IT之家 5 月 20 日消息,在月球一些最冷、最幽暗的陨石坑内布设超稳定激光器,有望助力科学家在月球搭建一套类全球定位系统(GPS)的导航系统,让未来宇航员与航天器更便捷地完成月球地表航行。 美国国家标准与技术研究院的研究人员提出,月球南极附近的永久阴影坑,能为超高精度激光系统提供绝佳的天然运行环境。该研究院发布声明称,这类激光器未来可搭建起授时核心体系,让宇航员、月球车及各类航天器在月球开展活动时,不必过度依赖地面测控追踪系统完成定位导航。 随着美国国家航空航天局筹备阿耳忒弥斯长期登月任务、规划未来月球基地,月球全球定位系统相关构想愈发受到重视。多年来,各国科研人员与航天机构一直在研发月球本土定位、导航与授时方案,已提出的设想包括部署月球轨道导航卫星、架设无线电信标,以及复刻地球全球定位系统技术原理的原子时钟设备。 这项全新研究在现有研究基础上提出了新颖思路:将超稳定激光器安置于月球永久阴影坑内。高稳定性激光器可输出频率近乎恒定的光束,借助多组激光器能精准测算天体与设备间的距离,最终为全月面导航系统筑牢技术根基。 由于月球自转轴倾角极小,永久阴影坑永远无法被阳光直射。常年笼罩在黑暗中的这类陨石坑,温度甚至低于冥王星,最低气温可达零下 223 摄氏度。长久以来,科学界都认定此处蕴藏着大量固态水冰,可作为未来月球定居点的重要资源储备。 如今科研人员发现,这种极端严苛的环境,也能让陨石坑成为高精度激光系统的天然理想实验场。该研究提议采用硅光学谐振腔装置,依靠间距精度极高的镜面来回反射光束,实现激光光束的频率稳定。 在地球上,这类设备必须搭配复杂的低温制冷装置与隔震设施,因为哪怕极其微小的温度波动,都会造成激光频率失稳。但在月球永久阴影坑中,天然环境可直接满足大部分稳定运行条件。 研究院声明指出,陨石坑内的极寒低温,搭配月球天然高真空环境以及远低于地球的震动幅度,能让硅光学谐振腔几乎不受热胀冷缩影响,稳定输出精准激光频率,以此搭建导航系统,完成月球地表航天器定位与轨迹追踪工作。 该研究第一作者叶军(Jun Ye,音译)在声明中表示:“当我摸清永久阴影区的环境优势后,便认定这里是搭建超稳定激光器的最优场所。” 目前地球全球定位系统卫星会持续播发星载原子时钟生成的授时信号,定位设备通过测算多颗卫星信号的传输时长,即可完成位置解算。 现阶段环月航天器依旧高度依赖地面测控系统定位,但随着月球探测活动日益频繁,这种方式将逐渐难以适用。尤其是地形崎岖的月球南极区域,复杂的光照环境更是极大增加了宇航员与探测机器人的导航难度。 对此研究团队提出方案:部署在永久阴影坑内的超稳定激光器,可作为未来月球卫星与通信网络的核心授时基准,成为月球版全球定位系统基础设施的重要组成部分。 将光学谐振腔安置在月球永久阴影坑内部或周边后,便可锁定周边激光器光束,使其固定在单一超高精准频率上。官方表示,由此生成的信号既能充当月球航天器的定位信标,还可与星载原子时钟联动,助力打造地外天体首套光学原子时钟核心架构。 IT之家注意到,该研究成果已于 5 月 8 日正式发表在《美国国家科学院院刊》上。
IT之家 5 月 11 日消息,一颗来自太阳系之外的彗星,让天文学家得以难得地窥见:外星行星系统,可能在与塑造我们太阳系周遭环境截然不同的条件下形成。 这颗天体就是 3I/ATLAS,不到一年前,它在穿越太阳系时被人类发现。尽管科学家目前仍无法确定其确切起源,但由密歇根大学主导的一项新研究表明, 这颗彗星诞生于宇宙中一处极寒区域。 这项研究发表于《自然・天文学》期刊,研究发现 3I/ATLAS 内部富含高浓度的富氘水,也就是常说的“重水”。该研究还获得了美国国家航空航天局(NASA)、美国国家科学基金会以及智利国家研究与发展局的部分资助支持。 本研究第一作者、密歇根大学天文系博士生路易斯・萨拉查・曼萨诺表示:“我们的最新观测结果表明,孕育太阳系的环境条件,与银河系其他区域行星系统的演化环境存在巨大差异。” 星际彗星中发现重水 据IT之家了解,水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,化学式为 H₂O。