中國(guó): 地球科技項(xiàng)目計(jì)劃
(夸父計(jì)劃、子午工程、雙星計(jì)劃、嫦娥工程、大陸科學(xué)鉆探工程……)
?夸父計(jì)劃
夸父計(jì)劃是中國(guó)的一個(gè)太陽(yáng)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星計(jì)劃,又稱為 “空間風(fēng)暴、極光和空間天氣”探測(cè)計(jì)劃,計(jì)劃得名于中國(guó)神話中的夸父。由于 2012 年將是一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)高峰年,2012 年至 2014 年太陽(yáng)活動(dòng)將會(huì)很強(qiáng)烈,因此,夸父計(jì)劃三顆衛(wèi)星可能在這個(gè)時(shí)間內(nèi)發(fā)射,如果按期實(shí)施,該計(jì)劃將是世界上唯一一個(gè)系統(tǒng)的日地空間探測(cè)計(jì)劃。
夸父計(jì)劃由三顆衛(wèi)星組成,其中 A 星設(shè)置在距地球 150 萬(wàn)千米的日地連線上,用來(lái)全天候監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)的發(fā)生及其伴生現(xiàn)象。另兩顆衛(wèi)星 B1 和 B2 在地球極軌大橢圓軌道上飛行,用來(lái)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)導(dǎo)致的地球近地空間環(huán)境的變化。
2007 年 10 月 24 日,中國(guó)繞月探測(cè)衛(wèi)星嫦娥一號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射,舉國(guó)歡慶,讓國(guó)際社會(huì)對(duì)中國(guó)的深空探測(cè)能力驚嘆不已。也為夸父計(jì)劃再發(fā)射、測(cè)控等方面奠定了極好的基礎(chǔ)。
夸父計(jì)劃的科學(xué)目標(biāo)是觀測(cè)空間天氣事件從太陽(yáng)到地球的整體連續(xù)變化現(xiàn)象,揭示控制日地空間系統(tǒng)的基本物理過(guò)程,提高空間天氣災(zāi)害預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度,服務(wù)航天通訊等高科技活動(dòng)。太陽(yáng)擾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星失靈,影響航天員安全,對(duì)地面各種通訊設(shè)備形成干擾??涓赣?jì)劃能幫助人類對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
屆時(shí),夸父計(jì)劃將與其他空間計(jì)劃一起進(jìn)入以探測(cè)日地空間整體行為為標(biāo)志的空間探測(cè)新紀(jì)元,初期飛行時(shí)間為 2 ~3 年。
?子午工程
為進(jìn)一步提高對(duì)空間天氣狀況的認(rèn)知水平,中國(guó)空間科學(xué)領(lǐng)域的首個(gè)重大基礎(chǔ)設(shè)施―――東半球空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)子午鏈,即子午工程 2008 年正式啟動(dòng)。2009 年 7 月 31 日,子午工程進(jìn)入部分試運(yùn)行狀態(tài)。整個(gè)工程預(yù)計(jì)將于 2010 年 12 月 31 日前完成預(yù)驗(yàn)收。
子午工程沿東經(jīng) 120°子午線附近,利用北起漠河、經(jīng)北京、武漢,南至海南并延伸到南極中山站,以及東起上海、經(jīng)武漢、成都、西至拉薩的沿北緯 30°緯度線附近現(xiàn)有的 15 個(gè)監(jiān)測(cè)臺(tái)站,建成一個(gè)以鏈為主、鏈網(wǎng)結(jié)合的,運(yùn)用地磁 (電) 、無(wú)線電、光學(xué)和探空火箭等多種手段,連續(xù)監(jiān)測(cè)地球表面 20 ~ 30 千米以上到幾百千米的中高層大氣、電離層和磁層,以及十幾個(gè)地球半徑以外的行星際空間環(huán)境中的地磁場(chǎng)、電場(chǎng)、中高層大氣的風(fēng)場(chǎng)、密度、溫度和成分,電離層、磁層和行星際空間中的有關(guān)參數(shù),聯(lián)合運(yùn)作的大型空間環(huán)境地基監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
子午工程由中國(guó)科學(xué)院牽頭,教育部、信息產(chǎn)業(yè)部、中國(guó)地震局、國(guó)家海洋局、中國(guó)氣象局等共同建設(shè),空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心為項(xiàng)目法人,牽頭負(fù)責(zé)具體建設(shè)工作。
子午工程計(jì)劃在 3 年內(nèi)完成建設(shè),將建成空間環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)與通信、研究與預(yù)報(bào)三大系統(tǒng):
