空间站的动能从哪来?强大“羽翼”正在这里诞生

  太空当中的空间站,不仅要满足航天员生活所需,还要支撑搭载的天文、地理、医学等实验器材。这样的“三室两厅还带储藏间”,动能来自“新一代柔性太阳电池阵”。“薄如纸”却有大能量,空间站的“羽翼”正在这里诞生。跟随记者,一起揭开空间站的动能奥秘~

  薄如纸 劲如虎

  空间站“羽翼”从这里诞生

  给大家展示一个第三代柔性太阳电池阵的一个部分样品,它的这个厚度仅有40微米,是用一种超轻的半导体材料制成的,而且还要严格地控制它上面涂层的厚度。

  咱们做一个对比,这是第一代的刚性电池,大家看到新一代的柔软程度更胜一筹。就是这样的技术一代又一代的更迭,让我们的飞行器在太空当中能够自由伸展。

  那么1平方米的电池,它的重量仅为180克,相当于4个鸡蛋这么重。而且这个是第三代,比第一代已经实现了减重72%了。

  在这里我们要给大家介绍一下,因为在太空当中,每增加1公斤的重量,就意味着燃料消耗要多增加几十甚至上百公斤,所以在空间站当中减重是必须的。

  这个小小的身体,是如何蕴含着巨大的能量呢?

  首先就是电池的光电转换率目前已经实现了32%,这个数字已经达到世界最先进的水平了。

  而且飞行器在轨的工作当中,还会遇到很多恶劣的条件,比如说强辐射、原子氧等等,而且每天还要经历十几次从80℃到-110℃之间的温度转换,那么是什么实现它的超长寿命呢?有一个关键点,就是这个电池可以自动地涂覆上一层保护层。我们也可以把它理解成遇到恶劣条件的时候,可以自动穿上一个保护盔甲,电池的寿命可以实现15年。

  增强现实技术

  带您走进“问天”实验舱

  现在三舱组合之后,柔性太阳电池阵的发电面积已经实现了400平方米。现在通过我们的虚拟视角来走入我们的工作舱,大家都知道“问天”实验舱其实更多是承担着生命科学技术的一些研究,所以除了生活起居之外,它还配备了很多个实验机柜,因此对于电能的消耗就更加巨大了。

  此时此刻还有无数的科研人员正在攻克着新的技术难题,正在研发着更新一代的柔性太阳电池阵。同时也和北京的科研院所相合作,在京津冀协同发展大的政策指引之下,在朝着更大更强劲也更持久的产品目标在努力着。(央视新闻客户端)

【编辑:叶攀】

探访天津大运载火箭基地 沉浸式组装“胖五”是什么体验?

  除了空间站以及太阳帆板之外,用于发射空间站的长征五号系列运载火箭也同样在天津完成总装。

  长征五号系列运载火箭是目前我国也是全亚洲运力最强的火箭,大家还给它起了一个可爱的名字叫作“胖五”。一起到中国航天科技集团一院天津大运载火箭基地,看看“胖五”是如何组装出来的。

  总台记者 朱辛未:我现在就是在位于天津的大运载火箭基地,在我的身后,看到的是长征五号B运载火箭的总装现场。此刻,几名工作人员正在高台上,对已完成组装的火箭部件进行检查。在近处,另外一批工作人员正参照技术标准对各个尚未组装的零部件进行核查检测工作。待一切确认无误,这些零部件将被分批组装,成为火箭的一部分。

  “胖五”助力我国空间站三大舱段顺利升空

  长征五号系列运载火箭被大家亲切地叫作“胖五”,它也是完成中国空间站三大主要舱段运送任务的主力火箭。通过这个模型就可以看到它的样子,整流罩部分就如同一幢6层小楼,足够容纳中国空间站各舱段。以我国空间站核心舱为例,要把这个16.6米长、重量超过22吨的“大家伙”送上天,目前在我国只有“胖五”能完成这一艰巨的发射任务。

  人才支撑 一个个技术难题得到解决

  实际上,像“胖五”这样的大火箭的生产总装也得益于京津冀的协同发展,当初大火箭总装基地落户天津,正是看中了天津出色的制造业、人才及区位优势。

  大到火箭整流罩小到隔热层,大火箭上近八成零部件都来自天津,而它们的设计图纸则来自北京。从图纸到实物,天津强大的制造业基础为北京研发天津制造提供了保障。

  独特区位优势 大火箭40分钟即可装船起航

  除了研发制造的密切联动,天津独特的交通区位优势也为大火箭的运输提供了便利。面对大火箭体量大、吨位大、安全要求高等特点,海运成为其最佳的运输方式。而从这里出发,只需约40分钟,大火箭即可在天津港装船起航,避免了陆路运输需要穿桥过洞可能给大火箭带来的风险隐患。

