科技热词

【X射线脉冲星导航】

脉冲星是大质量恒星演化、塌缩、超新星爆发的遗迹，是一种具有超高温、超高压、超高密度、超强磁场、超强电场和超强引力场等极端物理条件的天体，其典型半径约为10km，而质量却与太阳相当，核心密度达到1014g/cm³。脉冲星属于高速自转的中子星，其自转轴与磁极轴之间有一个夹角，两个磁极各有一个辐射波束。当星体自转且磁极波束扫过安装在地面或航天器上的探测设备时，探测设备就能接收到一个脉冲信号。其自转周期范围一般为1.6ms～8.5s，具有极其稳定的周期，尤其是毫秒脉冲星的自转周期变化率达到10-19～10-21，被誉为自然界最精准的天文时钟。

脉冲星在射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等电磁波频段产生信号辐射。通常把在射电频段上辐射信号的脉冲星叫做射电脉冲星，把在X射线频段上辐射信号的脉冲星叫做X射线脉冲星。X射线属于高能光子，集中了脉冲星绝大部分能量，易于小型化设备探测与处理，但难于穿过地球稠密大气层，只能在地球大气层外空间观测到。

1967年，英国剑桥大学T.Hewish教授及其学生J.Bell博士发现第一颗射电脉冲星。1971年，美国X射线天文卫星Uhuru首次探测到脉冲星辐射的X射线信号。已发现和编目的脉冲星达到2000多颗。

X射线脉冲星导航是在航天器上安装X射线探测器，探测脉冲星辐射的X射线光子，测量光子到达时间和提取脉冲星影像信息，经过相应的信号和数据处理，航天器自主确定轨道、时间和姿态等导航参数的过程。其基本原理是以同一个脉冲信号到达太阳系质心的时间与到达航天器的时间差为观测量，构造X射线脉冲星导航测量方程；该方程有4个未知数，包括3个位置坐标分量和1个时钟偏差量；通过同时探测4颗脉冲星，或每个弧段观测1颗脉冲星并结合航天器轨道动力学模型，求解4个未知数，实现航天器自主导航。

【引力波】

2月11日，美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台”的研究人员宣布，LIGO探测器在2015年9月14日探测到来自于13亿光年以外两个黑洞合并的引力波信号GW150914，证明了爱因斯坦广义相对论预言中的引力波。这是一个震惊世界的大发现。

在广义相对论中有一个重要预言，即大质量天体发生碰撞、超新星爆发等极端宇宙事件会产生强大的引力波。它是一种时空涟漪，就像波一样传递开来。这代表着一种全新的宇宙观：时空是相互交织的、动态的，可以伸展、收缩、震动。这100年来，科学家一直在寻找引力波，但都没有发现。而在广义相对论发表近100年后，科学家终于证实了它的存在，这也给黑洞的存在提供了最直接的证据。

引力波的发现之所以轰动全球，并不仅仅因为它检验了爱因斯坦的预言是否正确。探测引力波将有助于探测宇宙中情况最为极端的角落——黑洞的视界、超新星的最深处、中子星的内部结构——那些常规望远镜完全无法接近的区域。中国的科学家在回答是否有必要继续建设引力波探测基地并推动与此有关的理论研究时，答案也是肯定的。因为，它将让人类的天文学研究进入一个崭新的阶段。

【国家基因库】

国家基因库是服务于国家战略的国家级公益性创新科研及产业基础设施建设项目，是我国唯一一个获批筹建的国家基因库。为存储、管理、利用好遗传资源，为我国生物技术和生命经济发展提供支撑平台。

2011年10月由国家发展与改革委员会、财政部、工业和信息化部、国家卫生和计划生育委员会四部委批复，并由深圳华大基因研究院组建及运营深圳国家基因库。深圳国家基因库基地位于深圳市大鹏新区“禾塘仔”地块，建设规模约116000平米，分两期建成。

华大基因方面表示，国家基因库将结合国际发展新动向，形成“三库两平台”的结构，形成从资源到科研、产业的全贯穿全覆盖模式，实现大资源、大数据、大科学、大产业的联动。其中，“三库”由贯穿全生命周期的基因信息数据库、生物样本资源库和生物活体库组成，“两平台”为数字化平台、合成与编辑平台。通过搭建基因资源挖掘的基础性支撑平台，以具备对海量生物资源的存、读、懂、写、用能力为基础，构建起检测、管理、认证、基础应用体系，促进基因组学在精准医疗、农业育种、海洋开发、微生物应用等方面的前沿探索与产业转化，催生新技术、新产品和新模式。

【量子通讯卫星】

量子通讯卫星是一种传输高效的通信卫星，徹底杜绝间谍窃听及破解的保密通信技术，抗衡外国的网络攻击与防御能力。

量子信号从地面上发射并穿透大气层一卫星接收到量子信号并按需要将其转发到另一特定卫星一量子信号从该特定卫星上再次穿透大气层到达地球某个角落的指定接收地点。

量子卫星是中国科学院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一，其主要科学目标是借助卫星平台，进行星地高速量子密钥分发实验，并在此基础上进行广域量子密钥网络实验，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破；在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，开展空间尺度量子力学完备性检验的实验研究。

8月，中国科学家将发射世界首颗“量子卫星”，这有朝一日或许有助于建立一个极其安全的全球通信网络。全球首颗量子科学实验卫星被正式命名为“墨子号”。

8月16日01时40分，由中国科学技术大学主导研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功发射升空。“墨子号”是中科院空间科学先导专项中首批确定立项研制的4颗科学实验卫星之一，它的成功发射和在轨运行，不仅将助力于我国广域量子通信网络的构建，服务于国家信息安全，还将开展对量子力学基本问题的空间尺度实验检验，加深人类对量子力学自身的理解。endprint