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來源: 發布時間:2022-7-14 1:37:14
研制重大科研設施裝備

“海斗”號創造深潛紀錄

   2016年6月22日至8月12日,“探索一號”科考船在馬里亞納海溝“挑戰者”深淵開展了我國首次綜合性萬米深淵科考。我國自主研制的“海斗”號無人潛水器成功進行了一次八千米級、兩次九千米級和兩次萬米級下潛應用,最大潛深達10767米,創造了我國無人潛水器的最大下潛及作業深度紀錄,使我國成為繼日、美兩國之后第三個擁有研制萬米級無人潛水器能力的國家。

   這是我國海洋科技史上第一次萬米級深?瓶,共執行了84項裝備試驗及科考任務,其中3種由我國自主研制的萬米級深海裝備5次超過萬米深度,裝備穩定性得到驗證,并取得了一大批珍貴樣品和數據,標志著我國深?瓶歼M入萬米時代。

   此項科考取得了一系列重要突破,表明萬米深海已不再是我國海洋科技界的禁區,是繼“蛟龍”號7000米海試成功后又一個海洋科技的里程碑。我國首次萬米深淵科考的成功宣示了我國深?萍紕撔履芰φ趯崿F從“跟蹤”為主向“并行”“領先”為主轉變,向全面實現萬米載人/無人深潛的戰略目標邁出了第一步!

 

全球最大單口徑射電望遠鏡落成啟用

   2016年9月25日,世界上最大的單口徑巨型射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)在貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣宣布落成啟用,開始接收來自宇宙深處的電磁波,標志著我國在科學前沿實現了重大原創突破。

   該工程由我國天文學家于1994年提出構想,從預研到建成歷時22年,是具有我國自主知識產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡。眾多“獨門絕技”讓其成為世界射電望遠鏡中的佼佼者,這也為世界天文學的新發現提供重要機遇。

   作為國家重大科技基礎設施,“中國天眼”工程由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端及觀測基地等幾大部分構成。主動反射面是由上萬根鋼索和4450個反射單元組成的球冠型索膜結構,其外形像一口巨大的鍋,接收面積相當于30個標準足球場。

   與號稱“地面最大的機器”的德國波恩100米望遠鏡相比,FAST望遠鏡靈敏度提高約10倍;與美國阿雷西博305米望遠鏡相比,其綜合性能提高約10倍,并將在未來10~20年保持國際一流設備的地位!

 

我國“人造太陽”裝置創造世界新紀錄

   2017年,國家大科學裝置——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環(EAST)實現了穩定的101.2秒穩態長脈沖高約束等離子體運行,創造了新的世界紀錄。這一重要突破標志著我國磁約束聚變研究在穩態運行的物理和工程方面,繼續引領國際前沿。

   EAST是世界上第一個實現穩態高約束模式運行持續時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置,對國際熱核聚變試驗堆(ITER)計劃具有重大科學意義。由于核聚變的反應原理與太陽類似,因此EAST也被稱作“人造太陽”。EAST具有類似ITER的先進技術,當時是國際上唯一有能力開展超過百秒時間尺度的長脈沖高約束聚變等離子體物理和工程技術研究的實驗平臺。

   這次實驗的突破進一步提升了EAST在國際磁約束聚變實驗研究中的地位,其科研成果將為未來ITER長脈沖高約束運行提供重要的科學和實驗支持,也為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實驗堆(CFETR)的預研、建設、運行和人才培養奠定了基礎!

 

“海翼”號下潛6329米刷新世界紀錄

   2017年3月,我國自主研發的“海翼”號水下滑翔機在馬里亞納海溝“挑戰者”深淵完成大深度下潛觀測任務并安全回收,最大下潛深度達到6329米,刷新了水下滑翔機最大下潛深度的世界紀錄。 

   水下滑翔機是一種通過調節自身浮力和姿態,實現在水中滑行并收集水體信息的新型水下機器人。“海翼”號水下滑翔機是根據中國科學院B類戰略先導專項的部署,由中國科學院沈陽自動化所研制的、具有完全自主知識產權的新型水下觀測平臺。從原理樣機的研發到深淵觀測任務的圓滿完成經歷了13個年頭,包含淺海、深海、深淵等不同型號的水下滑翔機20余臺。

   此次,“海翼”號搭乘“探索一號”科學考察船TS03航次,歷時4天進行了12次下潛工作,累計工作87個小時,總航程超過130公里,突破之前由美國科學家創下的水下滑翔機最大下潛深度6000米的世界紀錄。在此次觀測任務中,“海翼”號收集了大量高分辨率的深淵區域水體信息,為海洋科學家研究該區域的水文特性提供寶貴資料!