(1) 空間環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)由地磁 (電) 分系統(tǒng)、無(wú)線電分系統(tǒng)、光學(xué)分系統(tǒng)和探空火箭綜合監(jiān)測(cè)分系統(tǒng)構(gòu)成,用于監(jiān)測(cè)我國(guó)境內(nèi)東經(jīng) 120°子午鏈和北緯 30°緯度線上空的空間環(huán)境。
(2) 數(shù)據(jù)與通信系統(tǒng)。系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)以大型專用數(shù)據(jù)庫(kù)為核心,以面向科學(xué)數(shù)據(jù)和事務(wù)管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主體設(shè)施,利用公用或相關(guān)業(yè)務(wù)部門的專用通信網(wǎng)絡(luò)作為信息主通道,配以連接子午工程臺(tái)站到主干網(wǎng)的子午工程專用的子網(wǎng),是一個(gè)面向用戶的、可實(shí)現(xiàn)國(guó)際數(shù)據(jù)交換的科學(xué)支撐平臺(tái)。
(3) 研究與預(yù)報(bào)系統(tǒng)。本系統(tǒng)由科學(xué)運(yùn)行分系統(tǒng)、研究建模分系統(tǒng)和預(yù)報(bào)服務(wù)分系統(tǒng)構(gòu)成??茖W(xué)運(yùn)行分系統(tǒng)包括科學(xué)運(yùn)行辦公室、國(guó)際合作辦公室、多功能演示廳、學(xué)術(shù)活動(dòng)廳; 研究建模分系統(tǒng)包括研究與建模虛擬平臺(tái) (研究平臺(tái)、建模平臺(tái)) 和專用高性能計(jì)算平臺(tái); 預(yù)報(bào)服務(wù)分系統(tǒng)包括民用預(yù)報(bào)服務(wù)平臺(tái)等。
?雙星計(jì)劃
“地球空間雙星探測(cè)計(jì)劃”是我國(guó)第一次以自己提出的空間探測(cè)計(jì)劃進(jìn)行國(guó)際合作的項(xiàng)目,是國(guó)家民用航天 “十五”計(jì)劃中設(shè)立的重點(diǎn)科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星計(jì)劃,是國(guó)家第一次以明確的空間科學(xué)問(wèn)題列入的衛(wèi)星型號(hào)。中國(guó)科學(xué)院是衛(wèi)星的用戶單位,工程代號(hào)為 “TC―1,TC―2”。2001 年 7 月 9 日,中國(guó)航天局與歐洲太空局正式簽署了雙星計(jì)劃合作協(xié)議。歐洲太空局方面提供 8 臺(tái)代表當(dāng)今水平的空間探測(cè)儀器,并在衛(wèi)星研制過(guò)程中的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題上提供幫助。
雙星計(jì)劃包括兩顆衛(wèi)星,即近地赤道區(qū)衛(wèi)星和極區(qū)衛(wèi)星,運(yùn)行于目前國(guó)際上地球空間探測(cè)衛(wèi)星尚未覆蓋的近地磁層活動(dòng)區(qū)。這兩顆衛(wèi)星相互配合,形成了獨(dú)立的具有創(chuàng)新和特色的地球空間探測(cè)計(jì)劃。雙星計(jì)劃與歐洲太空局的 Cluster 相配合,將構(gòu)成人類歷史上第一次使用相同或相似的探測(cè)器對(duì)地球空間進(jìn)行 “六點(diǎn)”探測(cè),研究地球磁層整體變化規(guī)律和爆發(fā)事件的機(jī)理。2003 年12月 30 日和 2004 年 7 月 25 日分別完成兩顆星的發(fā)射,衛(wèi)星相繼進(jìn)入運(yùn)行階段。星上儀器正常工作,已獲取的探測(cè)數(shù)據(jù)達(dá) 16. 4G,發(fā)表了與雙星計(jì)劃相關(guān)的學(xué)術(shù)論文 65 篇 (主要是前期預(yù)測(cè)和理論準(zhǔn)備工作) ,其中 SCI 論文 33 篇,在國(guó)際會(huì)議上報(bào)告 7 次。對(duì)雙星計(jì)劃探測(cè)數(shù)據(jù)的分析、理論研究和數(shù)值模擬工作正在緊鑼密鼓地進(jìn)行,已取得了一批初步的新結(jié)果。
雙星計(jì)劃的主要科學(xué)任務(wù)是通過(guò)對(duì)地球空間電磁場(chǎng)和帶電粒子的探測(cè),獲取可靠的科學(xué)數(shù)據(jù),在研究中取得新的發(fā)現(xiàn)和獲得突破性的理論研究成果。
?嫦娥工程
