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2018全球科技的78项重要进展和事件
发布时间:2019-09-17
 


2018年,世界科技继续呈现出蓬勃的发展态势。这让人们日益坚信,我们正处于新一轮科技革命与产业变革的过程中。在怀念霍金、记忆2018年的同时,我们更要向着明天出发。拥抱2019,继续新科技革命与产业变革的进程!


                 

作者:李万

来源:三思派(ID:Science-Pie)



深空·深海·物质深层


1. 中国发射首次超过美国。整个2018年,中国发射了39次,其中航天科技37次、航天科工1次、民营航天企业蓝箭航天1次(不幸失败),首次超过美国成为全球年度航天发射数量最多的国家。截止12月27日,全球发射已达108次,是冷战后首次超过100次;30年后,人类又一次发射重型火箭。


2. 美国“洞察号”成功着陆火星。在历经6个多月、总飞行3亿英里之后,洞察号(Insight)抵达火星,这是人类历史上第8次将探测器成功送上火星地表,成为第三个正在服役的火星探测器。它已从火星传回了火星的风声,携带的仪器还可以探究火星内部构造。另外具有里程碑意义的是,两枚微型立方体卫星跟随到达火星轨道,充当洞察号的信号中继器。因火星表面刮起全球性风暴,“机遇号”于6月份“失联”。“好奇号”在风暴过后,又开始正常工作。


“洞察号”在火星表面工作(想象图)


火星表面刮起全球性风暴


3. 火星表面发现液态水。意大利科学家通过欧洲航天局的“火星快车”探测器,在火星南极1.5千米的冰盖下,首次发现了数米深、直径约20千米的高盐度液态湖泊。这是火星探索历史上的重大突破。


火星表面发现高盐度的湖泊


4. 美国发射帕克号太阳探测器。帕克探测器在随后大约8年内,将完成24次绕太阳轨道的飞行,与太阳表面的距离最近时仅有610万千米,将成为首个进入日冕层的飞行器。“帕克号”打破了尘封40多年之久的最快人造物体记录。


帕克号太阳探测器


5. 欧日联合首次发射水星探测器。贝皮科伦布(BepiColombo)由水星行星轨道器(欧空局)和水星磁层轨道器(日本)组成,它们在抵达水星时分离,分别进入不同高度的互补轨道。这是欧空局第一次,人类第三次向水星发射探测器。因为距离太阳太近,水星探测非常之难。



6. 小行星探测前赴后继。日本“隼鸟2号”飞抵小行星“龙宫”,预计2020年底返回地球。美国小行星取样探测器OSIRIS-Rex抵达一颗名为“贝努”(又译为“不死鸟”)的小行星,并发现水的存在。据估计,贝努将可能于2135年撞击地球。第一个小行星探测器“黎明”工作11年后即将“退役”,它先后探测了灶神星和谷神星,据信这两颗小行星占整个小行星带质量的45%。小行星蕴含着太阳系早期的秘密,有些小行星因拥有巨量贵金属甚至还具有巨大商机。


日本小行星探测器“隼鸟2号”拍摄的小行星“龙宫”表面


艺术家概念下的OSIRIS-REx与贝努小行星(图:NASA/Goddard/Chris Meaney)


7. 嫦娥四号前往月亮背部。目前已成功进入近月点约100公里的环月轨道。之前发射的“鹊桥”中继卫星,首次实现国际地月拉格朗日L2点的测控和中继通信。有趣的是,嫦娥四号还携带了一个密闭的罐子——内有马铃薯种子、拟南芥种子、蚕卵、土壤、水、营养液和空气,它将验证生物能不能在月球表面活下来。


嫦娥四号携带着陆区器和月球车


8. 俄罗斯载人飞船发射失败。10月11日,俄罗斯“联盟MS-10”飞船搭载“联盟-FG”型运载火箭发射升空,起飞约119秒后,第二级发动机突然关闭,此后乘员舱与火箭紧急分离,并抛出降落伞着陆。飞船上的俄罗斯宇航员阿列克谢·奥夫奇宁和美国宇航员尼克·黑格均告生还。12月3日,载人飞船复飞,成功把三名宇航员送往国际空间站。