 

我國首個P4實驗室正式運行

   2018年1月,中國科學院武漢國家生物安全四級實驗室通過原國家衛計委高致病性病原微生物實驗活動現場評估,成為中國首個正式投入運行的P4實驗室,標志著我國具有開展高級別高致病性病原微生物實驗活動的能力和條件。

   P4實驗室是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室。埃博拉等危險病毒只有在P4實驗室里才能研究。P4實驗室具有三大功能,即成為我國傳染病預防與控制的研究和開發中心、烈性病原的保藏中心和聯合國烈性傳染病參考實驗室,作為我國生物安全實驗室平臺體系中的重要區域節點,在國家公共衛生應急反應體系和生物防范體系中發揮核心作用和生物安全平臺支撐作用。

   專家表示,該實驗室對增強我國應對重大新發、突發傳染病預防控制能力,提升抗病毒藥物及疫苗研發等科研能力起到基礎性、技術性的支撐作用!

 

中國散裂中子源正式對外開放

   中國散裂中子源是各種高精尖設備組成的復雜整體,觀測對象的尺度能達到分子和原子層級。它包括一臺直線加速器、一臺快循環同步加速器、一個靶站以及一期三臺供科學實驗用的中子散射譜儀。中國散裂中子源項目落戶廣東省東莞市大朗鎮,由中國科學院和廣東省人民政府共同建設。

   2018年8月,中國散裂中子源順利通過國家驗收。驗收委員會專家認為,中國散裂中子源的性能全部達到或優于批復的驗收指標。裝置整體設計科學合理,研制設備質量精良,靶站最高中子效率和三臺譜儀綜合性能達到國際先進水平;裝置通過自主創新和集成創新,在加速器、靶站、譜儀方面取得了一系列重大技術成果,顯著提升了我國在高功率散裂靶、磁鐵、電源、探測器及電子學等領域相關產業的技術水平和自主創新能力,使我國在強流質子加速器和中子散射領域實現了重大跨越。2018年9月底,中國散裂中子源正式對國內外用戶開放!

 

“奮斗者”號坐底10909米創造中國載人深潛新紀錄

   2020年11月28日,由中國船舶集團有限公司第七二研究所牽頭總體設計和集成建造、中國科學院深?茖W與工程研究所等多家科研機構聯合研發的“奮斗者”號全海深載人潛水器成功完成萬米海試并勝利返航。

   此次,“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底,創造了10909米的中國載人深潛新紀錄,標志著我國在大深度載人深潛領域達到世界領先水平。此外,還有助于科學家了解深淵海底生物、礦藏、海山火山巖的物質組成和成因,以及深海海溝在調節氣候方面的作用。

   “奮斗者”號是“十三五”國家重點研發計劃“深海關鍵技術與裝備”重點專項的核心研制任務。自2020年10月10日起,“奮斗者”號赴馬里亞納海溝開展萬米海試,成功完成13次下潛,其中8次突破萬米,并創造了10909米的中國載人深潛新紀錄。     

   在“奮斗者”號的整個海試過程中,共有11人到達萬米海底開展試驗及科考工作,使我國成為人類進入萬米海底人數最多的國家。同時,整個海試過程還全面驗證了包括鈦合金載人球艙、浮力材料等在內的18個大類、52個單項共82個考核科目,這其中的許多核心技術都來自中科院!

 

我國研發成功-271℃超流氦大型低溫制冷裝備

   2021年4月15日,由中國科學院理化技術研究所承擔的國家重大科研裝備研制項目“液氦到超流氦溫區大型低溫制冷系統研制”通過驗收及成果鑒定,標志著我國具備了研制液氦溫度(零下269℃)千瓦級和超流氦溫度(零下271℃)百瓦級大型低溫制冷裝備的能力,可滿足大科學工程、航天工程、氦資源開發等國家戰略高技術發展的迫切需要。

   項目取得了一系列核心技術突破,包括大型低溫制冷系統整機設計體系構建及控制技術、系列化氣體軸承氦透平膨脹機技術、大型超流氦負壓換熱器技術、大型高效氦氣噴油螺桿壓縮機技術、高穩定性離心式冷壓縮機技術、大型復雜低溫制冷系統集成與調試技術等。

   該項目“邊研究、邊應用、邊轉化”,實現了百瓦級大型制冷機成功應用,包括用于寧夏鹽池液化天然氣閃蒸汽提氦項目,初步打通了我國氦資源開發的技術鏈條;應用于直線加速器;出口應用于韓國核聚變大科學裝置等。

   成果鑒定專家組認為,該項目整體技術達到國際先進水平,其中高穩定性離心式冷壓縮機技術和兆瓦級氦氣噴油式螺桿壓縮機技術達到國際領先水平!


 

 

《科學新聞》 (科學新聞2022年6月刊 封面)
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