空间引力波探测惯性传感器关键技术与进展

空间引力波探测任务中的核心科学载荷之一是惯性传感器,旨在探测极其微弱的空间引力波的波纹变化。首先介绍了空间惯性传感器的探测机理和工作原理;然后从电容位移传感、静电反馈控制、地面评价3个方面介绍了惯性传感器设计的关键技术;并且对国内外惯性传感器的发展研究现状进行了梳理,可以看到惯性传感器关键指标为残余加速度噪声,国外在该指标上达到3×10^-15m/s²/Hz^1/2,国内与国外存在着3个量级的差距,因此开展高精度空间惯性传感器研究与设计具有重大战略意义和科学意义,是中国有望赶超世界科技前沿或领跑世界科技研究的重要方向之一。面向中国未来空间引力波探测任务中的惯性传感器需求,可以聚焦于惯性传感器控制体制策略、交流执行机参数优化、多自由度解耦控制技术、低噪声技术这四个方面的研究。     

基于综合评价优化的民机顶层需求指标权衡

确定顶层需求指标是民机设计流程之初的重要工作。针对民机顶层设计工作,提出一套民机顶层需求定量权衡方法。根据民机顶层需求与概念设计之间的关系,将概念设计方案的特性参数视为一组可行的顶层需求。将顶层需求的权衡分析问题转换为对飞机总体设计参数的优化问题。选择“经济性、舒适性、环保性、适应性、安全性/可靠性”这5条判断准则,建立民机顶层需求综合评价模型,评估顶层需求的综合竞争力。以竞争力最大为目标,优化概念方案,确定最优的顶层需求组合。在宽体客机案例中,得到了比初始需求更合理的顶层需求,验证了所提方法的可行性。     

基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术的地面沉降监测

城市施工建设及地下水开采活动日益频繁,导致城市地面沉降问题日益严重。虽然传统地面沉降监测技术的精度较高,但成本也高。近年来,星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术发展起来,已被用于监测大范围地表形变,具有低成本、大面积、高精度等特点。首次采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PSInSAR)技术,监测上海西南某区域2017—2021年间的地面沉降。结果显示:除一处楼房外,该区域大部分地区未发生沉降,最大沉降速率约-7.10 mm/a,最大沉降量约25.43 mm。采用该技术监测沉降,一方面节省了大量的人力和物力;另一方面,本研究成果对城市地表沉降的科学防治具有重要的参考意义。     

锂离子电池快速寿命评价技术与方法

随着锂离子电池寿命特性的提升,以及电力储能、电动汽车和航空航天等应用领域对长期运行可靠性的需求,迫切需要在较短时间内完成锂离子电池的高精度全周期寿命评价。近年来,针对锂离子电池剩余寿命的研究较多,但对以锂离子电池寿命特性验证与鉴定为目的的快速寿命评价技术和方法缺乏系统梳理。本文分析了锂离子电池寿命评价的快速、高精度、强适用性等特点,归纳了锂离子电池寿命预测的通用技术和加速寿命试验设计流程,总结了4种可操作性强的快速寿命评价方法实例,为锂离子电池设计、制造和应用提供参考和借鉴。     

宇航用键合金丝评价体系及其应用研究

键合金丝广泛应用于小型化星载装备多芯片组件中,而复杂的空间环境要求键合金丝具有良好的可键合性和应用可靠性。本文在深入分析星载多芯片组件应用需求和典型失效模式的基础上,构建了键合金丝应用评价体系,从材料基础性能、工艺适用性和应用可靠性三个方面对键合金丝的可用性进行了全面的评估。应用本文提出的评价体系,对某国产键合金丝进行了系统应用评价,各项测试表明国产键合金丝与拟替代的进口金丝基础性能指标、可键合性和键合可靠性均相当,且在高温下国产金丝键合强度退化慢于进口金丝,呈现了更优异的应用可靠性。     

人类首次直接探测到引力波

正美国当地时间2月11日上午10点30分(北京时间2月11日23点30分),国家科学基金会召集了来自加州理工学院、麻省理工学院以及LIGO科学合作组织的科学家在华盛顿特区国家媒体中心举办新闻发布会。LIGO执行官大卫·雷茨向世界宣布:女士们、先生们,我们已探测到了引力波。我们做到了!顿时现场沸腾。     

“对话”与“隔离”—李约瑟中西科学文化交流观评述

史学家包括科学史学家大多同意，科学是人类进步的重要体现者。然而如何对待中国和西方两种科学形态对人类文明的作用，学界长期鲜有详论者。这首先需要考察中国和西言有没有科学文化的传播，交流与受容，有没有文化交流的阻滞和隔膜。它们是怎样在科学“走向一体”中发生作用的，或者说，按照李约瑟的观点，它们是怎样表现中国人对于世界科学的那种巨大贡献的。我们将整理李约瑟的这些研究。要指出的是，在李约瑟的这些研究中，拒斥“欧洲中心论”是他着意要申明的观点。     

美航宇局选择小型科学卫星方案

美国航宇局从美国科学家提出的73项低成本卫星方案中选择了11项以执行其称作发现计划的太阳系探索任务。首轮招标后,该局官员对所收到的方案的质量、多样性和新颖性均表示满意。这11项方案是在下列极其严格的要求下选定的:(1)方案成本不能超过1.5亿美元;(2)研制时间不能超过3年;(3)发射用火箭不得大于德尔它2火箭。