我國(guó)實(shí)現(xiàn)深水湖泊采樣突破

我國(guó)實(shí)現(xiàn)深水湖泊采樣突破

7月21日，中國(guó)科學(xué)院“絲路環(huán)境”先導(dǎo)專項(xiàng)和第二次青藏科考湖泊團(tuán)隊(duì)利用搭建好的水上鉆探平臺(tái)，在西藏納木錯(cuò)中心湖區(qū)水深95米的地方成功鉆取長(zhǎng)100.63米的湖芯，總?cè)⌒韭蔬_(dá)到98%。這是我國(guó)首次在青藏高原高海拔深水大湖獲取超過100米長(zhǎng)的湖芯，實(shí)現(xiàn)了在深水湖泊采樣方面的突破。

湖芯是指湖泊沉積物，是從氣體或水體中自然沉降到湖底并堆積起來的物質(zhì)，其中的一些物理、化學(xué)和生物指標(biāo)，可以反映當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境和氣候條件。地處青藏高原腹心地帶的納木錯(cuò)湖面海拔4730米，是第二次青藏科考包括長(zhǎng)江、怒江、色林錯(cuò)、納木錯(cuò)在內(nèi)的“兩江兩湖”區(qū)域重要的科考基地。

據(jù)介紹，此次鉆取湖芯是我國(guó)科學(xué)家和工程技術(shù)人員完全依靠自主設(shè)計(jì)的采樣平臺(tái)、套管穩(wěn)定系統(tǒng)和鉆探系統(tǒng)取得的，對(duì)我國(guó)湖泊鉆探領(lǐng)域具有重要意義。專家預(yù)計(jì)，獲取的湖芯樣本可以分析過去15萬年以來青藏高原中部的氣候環(huán)境變化歷史。

在過去15年觀測(cè)研究的基礎(chǔ)上，我國(guó)科學(xué)家聯(lián)合德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)等7個(gè)國(guó)家的12位科學(xué)家共同申請(qǐng)的納木錯(cuò)大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（ICDP）項(xiàng)目于2020年6月獲批，該項(xiàng)目計(jì)劃在納木錯(cuò)鉆取5個(gè)點(diǎn)位共計(jì)2250米長(zhǎng)的沉積物，用于研究過去一百萬年以來的氣候環(huán)境狀況。此次成功鉆取100米以上的湖芯，不但提高了我國(guó)湖泊鉆探及研究水平，也將對(duì)ICDP鉆探提供重要科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保障。

新型地球物理綜合科考船“實(shí)驗(yàn)6”號(hào)在廣州下水

中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所新型地球物理綜合科學(xué)考察船下水暨命名活動(dòng)7月18日上午在廣州舉行，新型地球物理綜合科學(xué)考察船命名為“實(shí)驗(yàn)6”號(hào)，新船下水將極大提高中國(guó)深遠(yuǎn)海的科考能力。

據(jù)了解，新型地球物理綜合科學(xué)考察船由中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所承擔(dān)建設(shè)，總投資5.175億元人民幣，設(shè)計(jì)總噸3990，總長(zhǎng)90.6米，型寬17.0米，型深8.0米，最大速度15.5節(jié)，續(xù)航力為12000海里，定員60人，自持力60天。這是一艘采用國(guó)際最先進(jìn)設(shè)計(jì)理念、科考能力突出的特種用途船舶，探測(cè)手段達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。根據(jù)建造計(jì)劃，該船預(yù)計(jì)2021年入列服役。

“實(shí)驗(yàn)6”號(hào)作為重要的海上開放共享平臺(tái)，將填補(bǔ)中國(guó)中型地球物理綜合科學(xué)考察船的空白，完善中國(guó)國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院科考船隊(duì)功能序列，成為中國(guó)一個(gè)先進(jìn)的新型海上移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室和探測(cè)裝備的技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái)，提升中國(guó)海洋探測(cè)能力和數(shù)據(jù)樣品獲取能力，助力海洋科技創(chuàng)新發(fā)展，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)。

