科学启蒙2023年7期合并PDF.pdf

年月曰，我国首款以太阳能为唯一动 力能源的 临近空间长航时大型太昍能无人虮“启明星”，在映西蝓巾首成功。“启 明星”于时 分起在空中行 日分钟后平稳着陆，顺利完成首任努！室垩万晒镟行八肌什么是临近空间长航时大型太阳能无人机？简单来说，超长航时太阳能无人机指以太阳能为能量来源、可连续留空飞行数月乃至数年之久的无人机。为提髙光电转换效率以及避免大气剧烈扰动的不利影响，超长航时太阳能无人机一般在平流层飞行，巡航高 度可达米以上，因此超长留空时间、大飞行高度（临近空间）是超长航时太阳能无人机的基本特点。“启明星”是由中国航空工业集团有限公司第一飞机设计研究院（简称“航空工业一飞院”）研究设计，除了“我国首款以太阳能为唯一动力能源”的称号，它也是“首款采用双机身布局的大型无人机”和“首款超大展弦比高空低速无人机双机身布局好理解，这种设计最大的优点就是载重大、航程远，因为双机身可以带来更长的机翼。“启明星”的翼展（机翼左右翼尖之间的距离）就有米，跟普通民航飞机差不多。“启明星”还采用了模块化的设计，可以快速将单机拆为两架飞机，或增加一个机身模块。首功“启明星”也被戏称为“晾衣架”，这是因为其超大展弦比。展弦比的计算方法是用翼展的平方除以机翼面积，所以越是外观细长的机翼，其展弦比越大，展弦比越大，飞行时间就更长。在动物界，很多需要进行长距离飞行或长时间翱翔的鸟类，如信天翁和鹰，通常也具有大展弦比的翅膀。？太阳能无人虮的发展年，英国人研制成功了世界上第一架无人机，自此拉开了全球无人机发展和创新的序幕。时至今日，太阳能飞机已经成为世界航空科学发展的前沿，是世界各国技术和产业竞争的重要领域。美国太阳能飞机研制起步较早，年便将太阳能飞机项目列入国家计划，并相继研制“探路者”“太阳神”等太阳能飞机；年，英国“微风”无人机在空中飞行时间达到小时，飞行高度超过万米。太阳能飞机作为全世界竞相研发的飞行器，各国之所以愿 意投入巨资和人才资源，除了其拥有广阔的应用前景之外，还在于作为前沿科技产品，其技术和产业集成带动能力相当强大。“启明星”机翼展为米量级，采用模块化双机身布局，台分布式电机螺旋桨提供动力，以铺贴在机翼上表面的太阳能电池板为唯一能量来源，设计最高飞行高度可达米以上。理论上来讲，它可以实现连续跨昼夜飞行，甚至可以在空中停留长达数月乃至数年，所以我们也能看到启明星”的机翼上全部贴满了太阳能板。超长留空时间和大飞行高度这两个基本特点就和卫星一样，因此“启明星”也被称为是一款能够在髙空连续飞行的“伪卫星超长航时太阳能无人机的其他重要属性还包括低速性和环保性等。这种“伪卫星”的飞行速度只能达到千米小时左右（民航飞机的飞行速度为千米小时至千米小时）。太阳能无人机在飞行中不消耗任何燃料，没有造成大气污染的徹物，环保特性优异。由于能源来自太阳能，即高效、清洁、绿色、环保，又能长时间留空飞行，“启明星”符合未来航空器的发展潮流，且用途广泛。利用太阳能可长时间留空飞行，能执行髙空侦察、森林火情监测、大气环境监测、地理测绘和通信中继等任务。其实，“启明星”并不是我国第一架太阳能无人机。年，由我国自主研发的彩虹太阳能无人机试飞成功。中 国也由此成为继美、英之后，第三个掌握临近空间太阳能无人机技术的国家。彩虹太阳能无人机表面布满太阳能电池板，外形科技感爆棚。和“启明星”一样，彩虹太阳能无人机的设计也是一次飞行可达数月甚至数年，具备“准卫星”特征。它可充当“空中移动基站，实现高空实时监视定位，应用前景广阔。此外，彩虹太阳能无人机还有另一技术优势具有较高的运行效费比（产出效益和投入费用的比值），其机载系统简单，也无需加油等保障设备，由于具有超长航时，就算完成持久性任务，也无需进行频繁地更替轮换。“永不落地”有多难实现？虽然各国都想打造出一款永不降落、不需要在空中加油的飞机，但在研制过程中，总会遇到各种各样难以攻克的问题。世纪年代末期，德国就设计出了一款这样的飞机，名叫银鸟空天轰炸机，虽然构想很精巧，但在实践过程中，发现一旦飞行速度过快，产生的高温可能会把轰炸机彻底烧毁。面对种种困难，“永不落地”就成为一种不可能实现的“构想此外，美国也研制出了一款型 号为的无人战斗机，不过这种无人机和有火驾机一样，飞行一段时间就需要回到地面或是在空中加油，并不是真正意义￥的“永不落地”无人机。“启明星”的首成功，为航空工业大型太昍能无人虮发展和型号立顶奠定了坚实基础，将进一步推动我国新能源领域复合蚶料领域、行控等关键技发展，国向临近空间皮远洋远海执行任努的能力。？