在人类对浩瀚宇宙的探索征程中,月球宛如一座闪耀的灯塔,指引着我们迈向更遥远的星际空间。月球不仅是人类首个实现载人登陆的地外天体,更是通往深空的关键跳板。 自20世纪中叶至今,人类对月球的探索从未停歇。从早期的无人探测器到载人登月任务,从月球轨道器到月球表面的巡视器,人类对月球的认识逐渐深入。 中国探月之路始于2004年,通过“绕、落、回”三步走战略,实现了从无到有、从跟跑到领跑的跨越:嫦娥一号
月球基地什么样? 这个问题激发了人们无限想象。 而我国的探月工程四期任务,正在把想象一步步变为现实! 嫦娥四号探测器 实现人类首次月球背面软着陆;首次获取月球背面南极-艾特肯盆地的地质数据,揭示月背古老撞击坑的演化历史。图为玉兔二号巡视器全景相机对嫦娥四号着陆器成像。 嫦娥六号探测器 从月球背面南极-艾特肯盆地采集1935.3克月壤,实现人类首次月背采样返回。 研究人员对月壤
嫦娥六号探测器着陆过程的分解示意动画 月球作为地球的近邻,一直是人类航天探索的重要目标。然而,要实现月球着陆并非易事。月球表面没有大气层,无法像在地球上那样利用空气阻力进行减速,这就要求探测器必须具备高效的减速系统和精确的轨道控制能力。此外,月球表面地形复杂,布满了陨石坑和崎岖的山脉,这使得着陆器必须具备智能避障和精确着陆能力。因此,月球着陆是一项极具挑战性的任务,需要综合运用多种先进技术来克服
在月球极区某些终年不见阳光、温度低至零下200摄氏度的陨石坑内,可能埋藏着一种晶莹的矿产——水冰。 水冰,是由水分子在低温环境下结晶形成的固态水,它们被封存了数十亿年,不仅是破解月球身世之谜的钥匙,还可以为人类驻留月球、迈入深空提供重要保障。2026年,嫦娥七号探测器将启程前往月球南极,开启一场激动人心的寻找水冰之旅。 为何执着于在月球找水 月球作为地球的邻居,其表面曾被认为是一片干燥的荒漠
设想中的月球基地方案(供图/周燕) 已在太空中展开暴露实验的月壤砖样品(供图/周燕) 随着中国探月工程四期展开,在月亮上盖房子成为我们的规划之一。既然要盖房子,就需要建筑材料。2024年11月15日,华中科技大学科研团队烧制的月壤砖随天舟八号货运飞船飞上太空,并开始进行舱外暴露实验。那么,它为我们提供了什么方案? 月面盖房大挑战 月面建造需要面对复杂的问题和挑战,若使用传统的土木建造方式,
截至嫦娥六号探测器发射成功,全球一共开展了130余次月球探测任务。随着人类对月球探索的不断深入,月球探索的“智慧伙伴”——月球科学多模态专业大模型应运而生。它能够全方位、多维度地分析月球的地形地貌、地质结构和演化历程,助力科学家解开更多月球之谜。 月球科学多模态专业大模型概念图 什么是大模型? 要了解月球科学多模态专业大模型,我们首先需要从大模型说起。那么,什么是大模型呢? 在物理学中,我
低频射电波段的观测是揭开宇宙起源的关键,而地球的电离层干扰、人类活动噪声和地理位置限制,让观测这一波段变得困难。于是,科学家们将目光投向了月球背面,那里或许藏着解开宇宙奥秘的“钥匙”。 低频射电望远镜:解锁宇宙起源的关键 射电望远镜是一种专门用于接收和分析来自宇宙的射电波(无线电波)的天文观测设备。它通过捕捉天体发出的射电波信号,帮助科学家研究宇宙的结构、演化以及各种天体的物理性质。而低频射电
陨石,指的是来自地球以外太阳系其他天体的碎片,在经过大气层时未被完全烧毁而坠落到地球表面的天然固态物体。在它身上,藏着太阳系天体的起源、演化和宇宙环境的信息。地球上,正有一群人在寻找这些来自太空的“宝藏”。 星星掉下来会变成什么? 小时候,我喜欢趴在窗台上盯着夜空发呆,天上的星星一闪一闪,像在对我眨眼睛。我想:如果星星掉下来会变成什么呢?这个问题像一颗种子,悄悄埋进了我的心里。 我的家乡