同時(shí)，設(shè)施完備、功能先進(jìn)的“實(shí)驗(yàn)6”號(hào)還將提升中國(guó)對(duì)南海島礁區(qū)與深遠(yuǎn)海大洋的探測(cè)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取能力，幫助“海上絲綢之路”沿線國(guó)家提高海洋探測(cè)能力，完善觀測(cè)手段，開展聯(lián)合海洋調(diào)查，開展海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)、海洋災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)，培訓(xùn)海洋調(diào)查人員，提高海洋科技水平。

改造超強(qiáng)深空測(cè)控網(wǎng)保障首次火星探測(cè)任務(wù)

西安衛(wèi)星測(cè)控中心近日對(duì)地面測(cè)控通信系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改造，搭建起超強(qiáng)深空測(cè)控網(wǎng)全力保障我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)。目前，改造工作與各項(xiàng)針對(duì)性測(cè)試工作已全面完成，性能指標(biāo)滿足任務(wù)需要。

根據(jù)計(jì)劃，我國(guó)將于7月下旬到8月上旬擇機(jī)實(shí)施首次火星探測(cè)任務(wù)，發(fā)射“天問一號(hào)”火星探測(cè)器。當(dāng)探測(cè)器成功進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心喀什深空站、佳木斯深空站將為其提供全程測(cè)控支持。

據(jù)介紹，火星探測(cè)器最遠(yuǎn)接近4億公里的探測(cè)距離以及近7個(gè)月的地火轉(zhuǎn)移時(shí)間，對(duì)測(cè)控通信系統(tǒng)而言將是前所未有的考驗(yàn)。為此，西安衛(wèi)星測(cè)控中心重點(diǎn)對(duì)兩個(gè)深空站的頻率綜合系統(tǒng)、多功能數(shù)字基帶、監(jiān)視和控制系統(tǒng)設(shè)備軟硬件進(jìn)行升級(jí)，為執(zhí)行相關(guān)任務(wù)提供更加穩(wěn)定、強(qiáng)大的測(cè)控保障。同時(shí)，兩大深空站的測(cè)控系統(tǒng)這次也加裝上自動(dòng)化運(yùn)行模塊，進(jìn)一步緩解科技人員的值班壓力。

作為我國(guó)深空測(cè)控網(wǎng)的主干力量，西安衛(wèi)星測(cè)控中心喀什深空站、佳木斯深空站已攜手完成“嫦娥二號(hào)”再拓展、“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥五號(hào)”再入返回飛行試驗(yàn)、“嫦娥四號(hào)”在內(nèi)的多次測(cè)控任務(wù)。其中，佳木斯深空站裝備有目前全亞洲口徑最大、接收靈敏度最高的深空測(cè)控天線，直徑達(dá)66米。2015年7月，在“新視野號(hào)”探測(cè)器飛掠冥王星科學(xué)觀測(cè)工作中，這型天線的最遠(yuǎn)跟蹤距離達(dá)到47.6億公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越設(shè)備性能指標(biāo)上限。

與此同時(shí)，為滿足我國(guó)后續(xù)各項(xiàng)行星探測(cè)任務(wù)，我國(guó)首個(gè)深空天線組陣系統(tǒng)已在喀什深空站完成吊裝，并進(jìn)行最后的調(diào)試工作。這一系統(tǒng)由4個(gè)35米口徑天線組成，2020年年底前將正式投入使用。

“海燕-X”刷新水下滑翔機(jī)下潛深度世界紀(jì)錄

從青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室了解到，由其組織實(shí)施的“海燕-X”水下滑翔機(jī)萬米深淵觀測(cè)科學(xué)考察航次近日順利結(jié)束，“海燕-X”最大下潛深度達(dá)10619米，刷新了由其保持的水下滑翔機(jī)下潛深度8213米的世界紀(jì)錄。

