受到的作用力大概只有9牛顿。”龚胜平表示。目前,光帆表面覆盖的金属镀层的材质几乎都是铝,它对太阳光的利用率接近90%,虽然光压力很小,但是如果我们能够将光帆制作得足够轻,使它的面质比足够大,依然可以获得较大的光压加速度。  “如‘突破摄星计划’提出的面密度为克/平方米的光帆在地球附近的光压加速度可以超过米/秒2。”龚胜平表示。  未来激光驱动将飞得更远  2016年,霍金在微博中提出了“突破摄星计划”。该计划旨在研发出一台“纳米飞行器”,由激光阵列驱动它达到五分之一光速,在发射后20年左右到达半人马座阿尔法星系统,并发送回来那里的行星图片。  龚胜平表示:“这个计划目前只是一个设想。在这个设想中,整个航天器质量只能有克,光帆帆膜厚度约为1000纳米,还要求推动它的激光光强达到200吉瓦,而这相当于几千个三峡大坝的发电功率。

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  “南各庄场址与北京首都机场、天津滨海机场形成‘品’字形最佳布局。核心优势在于:空域上既不冲突,又能为3个机场未来发展预留空间。”业内对选址充分肯定。  巧合的是,大兴机场航站楼正处在北京城市中轴线末端,北京城市副中心和雄安新区连线的正中点。彼时,雄安新区尚未出台,这样的选址无疑具有先见之明。“世界上没有料事如神的奇迹,只有脚踏实地的研究。”吴志晖谦虚地笑了笑。  2014年12月15日,国家发改委批准新机场项目,造型寓意“凤凰展翅”,与首都机场形成“龙凤呈祥”的双枢纽格局。首次高速铁路地下穿行,首次双层出发双层到达设计,周围4条高速环绕,地下6条轨道汇聚,新机场区域形成强大的辐射能力。28城旅客,3小时内到达,覆盖人口2亿多。  2015年9月,机场全面动工,北京城建集团等单位致力于打造精品工程、样板工程、平安工程、廉洁工程。  2017年2月23日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在北京考察时指出,新机场是首都的重大标志性工程,是国家发展一个新的动力源。  亲历者说  李建华:大兴国际机场建设副总指挥、主航站楼工程项目经理,曾参与首都机场T2、T3航站楼建设。  2015年8月26日,李建华和所在的北京城建集团第一家进驻新机场工地,开始了近4年的艰难“长征”。  李建华曾参与建设首都国际机场T2、T3航站楼,尽管对修建第三座“国门”准备充分,但逐步推进的施工,还是让他感受到从业20多年来未曾有过的压力。  大兴国际机场航站楼建筑面积140万平方米,相当于首都机场T1、T2、T3航站楼之和。世界最大的单体航站楼,也是世界级施工难题。  航站楼8根支柱,撑起18万平方米屋盖,柱间距200米,可容下1个“水立方”。极致设计要求极致精度,安装精度如何保证?双曲面钢结构屋盖,跨度180米,最大高差30米,无标准构件,无标准单元,上面还缀有万个球节点,万根钢管……错综复杂的施工如何管理?高铁下穿,全球首次,航站楼震动如何解决?  解决世界级难题,靠的是创新。  李建华说,他们以技术为核心,打造智慧工地。通过BIM(建筑信息模型)模拟,用1152套减隔震支座解决震动难题,隔震层规模国内之最;借力物联网,二维码追踪物料生产运输全过程,实现智能安装;借助焊接机器人和三维扫描仪,钢网架施工80天成功封顶,精度控制在毫米级;数控机械、卫星定位、放样机器人……科技无时不在提升施工效率和精度。他们还研发工地小火车,利用轨道运送建材,效率比常规塔吊高4倍,破解了超大平面水平运输难题。  在科技的力量下,超大超宽劲性混凝土结构施工、超大面积材料水平运输、世界最大减隔震体系施工、超大曲面钢网架安装提升、新型屋面体系安装、超大系统复杂机电安装等世界级建造难题一一攻破。  解决世界级难题,靠的是坚持。  管理有序,除了科技还有人。“我们6支青年突击队,在攻坚节点专门紧盯现场。”攻克功能性封顶封围时,突击队员早1小时上班、晚1小时下班,每天在寒冷天气下的50米高屋面坚守,一干就是3个月,终于提前两天完成节点工程。  从1万根基础桩到105万立方米混凝土,从18万平方米投影主体结构到108个复杂机电系统,世界最大单体航站楼拔地而起,以李建华为代表的北京大兴国际机场建设者,就是这样一步步书写新时代中国建设者的责任与担当,铸造新国门的“中国速度”与“中国品质”。  今年5月,航站楼工程荣获钢结构行业最高奖“中国钢结构金奖年度杰出工程大奖”。多年来,全国仅6项工程获此殊荣。李建华团队的“超大平面复杂空间曲面钢网格结构屋盖施工技术”被3位中国工程院院士一致评定“达到国际领先水平”。  上周,北京大兴国际机场如期竣工并通过验收,9月30日前将按期投入使用。     参观贴士:新机场亮点多  北京大兴国际机场预计9月30日前投入使用,届时,旅客可亲身感受新机场的独特魅力。  五指廊构型:有79个近机位,旅客过安检到最远登机口步行不超过8分钟。  空地一体化交通枢纽:与4条高速、3条轨道相连,机场下面跑火车,轨道交通“零驳接”,方便旅客绿色出行。  双层出发双层到达:航站楼地上三、四层为出发层,一、二层为到达层,双层出发、双层到达的设计,将有效缓解出入拥堵。  停车楼智能停车:机场停车楼引入智能停车设备,共计100余个车位。旅客将车停在待泊区,剩下的事情便由机器人全程负责。  “三纵一横”跑道:此构型能够减少飞机空中运行时间和滑行距离,并减小噪声影响。  可再生能源比例高:国网北京电力为机场配套两座500千伏枢纽电源点,重点区域供电可靠率%,年户均停电不超过30秒。可再生能源超过机场年消耗总量的10%,全国机场比例最高。  版式设计:蔡华伟。《烈火军校》白鹿谈女扮男装:为拍摄豁出去  主创合影  《烈火军校》讲述了上个世纪初,以谢襄(白鹿饰)和顾燕帧(许凯饰)为首的一群热血青年经受磨砺、蜕变成长的励志故事。

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