  第一次走进总装车间时,我曾问过工作人员这样一个问题:走进这里讲述中国航天,究竟应该最关注什么?工作人员指着高悬在墙上巨大的五星红旗说,这就是我们最应该关注的。他告诉我,在一个个熬夜加班技术攻坚的时刻,无论遇到什么困难,只需抬头看看,每个人心中都会涌现出无尽的信心和底气。

  党的十八大以来,火星探测、月球探索,空间站建设顺利开展,中国航天人由一个胜利迈向另一个胜利。而在未来,乘着我们自己的大火箭,相信中国人探索太空的脚步也将永不停歇。(央视新闻客户端)

【编辑:梁异】

向“氢”而行!氢能将如何走进生活?一起了解→

  今天我们重点关注的是一种清洁能源,氢。

  为了减少碳排放,现在不少工厂都开始用氢气作为替代能源,一些氢能汽车也投入使用。我国也把发展氢能作为未来清洁能源的一个发力方向。

  就在不久前,目前我国最长的氢能走廊正式投入使用。它从北京到上海,跨越5省市,全长1200多公里。日前,总台央视记者也乘坐着氢能卡车,从北京出发,全程体验了一把氢能卡车和氢能高速。

  揭秘氢能重卡

  这一路到底有哪些发现?氢能卡车和一般的卡车有什么区别?氢能走廊又有什么不一样的地方呢?

  总台央视记者 张丛婧:这个氢能重卡最大的不同就在于,您看在车头和货箱之间,有一个这样的大箱子,里面装的就是氢燃料。

  总台央视记者 张丛婧:趁着这辆车正在补氢,我们再来看一下这辆氢能重卡。如果是普通燃油车的话,就是排放尾气。但是它这里其实排放的是水蒸气。我们再往前看一个更直观的,车的这个部分也有一个排水口,现在正在往下滴水。大家可以看到,我手里拿的这杯就是这辆氢能重卡发电中产生的生成物,它看起来是无色透明,非常纯净,闻起来没有任何味道,这其实就是一杯纯净水。这样可以非常直观地看出氢能重卡是非常环保、清洁、无污染。这辆氢能重卡内部看起来可能和普通的卡车没什么太大的区别,但是坐起来的感受还是非常不一样的。驾驶室的这个位置,其实就是发动机。因为这没有燃油发动机,所以整个车开起来并没有什么噪声,也没有油烟味。

  最新数据显示,今年前7个月,氢燃料电池汽车销量为3422台,同比增加25.5%。

  探访氢能高速

  除了像这样的大卡车用上了氢能,日常生活中常见的小轿车、公交车、环卫车、物流车等,也都有氢能的了。随着车型变多,应用场景变多,那么这些车上路后,跑起来的情况怎么样呢?

  一大早,记者就来到了北京大兴安固加氢站,此时这里已经排满了车。

  中国石化安固加氢站员工 王毅:主要是先给加氢车辆消除静电,再一个人体必须也得释放静电。因为咱们这是氢气,属于压缩气体,所以这个枪是沉的。氢气探测仪测氢气是否泄漏,随后咱们开一下机子启动就可以了。

  工作人员告诉记者,像这样的一辆大卡车,差不多20分钟,就能加满将近60公斤的氢气。这些氢气大概是2000多元,可以跑600多公里。

  在现场记者看到,跟储油罐一样,站里也有专门储存氢气的大罐子。工作人员告诉记者,这些大罐子每天可以给几十辆车加注氢气。

  一路上,记者看到了不少氢能卡车、氢能冷链物流车。在这条氢能高速上,建设有近20座加氢站。

  氢能产业链加速发展

  目前给车辆加注的氢气,大部分都是在工业生产中附带产生的氢气。那么氢能产业链目前的发展现状如何?

  记者首先来到了生产氢的燕山石化,一走进供氢中心,就看到了一个满是储罐和管道的巨大装置。

  燕山石化首席专家 李军良:氢气主要来自工业副产氢,就是炼油厂生产汽油柴油副产出来的。我们生产的这个氢气要往外输送,都要经过这个长管拖车来拉到外边。相当于强压下,把两个游泳池这么大体积的氢气装在这个车里边。

  储氢的关键,在于储罐。记者在江苏的一家储氢瓶生产企业看到,工作人员正在用碳纤维缠绕制作高强度的储氢瓶。

  江苏国富氢能技术装备股份有限公司常务副总经理 丁镭哲:这里是我们的核心工艺之一,碳纤维缠绕。你可以看到碳丝在后面连接处,就像一个织布机一样,一层一层往上织。碳纤维主要是用来承压的。

  技术人员告诉记者,他们研发的液氢储运技术也有了新进展。

  江苏国富氢能技术装备股份有限公司总经理 王凯:这是我们公司研发的液氢储氢瓶,比常规的三型瓶、35兆帕等级的,储氢质量密度比是它的3倍,对车辆的续航里程是非常有帮助的。

