來源: 發(fā)布時間:2022-7-14 1:37:14
研制重大科研設(shè)施裝備

“海斗”號創(chuàng)造深潛紀錄

   2016年6月22日至8月12日,“探索一號”科考船在馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者”深淵開展了我國首次綜合性萬米深淵科考。我國自主研制的“海斗”號無人潛水器成功進行了一次八千米級、兩次九千米級和兩次萬米級下潛應(yīng)用,最大潛深達10767米,創(chuàng)造了我國無人潛水器的最大下潛及作業(yè)深度紀錄,使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家。

   這是我國海洋科技史上第一次萬米級深?瓶,共執(zhí)行了84項裝備試驗及科考任務(wù),其中3種由我國自主研制的萬米級深海裝備5次超過萬米深度,裝備穩(wěn)定性得到驗證,并取得了一大批珍貴樣品和數(shù)據(jù),標(biāo)志著我國深?瓶歼M入萬米時代。

   此項科考取得了一系列重要突破,表明萬米深海已不再是我國海洋科技界的禁區(qū),是繼“蛟龍”號7000米海試成功后又一個海洋科技的里程碑。我國首次萬米深淵科考的成功宣示了我國深海科技創(chuàng)新能力正在實現(xiàn)從“跟蹤”為主向“并行”“領(lǐng)先”為主轉(zhuǎn)變,向全面實現(xiàn)萬米載人/無人深潛的戰(zhàn)略目標(biāo)邁出了第一步!

 

全球最大單口徑射電望遠鏡落成啟用

   2016年9月25日,世界上最大的單口徑巨型射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)在貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣宣布落成啟用,開始接收來自宇宙深處的電磁波,標(biāo)志著我國在科學(xué)前沿實現(xiàn)了重大原創(chuàng)突破。

   該工程由我國天文學(xué)家于1994年提出構(gòu)想,從預(yù)研到建成歷時22年,是具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。眾多“獨門絕技”讓其成為世界射電望遠鏡中的佼佼者,這也為世界天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)提供重要機遇。

   作為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,“中國天眼”工程由主動反射面系統(tǒng)、饋源支撐系統(tǒng)、測量與控制系統(tǒng)、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構(gòu)成。主動反射面是由上萬根鋼索和4450個反射單元組成的球冠型索膜結(jié)構(gòu),其外形像一口巨大的鍋,接收面積相當(dāng)于30個標(biāo)準足球場。

   與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,F(xiàn)AST望遠鏡靈敏度提高約10倍;與美國阿雷西博305米望遠鏡相比,其綜合性能提高約10倍,并將在未來10~20年保持國際一流設(shè)備的地位!

 

我國“人造太陽”裝置創(chuàng)造世界新紀錄

   2017年,國家大科學(xué)裝置——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環(huán)(EAST)實現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束等離子體運行,創(chuàng)造了新的世界紀錄。這一重要突破標(biāo)志著我國磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運行的物理和工程方面,繼續(xù)引領(lǐng)國際前沿。

   EAST是世界上第一個實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運行持續(xù)時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置,對國際熱核聚變試驗堆(ITER)計劃具有重大科學(xué)意義。由于核聚變的反應(yīng)原理與太陽類似,因此EAST也被稱作“人造太陽”。EAST具有類似ITER的先進技術(shù),當(dāng)時是國際上唯一有能力開展超過百秒時間尺度的長脈沖高約束聚變等離子體物理和工程技術(shù)研究的實驗平臺。

   這次實驗的突破進一步提升了EAST在國際磁約束聚變實驗研究中的地位,其科研成果將為未來ITER長脈沖高約束運行提供重要的科學(xué)和實驗支持,也為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆(CFETR)的預(yù)研、建設(shè)、運行和人才培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)!

 

“海翼”號下潛6329米刷新世界紀錄

   2017年3月,我國自主研發(fā)的“海翼”號水下滑翔機在馬里亞納海溝“挑戰(zhàn)者”深淵完成大深度下潛觀測任務(wù)并安全回收,最大下潛深度達到6329米,刷新了水下滑翔機最大下潛深度的世界紀錄。 

   水下滑翔機是一種通過調(diào)節(jié)自身浮力和姿態(tài),實現(xiàn)在水中滑行并收集水體信息的新型水下機器人。“海翼”號水下滑翔機是根據(jù)中國科學(xué)院B類戰(zhàn)略先導(dǎo)專項的部署,由中國科學(xué)院沈陽自動化所研制的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型水下觀測平臺。從原理樣機的研發(fā)到深淵觀測任務(wù)的圓滿完成經(jīng)歷了13個年頭,包含淺海、深海、深淵等不同型號的水下滑翔機20余臺。

   此次,“海翼”號搭乘“探索一號”科學(xué)考察船TS03航次,歷時4天進行了12次下潛工作,累計工作87個小時,總航程超過130公里,突破之前由美國科學(xué)家創(chuàng)下的水下滑翔機最大下潛深度6000米的世界紀錄。在此次觀測任務(wù)中,“海翼”號收集了大量高分辨率的深淵區(qū)域水體信息,為海洋科學(xué)家研究該區(qū)域的水文特性提供寶貴資料!