如同我们去一个遥远的地方旅行,往往要事先做攻略、规划行程。航天器在宇宙航行之前,也要对“旅程”做好详细规划,以便更快、更好、更省力地到达目的地。 航天器轨道设计师的工作就是运用轨道力学原理,结合航天任务需求,研究航天器和相关天体的运行规律,为航天器找到一条完美的飞行线路,帮它们做好规划。 太空航行的规划者 “天何所沓?十二焉分?日月安属?列星安陈?”我国古代诗人屈原在2300年前就对日月
2025年春运期间,全国铁路累计发送旅客5.13亿人次,日均发送1282.5万人次。中国铁路12306作为世界上最大的票务实时交易平台,面对如此巨大的客流量,它是如何保障系统稳定运行的?又是如何保障票务数据的一致性和准确性的呢? 车票的供与求 车票的多样组合 出售一张车票背后的数学原理是:从一趟车次的车站里选两个(始发站和终到站)进行组合。例如,京沪高铁有24个车站,若是一趟列车每站都停,那
水稻是全球超1/3人口的主食,其籽粒碾制后成为大米,为人们提供物质能量。但大米的营养较单一,富含淀粉但缺乏矿物质及维生素。科学家们通过不懈努力,成功培育出能够合成辅酶Q10的水稻,其籽粒中辅酶Q10含量可达每克5微克,这不仅提升了大米的营养价值,也展现了科技在农业领域的巨大潜力。那么,辅酶Q10是什么?这种特殊水稻又是如何诞生的呢? 辅酶Q10结构式 辅酶Q10是什么? 辅酶Q10,也许
在人类历史的长河中,70年或许只是短暂的一瞬,但对于科技发展而言,这70年却宛如一部波澜壮阔的变革史诗。从第一颗人造卫星划破苍穹,到如今载人航天探索的常态化;从计算机的诞生,到如今人工智能引领的智能时代;从简单的电话通信,到5G甚至6G带来的万物互联…… 科技的每一次突破,都在重塑着世界,改变着人类的生活方式和思维模式。 1956年,《知识就是力量》杂志创刊,这70年我们一路走来,见证着科技领域
海洋盐度,这一看似微小的要素,却是驱动全球气候系统的隐秘“齿轮”,它蕴含着地球气候、生态系统以及人类生存环境的众多奥秘。为了更深入地捕捉这个要素的全球全貌,人类正不断尝试新的科技手段。 我国于2024年11月14日发射的海洋盐度探测卫星,是我国第一颗能够在太空中精确“品尝”海水咸淡的卫星,它为我们打开了一扇窗,从太空中“看”到一直躲藏在大洋表面下的能量流动。 无形的盐 海洋盐度是指海水中溶解
全球首个“一脑多能”通用具身智能平台“慧思开物”发布 搭载“慧思开物”的机器人正在完成积木搭建任务 通用具身智能平台是一种能够支持各类机器人与现实物理世界交互的软件系统。近期,我国发布的全球首个通用具身智能平台“慧思开物”,填补了具身智能领域在通用软件系统方面的空白。 “慧思开物”能实现从任务理解到执行的全流程智能化,具备处理多场景复杂任务的能力,首次实现了单个软件系统在机械臂、轮式机器人、
姚期智 院士 “人工智能的发展在社会、产业等各个方面牵动着世界的前途。” ——图灵奖首位华人获得者、中国科学院院士 姚期智 2024年底,在青年科学家50²论坛上,姚期智作了主题为《人工智能的科学视角》的主旨演讲。姚期智表示:“人工智能领域最明显的趋势有两个,一是怎样从弱智能走向通用智能;二是人工智能的发展,使得本来就已经相当明显的学科交叉工作变得更加活跃、更加重要。” 此外,在演讲中,姚