發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人航天和深空探測(cè)是人類航天活動(dòng)的三大領(lǐng)域。重返月球,開發(fā)月球資源,建立月球基地已成為世界航天活動(dòng)的必然趨勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。開展月球探測(cè)工作是我國(guó)邁出航天深空探測(cè)第一步的重大舉措。實(shí)現(xiàn)月球探測(cè)將是我國(guó)航天深空探測(cè)零的突破。月球具有可供人類開發(fā)和利用的各種獨(dú)特資源,月球上特有的礦產(chǎn)和能源,是對(duì)地球資源的重要補(bǔ)充和儲(chǔ)備,將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。中國(guó)探月是我國(guó)自主對(duì)月球的探索和觀察,又叫做嫦娥工程。國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)繞月探測(cè)工程立項(xiàng)后,繞月探測(cè)工程領(lǐng)導(dǎo)小組將工程命名為 “嫦娥工程”、將第一顆繞月衛(wèi)星命名為 “嫦娥一號(hào)”?!版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星由中國(guó)空間技術(shù)研究院承擔(dān)研制,主要用于獲取月球表面三維影像、分析月球表面有關(guān)物質(zhì)元素的分布特點(diǎn)、探測(cè)月壤厚度、探測(cè)地月空間環(huán)境等。
經(jīng)過(guò) 10 年的醞釀,最終確定我國(guó)整個(gè)探月工程分為 “繞”、“落”、“回”3 個(gè)階段。
第一步為 “繞”,即發(fā)射我國(guó)第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星,突破至地外天體的飛行技術(shù),實(shí)現(xiàn)月球探測(cè)衛(wèi)星繞月飛行,通過(guò)遙感探測(cè),獲取月球表面三維影像,探測(cè)月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型,探測(cè)月壤特性,并在月球探測(cè)衛(wèi)星奔月飛行過(guò)程中探測(cè)地月空間環(huán)境。第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星 “嫦娥一號(hào)”已于 2007 年 10月 24 日發(fā)射。
第二步為 “落”,時(shí)間定為 2007 年至 2010 年。即發(fā)射月球軟著陸器,突破地外天體的著陸技術(shù),并攜帶月球巡視勘察器,進(jìn)行月球軟著陸和自動(dòng)巡視勘測(cè),探測(cè)著陸區(qū)的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖石的化學(xué)與礦物成分和月表的環(huán)境,進(jìn)行月巖的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)和采樣分析,進(jìn)行日 - 地 - 月空間環(huán)境監(jiān)測(cè)與月基天文觀測(cè)。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動(dòng)機(jī)器人探測(cè)著陸區(qū)巖石與礦物成分,測(cè)定著陸點(diǎn)的熱流和周圍環(huán)境,進(jìn)行高分辨率攝影和月巖的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)或采樣分析,為以后建立月球基地的選址提供月面的化學(xué)與物理參數(shù)。
第三步為 “回”,時(shí)間定在 2011 年至 2020 年。即發(fā)射月球軟著陸器,突破自地球外天體返回地球的技術(shù),進(jìn)行月球樣品自動(dòng)取樣并返回地球,在地球上對(duì)取樣進(jìn)行分析研究,深化對(duì)地月系統(tǒng)的起源和演化的認(rèn)識(shí)。目標(biāo)是月面巡視勘察與采樣返回。
?大陸科學(xué)鉆探工程
中國(guó) “九五”國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目,1997 年 6 月獲國(guó)家科技領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn),1999 年 9 月 27 日獲國(guó)家計(jì)劃委員會(huì) (現(xiàn)為國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)) 批準(zhǔn)。2007 年 12 月 17 日通過(guò)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)與國(guó)土資源部組織的驗(yàn)收。項(xiàng)目由國(guó)土資源部負(fù)責(zé)組織,具體實(shí)施任務(wù)由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局所屬中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程中心承擔(dān)。