“联盟-FG”型运载火箭发射


9. SpaceX重型猎鹰火箭成功首飞。2月7日,SpaceX成功发射重型猎鹰火箭,上面搭载了一辆特斯拉红色敞篷跑车Roadster,车座上还放置着一个假人模型。


SpaceX成功发射重型猎鹰火箭


10. “新视野号”在“天涯海角”发回新年祝福。2006年发射的“新视野号”已经奔赴太阳系边缘“柯伊伯带”。2019年元旦,它掠过一个小行星2014MU69(征集命名为“天涯海角”),此时距离太阳43.4个天文单位(日地距离)。值得一提的是,11月,“旅行者2号”穿过日光顶层(heliopause),成为继“旅行者1号”器之后第二个远离太阳的人造物体。


“新视野号”拍摄到的第一张2014MU69的照片


11.望见宇宙的黎明!科学家探测到第一批恒星的信号。亚利桑那州立大学的一座地基天线,探测到宇宙大爆炸1.8亿年后第一批恒星发出的无线电信号。意外的是,该信号比理论预测的要强两倍,被认为可能受到了暗物质的影响。



12.最精确的银河系17亿颗恒星3D地图。欧空局的盖亚卫星发布最新数据,综合了22个月的测量数据,绘制出迄今为止最精确的银河系地图,包含17亿颗恒星及其距离和运动方向等数据。


盖亚(Gaia)拍摄的银河系和临近星系,含有将近17亿颗恒星


13. “彩虹鱼”完成万米海试。由上海海洋大学和西湖大学联合组成的科考团队在全球最深的海沟——马里亚纳海沟成功完成两台“彩虹鱼”第二代着陆器的万米级海试,深度分别为10918米和10899米。


考察队员将负责拍摄和诱捕生物的“彩虹鱼”第二代着陆器回收到甲板(12月11日摄)(新华社记者 张建松 摄)


14. 首次实现反氢内基准能量跃迁。现今的物理学认为,宇宙大爆炸应该创造了等量物质和反物质,但反物质一直未见其踪。加拿大和欧洲核子研究中心的物理学家首次在反氢原子内实现并观察到了最基本、最重要的莱曼-α跃迁,向操控反氢原子迈近了一步。


钛蓝宝石激光系统(来源:University of British Columbia)


15.首次测出质子内部的压强,是地球大气压力的100万亿亿亿倍(1030倍),这大约是中子星核心压力的10倍。为了量化质子内部压力,研究人员使用了该探测器为杰斐逊实验室的连续电子束加速装置大接受度谱仪(CLAS)。


16. 科学家首次精确定位“幽灵粒子”起源。早在1912年,科学家就发现每天都有亚原子粒子不停地撞向地球。南极天文台建立了一个被传感器紧密包裹的1立方公里冰体“冰立方”。2017年9月,捕捉到一个高能中微子。今年7月,科学家将其成功地溯源到一个距地球约37.8亿光年的耀变体(Blazar)——巨大黑洞吸积大量物质而产生的剧烈天文现象。


17. 国际上首次揭示水的核量子效应。水的结构是《科学》杂志创刊125周年特刊中提出的125个最具挑战性的科学问题之一。北京大学在国际上首次获得了单个水分子的高分辨振动谱,测得了单个氢键的强度。研究表明氢核的量子效应足以对水的结构和性质产生显著的影响,澄清了学术界长期争论的氢键的量子本质。


18.马约拉纳任意子首次在超导块体材料中被发现。中科院物理所、中科院大学联合研究团队,首次在超导块体材料中观测到马约拉纳任意子,为马约拉纳物理的研究开辟新的方向。物质都是由“费米子”的基本粒子组成,每一个粒子都有反粒子。1937年意大利理论物理学家马约拉纳预言,宇宙中存在中性费米子,其反粒子是它本身,人们把这种神奇的粒子称为马约拉纳费米子。


铁基超导材料磁通漩涡中发现的马约拉纳任意子 


生命·生物·生态


19. 单细胞尺度细胞谱系追踪技术。一直以来,人们都想弄清楚单个细胞是如何发育成拥有多个器官和数十亿细胞的成年动物的。这需要从活生物体中分离成千上万个完整细胞,有效测序每个细胞中表达的遗传物质,使用计算机或标记细胞,观察每个基因何时启动并诱导细胞分化。世界各地的研究团队正在应用这些技术研究人体细胞如何在发育过程中成熟,组织如何再生,以及细胞在疾病中发生哪些变化。


斑马鱼胚胎细胞谱系

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