據(jù)介紹，由青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋觀測(cè)與探測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（天津大學(xué)部分）研發(fā)的2臺(tái)萬米級(jí)“海燕-X”水下滑翔機(jī)，在本航次開展了連續(xù)5天的綜合調(diào)查，共獲得觀測(cè)剖面45個(gè)，其中萬米級(jí)剖面3個(gè)，“海燕-X”的下潛深度分別為10245米、10347米和10619米。

科研人員表示，連續(xù)獲得萬米深度滑翔剖面，充分驗(yàn)證了“海燕-X”水下滑翔機(jī)在深淵環(huán)境下的工作可靠性，以及超高壓浮力精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)、輕型陶瓷復(fù)合耐壓殼體、多傳感協(xié)同控制等萬米水下滑翔機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，標(biāo)志著我國(guó)在萬米水下滑翔機(jī)關(guān)鍵技術(shù)方面取得重大突破。

中美學(xué)者新發(fā)現(xiàn)一類植物“活化石”

中、美古生物學(xué)者最近發(fā)現(xiàn)一類新的植物“活化石”——穗花杉。這類植物至少可以追溯至1.6億年前的侏羅紀(jì)，且形態(tài)沒有明顯變化，對(duì)人類了解生物演化具有重要意義。

研究人員介紹，所謂生物“活化石”，是指一些延續(xù)了上千萬年的古老生物。與它們同時(shí)代的其他生物早已絕滅，只有它們獨(dú)自保留下來，并留存著過去原始的特性。不論是動(dòng)物還是植物“活化石”，都保留有很多珍貴的演化信息。

此次，研究團(tuán)隊(duì)在我國(guó)內(nèi)蒙古寧城道虎溝村的侏羅紀(jì)化石層中，發(fā)現(xiàn)了兩枚穗花杉化石。這兩枚化石約有1.6億年歷史，保存了遠(yuǎn)古穗花杉枝、葉、芽、種子等重要結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的樣貌與現(xiàn)代穗花杉幾乎完全一致。進(jìn)一步的形態(tài)分析表明，化石里的遠(yuǎn)古穗花杉可以歸入現(xiàn)代穗花杉屬植物。這說明，現(xiàn)在的穗花杉是一類延續(xù)了至少1.6億年的古老植物。

相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上。

中國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)較大“熱縮冷脹”效應(yīng)

近日，中國(guó)科學(xué)家借助中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)中心穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置變溫X射線衍射儀，對(duì)磁性金屬間化合物的結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了該體系中較大的線性負(fù)熱膨脹效應(yīng)。該研究成果日前已發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《無機(jī)化學(xué)》上。

大部分材料具有熱脹冷縮性質(zhì)，但隨著溫度的升高，有些材料的體積反而發(fā)生收縮，表現(xiàn)出負(fù)熱膨脹的性質(zhì)。最近幾十年來，負(fù)熱膨脹材料引起了極大的關(guān)注，是因?yàn)樨?fù)熱膨脹材料可以和正熱膨脹材料進(jìn)行復(fù)合，從而可以調(diào)節(jié)材料的膨脹系數(shù)，甚至實(shí)現(xiàn)零膨脹，即隨溫度變化材料不發(fā)生熱脹冷縮效應(yīng)。由于在航天航空、精密機(jī)械、微納電子、光學(xué)器件等方面的重要應(yīng)用價(jià)值，負(fù)熱膨脹材料受到極大的重視和廣泛的研究。

磁性金屬間化合物材料具有較高的相變溫度，并且可以通過其中元素的空位對(duì)其進(jìn)行調(diào)控。研究人員借助穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置變溫X射線衍射儀研究發(fā)現(xiàn)：通過化學(xué)壓力的調(diào)控，在相變溫度附近的溫區(qū)產(chǎn)生了一個(gè)線性的負(fù)熱膨脹的性質(zhì)區(qū)域。研究表明，該體系的負(fù)熱膨脹性質(zhì)來自磁體積效應(yīng)，即由于自發(fā)磁化強(qiáng)度的變化而引起的材料晶胞體積的變化，并且體積變化與磁化強(qiáng)度的平方成正比。