中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程是繼前蘇聯(lián)和德國(guó)之后第三個(gè)超過(guò)5000 米的科學(xué)深鉆,也是全世界穿過(guò)造山帶最深部位的科學(xué)深鉆,該工程建成了亞洲第一個(gè)深部地質(zhì)作用長(zhǎng)期觀測(cè)實(shí)驗(yàn)基地,也是亞洲第一個(gè)大陸科學(xué)鉆探和地球物理遙測(cè)數(shù)據(jù)信息庫(kù),亞洲第一個(gè)研究地幔物質(zhì)的標(biāo)本巖心館和配套實(shí)驗(yàn)室,使我國(guó)超高壓變質(zhì)帶和地幔物質(zhì)研究達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
上天、入地、下海是人類向自然界挑戰(zhàn)的三大壯舉。被稱為伸入地球內(nèi)部 “望遠(yuǎn)鏡”的大陸科學(xué)鉆探是帶動(dòng) 21 世紀(jì)地球科學(xué)和相關(guān)工程技術(shù)發(fā)展的大科學(xué)工程,同時(shí)也是解決人類社會(huì)所面臨的資源、災(zāi)害和環(huán)境等問(wèn)題的重要基礎(chǔ)研究課題之一,具有劃時(shí)代的意義。中國(guó)大陸科學(xué)鉆探工程的勝利完工,標(biāo)志著中國(guó)宏偉的 “入地”計(jì)劃的開始,也預(yù)示著中國(guó)從地學(xué)大國(guó)向地學(xué)強(qiáng)國(guó)邁出了新的步伐。
目前,開始進(jìn)行的 “汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探”的實(shí)施是中國(guó)大陸科學(xué)鉆探整合計(jì)劃的新的起點(diǎn),是我國(guó)第一次圍繞大地震的主題進(jìn)行的科學(xué)鉆探,也是世界上回應(yīng)大地震實(shí)施科學(xué)鉆探最快 (大地震后 178 天) 的一次科學(xué)行為,是極為珍貴的一次機(jī)遇。汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探工程 (WFSD) 首鉆已于2008 年11月 6 日啟動(dòng),井位設(shè)在四川省都江堰市虹口鄉(xiāng)。汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探工程 (WFSD) 計(jì)劃在汶川大地震和復(fù)發(fā)微地震的源區(qū)―――龍門山 “映秀、北川”斷裂及龍門山前緣灌縣、安縣斷裂帶先后實(shí)施數(shù)口中―淺科學(xué)群鉆 (800 ~ 3000 米) 。對(duì)鉆探的巖心、巖屑和流體樣品進(jìn)行多學(xué)科觀測(cè)、測(cè)試和研究。
WFSD 將采用一系列先進(jìn)的觀測(cè)和分析手段,開展地質(zhì)構(gòu)造、地震地質(zhì)、巖石力學(xué)、化學(xué)物理、地震物理、流體作用和流變學(xué)等多學(xué)科研究。對(duì)大地震和復(fù)發(fā)微地震的源區(qū)進(jìn)行直接取樣,通過(guò)多學(xué)科觀測(cè)和測(cè)試,揭示控制斷裂作用及地震發(fā)生的物理和化學(xué)作用,為未來(lái)地震的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)或預(yù)警提供最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。
?空間天氣災(zāi)害
太陽(yáng)風(fēng)、宇宙線、強(qiáng)磁暴發(fā)生突變高異常現(xiàn)象,引起的 “空間天氣災(zāi)害”,其破壞后果已經(jīng)不可輕視。一是導(dǎo)致衛(wèi)星和飛行器放電或擊穿,并對(duì)宇航員造成傷害; 二是引起電離層變化,導(dǎo)致無(wú)線電中短波通信受阻或中斷以及對(duì)空中遙感設(shè)備、雷達(dá)觀測(cè)產(chǎn)生負(fù)面影響; 三是對(duì)地面供電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生嚴(yán)重失衡甚至燒毀; 四是影響地下油氣管路的安全,造成損失; 五是影響 GPS 導(dǎo)航定位精確度下降甚至失靈; 六是對(duì)臭氧層和底層大氣環(huán)流造成影響而使天氣受到擾動(dòng)……
例如,1989 年 3 月 6 ~19 日受太陽(yáng)風(fēng)暴高能粒子和強(qiáng)輻射轟擊地球,很多衛(wèi)星發(fā)生異常甚至報(bào)廢,全球無(wú)線電系統(tǒng)受到干擾或者中斷,輪船和飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)受到干擾或者失靈。加拿大的一個(gè)巨大電力系統(tǒng)毀壞,許多居民小區(qū)停電達(dá) 9 小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間,這引起了國(guó)際社會(huì)的震驚。此類事例連連發(fā)生,必然引起了人類對(duì)于空間災(zāi)害天氣的關(guān)注。
世界地球日 (每年 4 月 22 日)
(資料來(lái)源: 作者提供)
關(guān)愛(ài)地球母親
世界環(huán)境日 (每年 6 月 5 日)