1/2000000 晶体管指以半导体材料为基础的单一元件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能 中国科学院物理研究所的科研人员,近期成功研制出厚度仅为头发丝直径1/2000000的单原子层金属,这是国际上首次实现大面积二维金属材料的制备,开创了二维金属研究新领域。 相关研究人员表示,原子极限厚度的二维金属,有望带来超微型低功耗晶体管、高频器件、透明显示、超灵敏探测、极致高效催
去太空采矿 月球、火星及近地行星富含矿产资源,令人类心驰神往。来自中国矿业大学的研究人员成功研发出的首款可上太空采矿的机器人,给去太空采矿带来了可能性。 这款机器人的创造灵感来自昆虫,采用了独特的六足结构,包括3个轮足和3个爪足,使得机器人能够在微重力环境下稳定工作,解决了传统钻探设备在低重力环境中难以立足的问题。研究人员指出,在月球或小行星表面,机器人仿生爪刺结构能够确保机器人牢固附着,
在中国古代科技史上,天文仪器的发明与改进一直是衡量时代科技水平的重要标志,它们不仅展现着古人对宇宙的深刻理解,也体现着他们在机械制造领域的卓越智慧。 在漫长的科技发展长河中,张思训(北宋天文学家,今四川省巴中市恩阳区人)以其创制的太平浑仪留下了精彩的一笔。这座仪器不仅解决了当时天文仪器面临的核心技术难题,更为后世的天文仪器发展奠定了重要基础。 摆脱人力的天文仪器 979年(太平兴国四年,宋太
2008年,叶培建在宁波市讲述嫦娥一号探测器 叶培建,中国科学院院士,参与了多项嫦娥探月工程和火星探测工作,曾担任嫦娥系列探测器的总设计师兼总指挥,为推动中国卫星遥感、月球与深空探测及空间科学的快速发展作出了突出贡献。 2017年1月,国际小行星中心正式将编号为456677的小行星命名为“叶培建星”,以表彰叶培建在航天领域的卓越贡献。他先后获得国家科技进步特等奖、一等奖及全国“五一劳动奖章”。
莎拉·坎纳德,澳大利亚高级航天工程师,参与并领导多个尖端航空航天项目(如超高音速火箭发射项目和澳大利亚首辆月球车的研发工作)。 莎拉热心于推动年轻一代对STEM(科学、技术、工程和数学)领域的兴趣,积极激励年轻人投身科技事业。2022年,她在澳大利亚太空奖(The Australian Space Awards)中被授予“年度女性太空领袖”称号。 为什么要抵达月球? 1969年,
途经建筑工地时,我们时常能看到一座座高耸的塔式起重机(以下简称“塔吊”),正轻松地将成吨的钢材与混凝土预制件吊运至百米高空。它们不仅是现代工程力量的象征,更是物理学与工程智慧的精妙融合。今天,我们将深入探寻塔吊背后的科学奥秘,揭示工程师们是怎样运用物理定律“驯服”重力,让这些“钢铁大力士”在云端自如运作的。 塔吊为何“稳如泰山”? 塔吊,即塔式起重机,指机身为塔形钢架、动臂装在高耸塔身上部的旋
微重力环境下的晶体生长一直是科学家关注的焦点。然而,太空实验条件有限,我们能否在地面模拟出类似的环境呢?让我们一起动手,揭开晶体生长的奥秘。 实验材料 冰块,透明容器、食盐、筷子,棉线,热水 实验步骤 ①将适量热水倒入准备好的透明容器中,向热水中少量多次加入食盐并进行搅拌。搅拌过程中,注意观察食盐的溶解情况,需要搅拌至底部少量食盐无法继续溶解,确保溶液达到饱和状态。 ②用筷子固定
“9000年前,一只仙鹤死去,把翅骨留在原始人的村落里,人们捧着它,耳边响起鹤群哀鸣的声音。把仙鹤的翅骨凿成乐器——这是一次勇敢的尝试,一支朴素的骨笛由此诞生。骨笛的孔位排列上下不一,吹口也还没那么讲究。但先人们用神奇的灵感,创造了一种朴素的乐器,并延续发展,不断丰富,直到今天。”这是《如果国宝会说话》中的一段解说词,也是今天要介绍的主角——贾湖骨笛。 一支数千年前的笛子,至今还可以演奏出近似七
