首页 > 博物馆动态 > 馆内要闻 > 正文
美探索频道评出全球最庞大9项科研计划(1)(2)

2008-06-27 09:15:45

    国际空间站的全部组装工作将在2009年初完成,目前已是人类在轨道上建造的最大工程项目,整个空间站计划的投资将高达数百亿美元。国际空间站是人类迄今为止建造的最为庞大的空间实验平台,太空中所具有的失重和真空环境可用于开展许多在地面条件下无法进行的试验项目。在空间站上不但可以进行生物和生物医学领域的试验,还可以开展量子物理学和流体物理学方面的研究,如培养晶体等。除此之外,宇航员们还可以在国际空间站上从事航天和气象方面的观测。

    “太阳塔”——“太阳塔”的设计高度达999米,直径为130米,将建在澳大利亚新南威尔士州和维多利亚州的交界地区。该塔事实上是一个依靠阳光和空气维持运转的巨型电站,工作原理是简单的对流原理,即热空气上升、冷空气下降。

    这座“太阳塔”的作用则和一根烟囱的作用类似:“烟囱”的底端有一个直径7000米的圆盘状集热器,在太阳的照射下,集热器的中部形成一个巨大的温室。由于对流效应,热气流会沿着“烟囱”以每小时60公里的高速上升,推动烟囱内部特别设计的涡轮产生电力。晚上,白天积聚在热能存储单元中的热能开始释放出来,继续推动涡轮旋转。与传统的风力发电方式不同,由于“太阳塔”自身能产生风动力,从而不受天气条件限制,可以一年365天、一天24小时不间断地工作。“太阳塔”的发电能力可达200兆瓦。据初步的估算,这样一座电站投入使用后,每年将可少向大气中排放90万吨的温室气体。除了在澳大利亚以外,该计划的制定者们还指出,在那些太阳辐射强烈且地震活动较少(“太阳塔”的抗震能力不是很强)的地区,均可建造“太阳塔”用于发电。尽管“太阳塔”非常环保且非常安全,但依然有许多人反对建造这类装置,主要理由是“太阳塔”的建造成本太高且效率又太低。据悉,一座200兆瓦“太阳塔”建造成本高达3.18亿美元。

    “气候预报.net”计划——该计划于1999年公布,其主要目的是对反映气候变化的数学模型进行检验,并评估某些参数的少量变化究竟会对整个气候产生多大的影响。为了解决这一复杂问题,必须具备巨大的计算能力,而“气候预报.net”计划的设计者们想出了一个非常廉价的方法。

    计划的设计者们指出,用于计算数据的计算机将主要贡献自世界各地联网的志愿者。据介绍,在每台志愿者的计算机上都将运算一套反映气候变化的计算机模型。由于加入计划的计算机数量巨大,它们的整体运算能力远远超过了超级计算机。现在,该计划已取得了一些成果,例如,据测算,即使温室气体的排放量减少一半,地球的年平均气温仍将上升11摄氏度。科学家们认为,人类要想对抗气候变暖的趋势是非常困难的。
    
    “詹姆斯·韦伯”空间望远镜——“詹姆斯·韦伯”空间望远镜将于2013年发射升空,其轨道高度距离地面约150万公里,比较而言著名的“哈勃”望远镜距离地面的高度只有500公里。该望远镜将主要用于研究宇宙的演化史--从“大爆炸”发生那一刻起一直到恒星诞生和星系形成。

    为了开展相关的观测活动,“詹姆斯·韦伯”望远镜配备了一台近红外摄像机、一台近红外光谱摄制仪以及一台组合式中红外摄像机与光谱摄制仪。其总质量为6.2吨,约为“哈勃”(11吨)的一半,主反射镜由铍制成,口径达到6.5米,面积为“哈勃”的5倍以上。按照计划,“詹姆斯·韦伯”望远镜将被部署到被称为第二拉格朗日点(L2)的位置上。所谓的第二拉格朗日点是太空中一个特殊的引力状态点,在那一点上它可以时刻在地球的阴影中,不受太阳的干扰而进行天文观测。 