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關(guān)愛(ài)地球母親
世界水日 (每年 3 月 22 日)
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關(guān)愛(ài)地球母親
世界氣象日 (每年 3 月 23 日)
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關(guān)愛(ài)地球母親
國(guó)際減輕自然災(zāi)害日(每年 10 月第二個(gè)星期三)
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關(guān)愛(ài)地球母親
世界森林日 (每年 3 月 21 日)
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關(guān)愛(ài)地球母親
世界防治荒漠化和干旱日(每年 6 月 17 日)
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世界濕地日 (每年 2 月 2 日)
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關(guān)愛(ài)地球母親
國(guó)際生物多樣性日 (每年 5 月 22 日)
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關(guān)愛(ài)地球母親
國(guó)際保護(hù)臭氧層日 (每年 9 月 16 日)
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全國(guó)土地日 (每年 6 月 25 日)
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全國(guó)防災(zāi)減災(zāi)日 (每年 5 月 12 日)
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中國(guó)植樹節(jié) (每年 3 月 12 日)
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全國(guó)科技周 (每年 5 月第三周)
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中國(guó)水周(每年3 月22 日 ~3 月28 日)
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世界自然基金徽標(biāo)
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國(guó)際綠色環(huán)保標(biāo)志
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全球環(huán)保標(biāo)志
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綠色和平環(huán)保標(biāo)志
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中國(guó)環(huán)保標(biāo)志
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中國(guó)環(huán)境標(biāo)志
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北京奧運(yùn)會(huì)環(huán)保標(biāo)志
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科普活動(dòng)宣傳 1
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科普活動(dòng)宣傳 2
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科普活動(dòng)宣傳 3
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空間物理宣傳 1
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空間物理宣傳 2
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空間物理宣傳 3
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空間物理宣傳 4
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空間物理宣傳 5
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空間物理宣傳 6
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空間物理宣傳 7
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