反导系统是用于摧毁对方来袭的弹道导弹等的预警探测系统和拦截系统。简单来说,反导系统就是导弹防御系统。导弹防御系统源于对核武器的防御,具有重大战略意义。它是国家战略威慑体系的重要构成,是打赢关键战争的重要保障,是实现国家安全现代化的重要标志。 反导体系架构 反导体系是为实现对弹道导弹的有效防御,通过建设和集成探测、预警、跟踪、指控、拦截等装备要素,形成紧密关联、高度协同的防御作战系统。必须成
在四川省巴中市,隐藏着一片神秘而壮丽的土地——光雾山-诺水河世界地质公园。这里不仅是中国南北气候的分界线,更是岩溶地貌的天然博物馆,其独特的地质构造、丰富的水文条件和多样的植被,成为探索自然奥秘的绝佳之地。今天,让我们一同走进这片神奇的土地,揭开它的神秘面纱。 地质 人们提起岩溶地貌(喀斯特地貌),总会想到桂林山水或云南石林,但在四川省巴中市的群山之间,藏着中国南北交界带独特的岩溶地貌——光雾
2025年2月15日,首届青少年科普视听大会在四川省巴中市恩阳科普大视界举行,大会组委会与《知识就是力量》杂志社合作,建立了全国首个科普视听馆,以“知识就是力量”品牌联动政府、社会、市场,探索跨界融合的创新模式。在现场,众位院士分享了自己对科研、科普的观点,小编整理成文,以飨读者。 汪景琇 汪景琇 太阳物理学家 中国科学院院士 中国科学院国家天文台研究员 《知识就是力量》杂志 第九
充满年轻活力的心灵正怀揣着对未知世界的渴望,若与科学家相遇,又会擦出怎样的火花?2025年1月3日~4日,《知识就是力量》的科学小记者怀着满腹疑问,踏上了向大科学家寻觅答案之旅。 汪景琇 中国科学院院士 太阳物理学家 汪院士,我们都知道您去青藏高原做过考察。您认为在青藏高原建设天文台都有哪些优势呢? 现在青藏高原上有国家天文台的阿里天文观测基地,除了天文和宇宙线这些常规项目之外,还可
可控核聚变,作为面向国家重大需求的前沿颠覆性技术,是能够最终解决人类能源问题的重要途径之一。我国自主设计研制的大科学装置、新一代“人造太阳”——中国环流三号(HL-3)取得了令人瞩目的成就,为未来的清洁能源开发奠定了坚实的基础。 而核裂变作为目前广泛应用的核能技术,也在为人类提供着巨大的能源支持。核电站完善的安全保护措施,确保了核裂变过程的稳定与安全。下面,就让我们一起走进核聚变与核裂变的世界,
申公豹:“你知道为什么我那么努力,却得不到师父的信任吗?” 敖丙:“徒儿不知。” 申公豹:“因为我是豹子修炼成精,我是妖,无论我多么努力,我都是妖。人心中的成见就像一座大山,任你怎么努力也休想搬动。” 近期,《哪吒之魔童闹海》凭借强大的故事内核和制作水准不断刷新着票房纪录,成为中国电影史上的一匹“黑马”。电影比较颠覆的设定,就是撕碎了“神仙=好人,妖怪=坏人”的传统设定。许多人看完大呼,
但是,锂离子电池只是相对于其他金属电池循环寿命更长。在锂离子电池中,真正起作用的是活性锂离子。在充放电的循环中,活性锂离子慢慢被消耗,等到消耗完,电池也就“饿”得无法工作,最终报废了。这些报废的锂离子电池只能被回收再利用。 锂离子电池是一种二次电池(可反复使用)。它依靠锂离子在电池正负极之间来回“奔跑”正常运行。锂离子电池具有比能量(电池单位质量所能输出的电能)大、循环寿命长、更安全的特点,
绷带通常由棉布或纱布制成,有保护创口、止血等作用。但近期,有研究人员提出可用“意大利面”来制作绷带! 这种“意大利面”并非我们常吃的意大利面,而是一种直径仅为人类发丝直径1/200的、被称为静电纺丝的纳米纤维材料。 静电纺丝由面粉制成,甲酸在其中发挥了关键作用。甲酸,又被称为蚁酸,化学式为HCOOH或CH2O2,可被用作消毒剂、防腐剂等。 传统的纳米纤维材料制作过程,通常要剔除材