  山东在国内率先开启氢能源车高速免费,记者在这里了解到,山东省组织30余家氢能产业优势企业、高校院所在济南、青岛、淄博、潍坊4市开展技术攻关,氢能产业资源集聚发展格局日渐成效。

  山东省科学技术厅重大专项办主任 韩绍华:从关键的材料、关键的零部件,最终到整车装备,接近200家氢能产业链核心链上的企业,大概带动1000多家相关配套的企业。氢能的社区、园区、港口、码头,基本上全了。

  根据《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,到2025年,中国将基本掌握氢能的核心技术和制造工艺,氢燃料电池车辆的保有量预计将达到约5万辆,同时部署建设一批加氢站。此外,可再生能源制氢量将达到10万吨到20万吨/年,预计实现二氧化碳减排100万吨到200万吨/年。

  各地加速布局

  拓展氢能应用场景

  记者在调查中了解到,最近一段时间,不少地方纷纷出台氢能产业支持政策,加速发展氢能产业。我国在氢能制备、储运、基础设施建设等方面取得多方面进展,氢能产业发展潜力正逐渐释放。

  在上海一家氢能重卡燃料电池系统生产企业,负责人告诉记者,他们是国内第一个燃料电池系统批量搭载国产质子交换膜的企业,质子交换膜是氢能燃料电池核心部件,长期依赖进口。

  重塑能源战略市场部总监 刘一粟:这是最关键的一个材料,所以批量使用国产质子交换膜,让更多人可以享受到氢能技术的应用。另外作为一项关键技术,我们可以避免供应链的依赖,实现国内的自主化。

  目前,批量搭载国产质子交换膜燃料电池的氢能重卡,全生命周期可以行驶百万公里以上。在四川,西南地区首个商业化大规模水电解制氢项目日前正式投入商业运营,年产氢气达1860吨。在陕西,西北首条氢燃料电池电堆全自动产线正在加紧生产今年首批订单。长三角、粤港澳大湾区、环渤海三大区域氢能产业呈现集群化发展态势。

  截至2023年底,我国已建成并运营的加氢站数量达到了428座,共建成可再生能源制氢项目58个,覆盖21个省、自治区、直辖市。据预测,2060年我国氢能消费规模将达到近8600万吨,产业规模将达到4.6万亿元。

  (央视新闻客户端 总台央视记者 王琰 朱江 张伟 张丛婧)

【编辑:叶攀】

刷新纪录!我国青藏高原环境科学钻探深度达750米

  9月10日,记者从中国科学院青藏高原研究所获悉,我国第二次青藏高原综合科学考察取得新进展,方小敏院士带领新生代环境团队在青藏高原腹地伦坡拉盆地开展超千米钻探计划。

  目前,钻探深度达750米,刷新了我国青藏高原环境科学钻探新纪录。

  伦坡拉盆地位于青藏高原中部,平均海拔4600米。这里沉积了距今5500万年以来青藏高原最连续的新生代地层,是我国青藏高原本部第一个产油盆地,并发现了大量热带棕榈树、樟树、栾树、裂腹鱼、攀鲈鱼、水蜘蛛等动植物化石和多层古土壤、火山灰,详细记录了青藏高原中部隆起和气候与生态环境变化历史,是研究青藏高原构造、气候、生物和生态以及它们协同演化最为关键的地区之一。

  此前,学者们利用动植物化石、古土壤碳酸盐氧同位素等多种手段重建了伦坡拉盆地古高度演化历史,但对于盆地到达现今高度的时间争议较大,构造、气候、生物和生态协同演化的过程还没有建立起来。

  近20年来,方小敏院士带领团队利用火山凝灰岩绝对年龄的限制,建立了该盆地新生代地层天然剖面高精度古地磁年代序列,发现伦坡拉盆地具有明显的两期形成演化和变形历史,即早期至少约4200万年到2600万年缓慢变形沉陷,晚期约2600万—2000万年快速变形隆升。

  国家自然科学基金委青藏高原地球系统基础科学中心首席科学家陈发虎院士介绍,伦坡拉盆地超千米钻探计划对于研究青藏高原如何隆起,高原隆起过程中环境、生态和生物的适应,以及高原隆起后气候变化和环境变化影响都具有非常重要的意义。

  据介绍,目前科考团队正在继续向下钻探,力争实现超千米深度。未来,研究团队将融合古气候、古生物和古生态环境以及构造、沉积、地球化学等多学科分析和对比验证,揭示约4000万年以来亚洲季风进入青藏高原的历史,青藏高原腹地气候、环境和生物多样性协同演化以及油气烃源岩、干旱盐湖矿床形成过程,为全球气候变暖对青藏高原影响的模拟预测和生态环境保护、油气烃源岩形成、盐湖资源勘探开发提供重要科学依据。

  (总台央视记者 帅俊全 李刚)

【编辑:李岩】