普通水中的氢原子仅含有一个质子;而氘是氢的一种重同位素,同时包含一个质子和一个中子。 研究人员发现,这颗彗星的水分子中,氘的占比高得惊人。地球以及太阳系内的彗星上同样存在重水,但 3I/ATLAS 体内检测到的重水含量远超以往已知水平。 萨拉查・曼萨诺指出:“其水分子中氘与普通氢的比例,高于我们此前在其他行星系统及行星彗星中观测到的任何数值。” 据研究团队测算, 这颗彗星水体中的氘含量比值,是太阳系内所有已观测彗星的约 30 倍,更是地球海洋水体氘比值的约 40 倍。 探寻外星起源的线索 科学家可以借助这类化学元素比值,反推彗星与行星形成初期的环境条件。通过对比 3I/ATLAS 与太阳系天体的化学组分,研究人员判定:这颗彗星大概率形成于温度更低、辐射强度更弱的宇宙环境中。 本研究联合负责人、密歇根大学天文学助理教授特雷莎・帕内克 - 卡雷尼奥表示:“这足以证明,造就太阳系的环境条件,并非宇宙空间普遍存在的常态。这话听起来似乎显而易见,但恰恰是需要科学实证的关键结论。” 研究人员解释,能够完成此次高精度深度研究,离不开多重有利条件,首先便是这颗彗星被发现的时间足够早,为后续持续观测预留了窗口。 科学家如何研究 3I/ATLAS 彗星被发现后,萨拉查・曼萨诺及其研究团队获得了亚利桑那州 MDM 天文台的观测时段,率先捕捉到了彗星释放气体的早期迹象(MDM 天文台由密歇根大学、达特茅斯学院、麻省理工学院联合创办,名称取自三所机构首字母)。 随后,萨拉查・曼萨诺与帕内克 - 卡雷尼奥展开合作。帕内克 - 卡雷尼奥利用位于智利的阿塔卡马大型毫米波 / 亚毫米波阵列(ALMA)的专业设备,对这颗彗星的化学组分开展了更精细的解析。 阿塔卡马大型毫米波 / 亚毫米波阵列的探测精度,足以区分普通水与氘化重水,让研究人员得以精准计算两种水体的含量比例。科学家表示,这是人类首次对星际天体成功完成此类化学组分分析。 萨拉查・曼萨诺坦言:“身处密歇根大学、能够使用顶尖天文观测设备,是这项研究得以落地的关键。我们的团队人才济济,在多个研究领域经验丰富,成员之间优势互补,才最终完成了这批观测数据的分析与解读。” 未来的星际天体探索 研究团队认为,这项研究证实:未来发现的星际天体同样可以开展化学组分分析,有望为人类揭开银河系各处行星系统的形成机制提供全新视角。 迄今为止,天文学家仅发现三颗闯入太阳系的星际天体,3I/ATLAS 便是其中之一。不过帕内克 - 卡雷尼奥认为,随着新一代天文台投入巡天观测,这类星际天体的发现将会变得愈发频繁。 她同时强调了保护暗夜星空的重要性,只有维持夜空纯净黑暗,天文学家才能持续捕捉到来自深空的微弱天体信号。 她表示:“我们必须守护好暗夜环境,保持夜空通透无光污染,才能探测到这些体量微小、光芒黯淡的星际天体。”
IT之家 4 月 13 日消息,由奇瑞 × 捷豹路虎合作打造的品牌 FREELANDER 神行者已开启首车预热。据 FREELANDER 神行者全球 CEO、奇瑞捷豹路虎董事 / 常务副总裁文飞分享, 神行者的新车已开启冬测 。 IT之家注意到,FREELANDER 神行者官方随即转发了该消息, 并透露新车量产版本极寒测试全通关 。 神行者官方也分享了新车冬测时期的伪装车官图和视频。 据IT之家此前报道, FREELANDER 神行者已于 3 月 31 日正式发布 ,期间还展示了下半年将推出的神行者 97 概念车(FREELANDER Concept 97), 后续将于 6 月份带来更详细的信息 。 原为路虎旗下经典车型的神行者,此次升级为独立品牌,并在协作分工上采用了新模式:由中方团队主导整车产品定义、新能源与智能化技术开发、供应链整合,以及品牌运营、市场营销、渠道建设和用户运营等核心环节;捷豹路虎团队则聚焦豪华品牌基因塑造、设计美学调性及豪华格调传承,同时参与产品定义开发的关键节点,并利用全球资源助力该品牌在全球市场拓展。 值得一提的是,FREELANDER 神行者还与华为乾崑达成合作, 新车将全系标配华为乾崑智驾 ADS V4.1 系统 ,同时旗下全地形 SUV 还会全球首搭 896 线激光雷达。