这几天,C城一片欢腾,到处张灯结彩,广场上满是载歌载舞的人,公共场所的电子屏幕上更是一张张灿烂的笑脸,每个人都发自真心地说着笑着,欢乐像巨大的龙卷风一样席卷了整个城市。 说到原因,还要感谢一项奇特的科技发明——FULL30。作为全国唯一一个实验基地,C城所有市民都可根据自己的意愿选择是否使用这一注射液。它能为身体提供一个月内所需脂肪、蛋白质、维生素、矿物质等营养物质,注射它,你再也感受不到饥饿,
霓虹灯射出的光斑驳地散落在林立的高楼中,闪烁的荧幕上是五光十色的光影,它们点缀着夜色,甚至盖过闪耀的星辰。飞行车“嗡嗡”的轰鸣、电子广告牌上快速切换的宣传片、城市晚间新闻的滚动播报……一切都令人难以入眠。 这是2224年一个极其平常的夜晚。 小A趴在阳台上,用手轻轻划过窗户,作业清单瞬间出现在眼前,她一项项核对着任务。不一会儿,一阵提示铃声响起,她起身走向浴室。 浴室灯光缓缓亮起,化妆镜闪烁
本期刊载的《C城无馁患》与《新生》均是以探索科技进步如何塑造人类社会为主题的科幻作品。尽管在叙事架构与设定上各有不同,二者却共同揭示了科技与社会、伦理之间复杂而微妙的辩证关系,既刻画了科技变革带来的巨大冲击,也直面了人类在这场变革中的困惑、挣扎与抉择。它们如同镜子,折射出人类在追求科技进步的同时,不得不面对的道德和心理的考验。 科《C城无馁患》设定了一项名为FULL30的科技创新,这种技术表面解
我的爸爸妈妈都是航天工作者,受他们的影响,我对中国航天事业充满热爱。在阅读了《走近开年第一“船”——天舟七号货运飞船》(详见《知识就是力量》2024年4月刊)后,我更加了解长征七号运载火箭是如何载着天舟七号货运飞船飞到太空去的。合上杂志,我的心情久久不能平静,因为这不仅是一次科技的突破,更是中国航天梦的又一次飞跃。 我知道,中国航天人用“长征”来命名火箭型号,既是为了纪念长征,也是为了警醒自己航
“我是谁?我在哪儿?” 意识复苏时,视网膜还残留着高温灼烧般的橘红色斑块。刚才先是很热,我像被关在一个封闭的空间里,一阵眩晕后失去了知觉……我试图活动僵直的手指,感受到金属舱壁特有的冰凉触感——这让我确信自己尚未被黑洞撕裂。 过了好一会儿,我睁开眼睛。幸好,脑电帽的蓝色波纹在视网膜投影屏规律地跃动,记忆模块逐渐加载完毕:地球历2055年12月24日,人类文明方舟计划第101次深空探测任务——寻
雷茵茹(中国林业科学研究院湿地研究所副研究员,兼任国际湿地科学家学会公共政策和法规处秘书长、中国科普作家协会生态科普创作委员会秘书长) 作为与森林、海洋并列的全球三大生态系统之一,湿地默默守护和滋养着地球上的万千生灵,被形象地称为生物的天堂和物种基因库,成为生物多样性保护的热点区域。2月22日,中科馆大讲堂邀请到雷茵茹老师,带大家探寻湿地生物多样性。 什么是湿地? 构成湿地的要素为:具有季节
结合新课标 体验跨学科 教育部印发《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》,提出4个跨学科概念和13个学科核心概念以及倡导读科学家故事,学习科学家精神。 本刊携手权威科学家、一线科研工作者,紧密结合教育部新课标中的核心内容,将本期内容聚焦于数学、物理、生物、地理、历史等多个学科,并结合前沿科技进行深度剖析,引导青少年主动学科学、用科学,将科学理念、科学思维转化为行动。 告别浅薄阅读