    世界末日种子库——这座仓库将用于储存来自世界各地的种子,以便人类在地球遭遇极端灾害后还能保存下希望的种子。仓库位于挪威西南部的斯匹次卑尔根岛上,距离北极点约1000公里,其中将储存地球上所有重要植物的种子。

    “末日种子库”建在一山体内部,进入仓库的隧道长40米,而仓库本身由三间并排的冰室组成,每间约270平米。储藏库由坚固的混凝土高墙和钢铁大门建成,内部装有传感警报系统,即使受到核弹头或高强度地震袭击也确保安然无恙。在这里,各类植物的种子将被保存在摄氏零下18度左右的低温环境下,即使制冷设备出现故障,冰山里的温度仍然能保证零度以下。目前在该仓库中已储存了大约25万份种子,而其最大容量是大约450份,而建造总费用为960万美元。与其他许多计划一样,“末日种子库”的建造工作也受到了一些人士的反对,他们认为仓库中储存的许多种子根本无法经受长时间的储存,这样一项计划只是在白白地浪费资金。
 
    “太空梯”——“太空梯”的基本理念包括:一条长度达3.6万公里的缆索,其上安装有可上下移动的“货舱”,缆索的一端固定在地面或海面上,而另一端则与运行在地球同步轨道上的卫星相固定。

    据科学家们介绍,从理论上讲“太空梯”可相对比较便宜地向轨道运送物资,不过,实际建设起“太空梯”来可能至少需要耗费10年时间。这是因为,科学家们不仅要解决如何将货物运输到轨道上的问题,同时还要考虑到绳索要有足够的长度和韧性,当然太空梯自身的重量如何克服也是研究人员必须要面对的问题。按照科学家们目前的构想,未来太空梯建设中要使用的最佳绳索材料应该非碳纳米管莫属。
 
    “心大星”中微子望远镜——该望远镜将用于捕捉神秘的中微子,部署地点位于地中海水下2500米深的地方,距离法国马赛港东南约40公里。

    “心大星”望远镜其实是一部由900个射线传感器组成的立体网络,这些传感器被分别部设在了12条钢缆上,而每条钢缆又被牢牢地固定在了海底。之所以将望远镜设置在2500米深的海底,是因为这里处于全黑状态,可以避免其他光子对灵敏的传感器造成负面影响。固定传感器的钢缆分布在一片200×200平方米的区域,每条的长度均为450米。各传感器发出的信号通过一条长40公里的光缆传回位于法国海岸的控制站。所有的传感器都朝向海底,这是因为:中微子是一种极其稳定的粒子,可毫无阻碍地穿过任何物质并且几乎不会与其发生任何相互作用。不过,如果有中微子穿过整个地层,那么它们总会与某些原子发生碰撞并导致飞行速度有所减缓,这样以来就会为科学家们观测其踪迹创造机会。据专家们介绍,在中微子与其他物质原子发生碰撞的过程中会释放出高能的μ-粒子,而这种粒子产生的辐射会被部设在海底的高灵敏传感器所截获。通过研究中微子,可以帮助科学家们了解许多天文物理现象,例如发生在星系中心区域的伽玛射线爆。此外,科学家们计划在北极地区也建造两部类似的望远镜。


转摘自:易网
|首 页||上一页|
相关报道
查找:
范围:
  同时满足
满足其一
生命的起源和早期演化
展区简介并进入 >>
无脊椎动物的繁荣
展区简介并进入 >>
动物--人类的朋友
展区简介并进入 >>
动物的奥秘
展区简介并进入 >>
动物之美
展区简介并进入 >>
人之由来
展区简介并进入 >>
古爬行动物
展区简介并进入 >>
古哺乳动物
展区简介并进入 >>
恐龙世界
展区简介并进入 >>
水生生物
展区简介并进入 >>
探索角
展区简介并进入 >>