 

我國首個P4實驗室正式運行

   2018年1月,中國科學(xué)院武漢國家生物安全四級實驗室通過原國家衛(wèi)計委高致病性病原微生物實驗活動現(xiàn)場評估,成為中國首個正式投入運行的P4實驗室,標(biāo)志著我國具有開展高級別高致病性病原微生物實驗活動的能力和條件。

   P4實驗室是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室。埃博拉等危險病毒只有在P4實驗室里才能研究。P4實驗室具有三大功能,即成為我國傳染病預(yù)防與控制的研究和開發(fā)中心、烈性病原的保藏中心和聯(lián)合國烈性傳染病參考實驗室,作為我國生物安全實驗室平臺體系中的重要區(qū)域節(jié)點,在國家公共衛(wèi)生應(yīng)急反應(yīng)體系和生物防范體系中發(fā)揮核心作用和生物安全平臺支撐作用。

   專家表示,該實驗室對增強我國應(yīng)對重大新發(fā)、突發(fā)傳染病預(yù)防控制能力,提升抗病毒藥物及疫苗研發(fā)等科研能力起到基礎(chǔ)性、技術(shù)性的支撐作用!

 

中國散裂中子源正式對外開放

   中國散裂中子源是各種高精尖設(shè)備組成的復(fù)雜整體,觀測對象的尺度能達到分子和原子層級。它包括一臺直線加速器、一臺快循環(huán)同步加速器、一個靶站以及一期三臺供科學(xué)實驗用的中子散射譜儀。中國散裂中子源項目落戶廣東省東莞市大朗鎮(zhèn),由中國科學(xué)院和廣東省人民政府共同建設(shè)。

   2018年8月,中國散裂中子源順利通過國家驗收。驗收委員會專家認為,中國散裂中子源的性能全部達到或優(yōu)于批復(fù)的驗收指標(biāo)。裝置整體設(shè)計科學(xué)合理,研制設(shè)備質(zhì)量精良,靶站最高中子效率和三臺譜儀綜合性能達到國際先進水平;裝置通過自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,在加速器、靶站、譜儀方面取得了一系列重大技術(shù)成果,顯著提升了我國在高功率散裂靶、磁鐵、電源、探測器及電子學(xué)等領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力,使我國在強流質(zhì)子加速器和中子散射領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大跨越。2018年9月底,中國散裂中子源正式對國內(nèi)外用戶開放!

 

“奮斗者”號坐底10909米創(chuàng)造中國載人深潛新紀錄

   2020年11月28日,由中國船舶集團有限公司第七二研究所牽頭總體設(shè)計和集成建造、中國科學(xué)院深?茖W(xué)與工程研究所等多家科研機構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的“奮斗者”號全海深載人潛水器成功完成萬米海試并勝利返航。

   此次,“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底,創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀錄,標(biāo)志著我國在大深度載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。此外,還有助于科學(xué)家了解深淵海底生物、礦藏、海山火山巖的物質(zhì)組成和成因,以及深海海溝在調(diào)節(jié)氣候方面的作用。

   “奮斗者”號是“十三五”國家重點研發(fā)計劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點專項的核心研制任務(wù)。自2020年10月10日起,“奮斗者”號赴馬里亞納海溝開展萬米海試,成功完成13次下潛,其中8次突破萬米,并創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀錄。     

   在“奮斗者”號的整個海試過程中,共有11人到達萬米海底開展試驗及科考工作,使我國成為人類進入萬米海底人數(shù)最多的國家。同時,整個海試過程還全面驗證了包括鈦合金載人球艙、浮力材料等在內(nèi)的18個大類、52個單項共82個考核科目,這其中的許多核心技術(shù)都來自中科院。■

 

我國研發(fā)成功-271℃超流氦大型低溫制冷裝備

   2021年4月15日,由中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所承擔(dān)的國家重大科研裝備研制項目“液氦到超流氦溫區(qū)大型低溫制冷系統(tǒng)研制”通過驗收及成果鑒定,標(biāo)志著我國具備了研制液氦溫度(零下269℃)千瓦級和超流氦溫度(零下271℃)百瓦級大型低溫制冷裝備的能力,可滿足大科學(xué)工程、航天工程、氦資源開發(fā)等國家戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展的迫切需要。

   項目取得了一系列核心技術(shù)突破,包括大型低溫制冷系統(tǒng)整機設(shè)計體系構(gòu)建及控制技術(shù)、系列化氣體軸承氦透平膨脹機技術(shù)、大型超流氦負壓換熱器技術(shù)、大型高效氦氣噴油螺桿壓縮機技術(shù)、高穩(wěn)定性離心式冷壓縮機技術(shù)、大型復(fù)雜低溫制冷系統(tǒng)集成與調(diào)試技術(shù)等。

   該項目“邊研究、邊應(yīng)用、邊轉(zhuǎn)化”,實現(xiàn)了百瓦級大型制冷機成功應(yīng)用,包括用于寧夏鹽池液化天然氣閃蒸汽提氦項目,初步打通了我國氦資源開發(fā)的技術(shù)鏈條;應(yīng)用于直線加速器;出口應(yīng)用于韓國核聚變大科學(xué)裝置等。

   成果鑒定專家組認為,該項目整體技術(shù)達到國際先進水平,其中高穩(wěn)定性離心式冷壓縮機技術(shù)和兆瓦級氦氣噴油式螺桿壓縮機技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。■


 

 

《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2022年6月刊 封面)
發(fā)E-mail給:      
| 打印 | 評論 |