【菜科解读】
中国科学家提出新的深空探测概念——环日全景探测任务
据EurekAlert!:随着人类科技的发展,人类活动的疆域从陆地、海洋、天空拓展到了太空以及其他行星。
在不久的将来,深空和其他类地行星,将会成为人类活动的下一个主战场。
太阳是宇宙中离我们最近的一颗恒星,它在多种时间尺度内影响着我们的行星际空间环境和行星空间环境。
全方位的观测和认识太阳活动及其在行星际空间传播演化的规律和对行星空间环境的影响,是我们进入深空拓展新疆域的必备能力之一。
为此,中国科学技术大学汪毓明教授联合紫金山天文台、中科院微小卫星创新研究院、山东大学、中国科学院大学等单位相关团队在Science China Technological Sciences发文,提出了一个新的深空探测概念——环日全景探测任务。
这一概念首次提出在黄道面上位于地球和金星之间环绕太阳的三个椭圆轨道上,部署六个探测器,来全方位地观测和研究太阳和内日球层。
初步设计六个探测器分为三组,每组中的两个探测器间隔约30度,两组之间间隔约120度。
通过这种布局,环日全景探测任务将使我们具备三种前所未有的能力:(1)准确测量光球层的矢量磁场;
(2)提供360度太阳和内日球层的全景图像;
(3)多尺度多经度的解析太阳风扰动结构。
通过这些观测能力的建立,我们将深入研究太阳周的起源、太阳爆发活动的起源、太阳风扰动结构的起源以及灾害性空间天气事件的起源这四个重大科学问题。
为实现上述科学目标,该研究建议六个环日全景探测器上装备如下科学载荷:磁场和日震成像仪、多波段极紫外成像仪、广角日冕仪、射电频谱仪、矢量磁强计、太阳风等离子体分析器和高能粒子探测器等。
初步估计每个探测器上科学载荷总质量小于110 kg,功耗不超过180 W,峰值数据率52.06 Mbps。
根据我国现有运载能力,可以使用长三甲或长三乙,以一箭双星的方式,分三次发射来完成整个探测任务的部署。
具体部署探测器的周期和运载火箭的选择依赖于轨道的参数。
在整个任务中最具挑战性的困难是数据传输。
以目前传统的通讯方式,相距0.25 AU(太阳和地球的平均距离为1 AU)时数据传输率约5 Mbps,相距2 AU时传输率将低至70 kbps。
这一数据传输率远低于理想的科学需求。
而解决这一矛盾的方法,可以通过星上数据筛选有选择的传输关键数据,或者发展新一代深空通讯技术,如激光通讯技术等。
环日全景探测任务实施周期长、代价高,但其科学意义和应用意义显著。
它可以分三个阶段实施,每两个探测器的部署为一个阶段。
任何一个阶段的成功实施,都能带来探测能力和科学研究上的巨大进步;
同时分组的设计思路,使得该任务具有国际合作的前景和可能。
环日全景探测任务的成功实施将极大促进我们对太阳和周围日地空间环境的认识,从而提高人类进入深空拓展新疆域的能力。
该探测任务的预先研究得到了中国科学院战略性先导专项和国家自然科学基金委员会应急管理项目的资助。
了解研究详情,请读原文: Wang Y M, Ji H S, Wang Y M, et al. Concept of the solarring mission: Overview. Sci China Tech Sci, 2020, 63, https://doi.org/10.1007/s11431-020-1603-2
理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。
蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。
研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。
蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。
同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。
俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。
科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。
项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。
这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。
最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。
” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。
了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。
初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。
项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。
顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。
” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。
同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。
结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。
同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。
最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。
” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。
可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。
潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。
他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。
这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。
猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。
D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。
” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。
在随后的新闻发布会上,中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源(HEPS)建成试运行”成果进行解读。
2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。
新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源,也是中国首个高能量的同步辐射光源,是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。
这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理,能提供高品质的X射线,深层次探索微观世界,2019年正式动工建设,2025年10月通过工艺验收。
“目前,HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度,可发出比太阳亮1万亿倍的X射线,综合性能达到国际同类装置领先水平。
”潘卫民说。
2025年12月3日,HEPS开始了用户实验,截至2026年2月中旬,已为91个单位完成了200余项课题实验,提供近5000小时用户机时,包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。
其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验,均取得重要成果,充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。
3月20日,HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集,这是非常重要的里程碑。
“未来,我们将持续优化机器性能,完善用户服务体系,与各领域用户协同创新,并推动跨领域、跨国界协作联动,成为面向全国和世界的重要创新平台。
”他说。
编辑 张磊 校对 卢茜