北京8月14日電 (記者 孫自法)國際學術期刊《自然》最新發表一篇工程學論文稱,研究人員研發出一種小型太陽能漂浮裝置,或可在大氣層高處支持相關儀器設備。這種裝置利用光泳無需傳統燃料維持高度,可用於空間天氣監測和火星探索等,應用潛力巨大。 該論文介紹,光泳(Photophoresis)是一種氣體(或液體)中懸浮的顆粒被光加熱後產生的運動力,人們已經知道這種原理超過百年,但直到近期才開始探索它的實際用途。在地球大氣層上層,空氣十分稀薄,光泳的力強到足以讓小型物體漂浮。但迄今為止,大多數實驗都集中在非常小而輕的材料上,將之擴展到更大、更實用的大型設備一直是個挑戰。 本次研究成果及相關應用的想像示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖 在本項研究中,論文通訊作者、美國哈佛大學Benjamin C. Schafer和同事及合作者設計建造了一種新型飛行結構,由兩片薄而多孔的膜通過微小的垂直支撐連接而成。結合計算機建模和實驗室實驗優化光泳力後,他們製作出一個寬1釐米的圓盤,能夠在與高空陽光強度相當的光照下懸浮。 論文作者還提出一種3釐米寬的版本,計算機模型顯示它白天在75公裡高空能夠攜帶10毫克的載重,足以支撐包含射頻天線、太陽能電池和集成電路的小型通信系統。 論文作者總結表示,這項研究發現凸顯了光泳飛行作為監測地球大氣甚至探索其他行星的工具的潛力。他們認為,現在的火星運輸成本每公斤超過10萬美元,而相比專門的火星衛星,光泳裝置在尺寸、重量和功耗方面均有顯著優勢,未來可用於執行傳感和通信任務。 他們透露,光泳飛行器未來的設計,可以包含導航系統、增加載荷能力和運行時長,以及執行更大規模的任務。(完)
中國天氣網訊 本周,北方「雨雨雨」模式持續。今天(8月4日)起,兩輪降雨過程將接連來襲,影響範圍廣、局地雨勢猛烈,並可能伴有強對流天氣。中國天氣網推出北方主要影響城市降雨日曆,看哪些地方雨水不斷。 過去十天,西北至華北、東北一帶降雨頻繁,多地累計雨量遠超常年,河北、北京等地還出現極端強降雨天氣。受強降雨影響,多地遭遇洪澇災害,造成重大人員傷亡和財產損失。 本周,北方依然維持多雨模式,將有兩輪降雨過程無縫銜接。中國天氣網氣象分析師沈雨暘表示,這兩輪降雨將分別出現在4日至6日、7日至9日,具有影響範圍廣、局地累計雨量大等特點,部分地區降雨時還伴有短時強降水、雷暴大風或冰雹等強對流天氣。 從中國天氣網推出的北方主要影響城市降雨日曆來看,4日至10日,陝西商洛雨水將全勤「打卡」,甘肅隴南、山東濟寧、內蒙古通遼也幾乎天天下雨,青海西寧、河南信陽、黑龍江伊春雨日可達5天,陝西西安、河南駐馬店、河北邯鄲降雨日數也將過半,可達4天。 從降雨進程來看,第一輪降雨今天已經開啟,主要影響華北一帶,山西東部、內蒙古中東部、京津冀等地部分地區將出現大到暴雨,局地大暴雨,明後兩天主雨帶將逐漸向東向南推進,河南、山東中北部和西部、遼寧東部部分地區有中到大雨。7日,第二輪降雨將從寧夏、內蒙古河套一帶發展,之後雨帶東移南壓影響華北、黃淮、東北等地。 為何最近北方降雨這麼多?沈雨暘表示,近期暖溼氣流沿副熱帶高壓邊緣源源不斷向西北至華北、東北一帶輸送大量水汽,同時,西風槽頻繁東移並引導冷空氣南下,冷暖空氣不斷交匯的過程中,就形成了頻繁降雨。 中國天氣網提醒,北方本周兩輪降雨過程與前期多雨區重疊度較高,發生地質災害、山洪、滑坡、中小河流洪水、城鄉積澇等各類次生災害風險升高,正值暑期旅遊高峰期,建議公眾謹慎前往山區、河道等隱患區域活動。同時,關注臨近預報預警信息,儘量避免在強降雨、強對流發生時外出,確保人身安全。(策劃/杜冰冰 設計/魏來 數據支持/沈雨暘 審核/劉文靜 餘曉芬)
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