聚焦俄小天体撞击事件——访北京天文馆馆长朱进

2月15日上午9时22分，一颗小行星毫无征兆地从俄罗斯中部的车里雅宾斯克州上空划过，坠落于西北方地区，造成1200多人受伤，20万平方米的玻璃被震碎。针对此次陨石撞击地球事件，以及事件背后蕴含的科学内涵和研究背景，我刊专门采访了北京天文馆馆长朱进，以助读者更科学深入地了解和认识这些“天外来客”。     

聚焦“龙”太空船首次商业补给任务

美国东部时间10月7日20时35分（北京时间8日8时35分），伴随着猎鹰9号火箭发动机的轰鸣声，太空探索技术公司（SpaceX）的“龙”太空船从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功升空，成为首艘向国际空间站运送补给物资的商业飞船。“距离航天飞机退役仅仅一年之后，我们又一次在美国的领土上发射了货运飞船，并且将相关的工作机会带给了美国商业公司”，NASA局长查尔斯·博尔登说，“‘龙’太空船的发射，标志着商业补给运输服务的正式开端。也表明美国商业公司完全有能力承担这一重任。”     

导流角和导流环深度对激波聚焦起爆爆震的影响

为了研究两级脉冲爆震发动机中的导流角和导流环深度对连续超声速射流对撞诱导激波聚焦起爆爆震的影响,以汽油/空气混合气为介质开展了激波聚焦起爆爆震的实验,分析了导流角、导流环深度对起爆爆震的影响规律。基于本文实验条件的结果表明:保持导流环深度为20mm,导流角越大,强震荡燃烧的平均峰值压力越大,越有利于起爆爆震;保持导流角为11°,导流环深度越大,强震荡燃烧的平均峰值压力越大,弱震荡燃烧的综合性能越好,越有利于起爆爆震。     

一种基于显微图像分析的光波导加工表面粗糙度估计方法

为进一步提高光波导器件加工的可靠性,降低废品率,提出一种非接触式基于共聚焦显微图像分析的光波导加工表面粗糙度估计方法.首先采用共聚焦相机对光波导感兴趣区域进行拍摄,提取非缺陷图像区域;其次,采用粗糙度测量设备测量器件的表面粗糙度,利用图像处理方法计算提取图像区域的纹理特征,并建立二者结果间对应关系;最后,一旦建立上述关系后,便可采用相机拍摄的图像去估计待测光波导器件表面的粗糙度指标.与传统采用精密光学仪器测量光波导表面粗糙度的方法相比,本文方法不需要在线使用光学测量仪器或昂贵的后处理商业软件,具有低成本、使用方便的特点.实际应用证明了本文所提方法的正确性和有效性.     

搅拌摩擦焊焊缝阵列超声全聚焦成像检测技术

针对航天薄壁铝合金搅拌焊焊缝的高精度、高分辨率检测应用需求,开展了阵列超声全聚焦成像检测技术研究。基于斜楔块耦合下横波多次反射全聚焦优化算法搭建了阵列超声检测系统,利用该系统对厚度为6 mm搅拌摩擦焊焊缝不同位置处的Φ0.35 mm横孔进行了相控阵超声扇形扫描成像和阵列超声全聚焦成像检测对比试验。试验结果表明,两种方法均能够有效检测出焊缝中心或热力影响区的横孔,但阵列超声全聚焦成像检测技术在信噪比和纵向分辨力方面更具优势,该技术的发展为航天领域复杂构件高精度、高分率、高可靠性检测难题的解决提供了新的思路和途径。     

微波聚焦天线的工程设计

介绍椭圆球反射面聚焦的原理,并对利用圆反射面逼近椭圆球反射面的原理、公式进行了探讨。实践应用证明:采用该方法设计的聚焦天线既能保证获得较好的聚焦性能,又能有加工方便、效果良好等优点。     

聚焦角度对空气中激光维持爆轰波的影响

吸气式激光推进的激光能量沉积过程主要发生在激光支持的爆轰波（LSD波）的形成与演化阶段,分析LSD波的传播规律和影响因素对揭示能量沉积机理起到基础性作用。利用纳秒四分幅高速相机和延长光路的纹影系统,拍摄了不同聚焦角度下CO₂激光经透镜聚焦击穿空气流场的纹影照片,结合一维理论公式分析了LSD波速度。结果表明：在本文的实验条件下,吸气式激光推进击穿空气经历了LSD波和激光支持的燃烧波（LSC波）两个阶段, LSD波阶段的持续时间约7.1 μs;3种聚焦角度下LSD波速度与理论公式预测的整体趋势比较吻合;聚焦角度越小,LSD波的初始速度越大,聚焦角度θ=4.29°时实验数据达到约14 km/s。