論二时？责任编校罗志丹云南发现中 国新记录属植物云南西双版纳国家级自然保护区尚勇管护所在开展资源监测过程中，发现一种未知乔木树种。经中 国科学院西双版纳热带植物园（简称“版纳植物园”）专家鉴定，该植物为舟翅桐属大花舟翅桐，是中国新记录属植物。版纳植物园研究员谭运洪表示，大花舟翅桐是锦葵科舟翅桐属植物，花色为橘黄色渐变橘红色，植株髙达 米至米，主要分布在緬甸、泰国等东南亚国家。此次是大花舟翅桐在我国被首次记录，分布区整体比较狭窄。接下来，保护区将针对大花舟翅桐的种群分布、生境质量、保护现状等情况进行深人调查研究。（来源：中国科学招）一？一数字 烹来了！打印蛋糕色香味俱全为展示食物打印 的潜力，美国哥伦比亚大学研究团队尝试打印了多种芝士蛋糕的设计，组合了种关键成分：全麦饼干、花生酱、巧克力酱、香蕉泥、草莓果酱、樱桃淋酱和糖霜。他们发现，最成功的设计和建筑原理相似，以全麦饼干作为蛋糕每一层的基础成分，花生酱和巧克力酱作为支撑层形成坑洼以容纳较软的成分（香蕉和果酱）最佳。研究团队认为，激光烹饪和打印食品，能让主厨在毫米级的尺度集中香气和质感，创造出新的食物体验。这些技术可能使烹饪更加营养、便利且成本效益更佳。此外，人们越发强调食品安全，用更少的人类操作进行食物准备，或可降低食物源疾病等传播的风险。（来源：科技日报）文王万丽宁静夏夜，月光笼罩下的乡村，“呱呱呱”的蛙声此起彼伏，这些身着绿衣的小东西我们并不陌生。其实，除了农田里或池塘里我们经常看到这种平平无奇的小青蛙，庞大的蛙家族还有许多外形夺目的种类。今天，让我们一起来认识几种不同寻常的蛙，看看它们有哪些独到的本领玻璃蛙主要分布于中美洲和南美洲的热带雨林中，它体长厘米，身体小而纤细，眼睛大而突出，修长的四肢和发达的吸盘使它成为攀爬高手。它能在浅塘边悬垂下来的树叶上产卵，卵孵化后变成蝌料，落入水中。当玻璃蛙休息时，它们的肌肉和皮肤变得透明，骨髂、眼睛和内脏清晰可见，与所栖身的植被颜色完美融合，这就是玻璃蛙被称为“透明小精灵”的原因 了。玻璃蛙的“隐身术困扰人类已久。科学杂志上的一项新研究发现，玻璃蛙是通过把血液中近的红细胞集中于肝脏而让自己变透明的。睡着时，由于它们的皮肤反射的光线很少，而它们的血液（不含血红蛋白）不吸收光线，因此变得几乎完全透明。树尚人红眼树魅红眼树蛙募一种罕见的蛙，主要分布于哥斯达黎加、中美洲和南美洲的热带雨林中。它体长厘米，是一种观赏性极高的蛙类。红眼树蛙有对大大的、突出的红色眼睛，身体其他部位的色彩也极其艳丽，简直就是蛙中的“时尚达人”。它的脚趾为橘红色，背部为鲜绿色，腹部为色，身体两侧有湛蓝色 的花边。红眼树蛙身上的色彩常被称作“闪光色”，当其跳跃时，这些闪光色会吓走天敌。当它蜷缩在树叶上睡觉时，它把红红的大眼睛藏进脑袋里，腿和脚趾都收栊到身体下面，身上明亮的鲜绿色会变得暗淡，看上去就像是绿色的树叶，天敌就不容易看到它啦！牛奶蛙栖息于南美洲的热带雨林区域中，属于大型树蛙，体长厘米。它身披一身独特的棕色和白色相间 的迷彩，就像牛奶中融化了几块咖啡糖。牛奶蛙是夜行性的蛙类，通常栖息在树干上或树洞中，因此进化出特殊的棕白保护色。它们的背上布满白色疙瘩，这些白色疙瘩是它们保护自已的武器。当牛奶蛙感受到自己正在遭受威胁的时候，这些白色的疙瘩就会分泌出 自色的、类似牛奶的微毒液体，来保护己并吓阻掠食者的攻击。钴蓝箭毒蛙体长厘米左右，主要分布在苏里南的热带雨林地区，通常是海拔较高处，因为它们不是特别喜欢摄氏度以上的高温它们 为两栖动物中少见的行性物种，在白天觅食蚂蚁等小昆虫，进食量和活动量都很大。钴蓝箭毒蛙有着蓝色 的皮肤并伴有黑色 的斑块。在黑暗处皮肤呈深蓝宝石色，而在明处直接发磷光，美得让人震惊。钴蓝箭毒蛙的艳丽色彩既是警戒色也是保护色。和其他种类的箭毒蛙一样，它的皮肤上可以分泌强烈的毒液，会对莽撞的掠食者造成大的痛苦：，甚至致其死亡。激士加士贴番茄蛙亀要分布于马达加斯加岛东岸，栖息于温度为？摄氏度的沼泽和池塘中，主要以小型节肢动物为食。由于它们通体鲜红，颜色与番前相似，再加上圆滚滚的身形，因此被亲切地唤为番前蛙。看似憨态可掬的番茄蛙对付敌人也有妙招。遇到敌害时，它首先会吸入空气将身体胀大来震慑敌人，如果这招不管用的话，那番茄蛙可就要动真格了此时，它会动用体表的毒素来防御天敌，在猩红的皮肤上分泌出一属：白色黏液，使任何碰到它的生物都皮肤过敏，虽然不致命，但会引发长时间如同烧灼般的疼痛。豳騫山受博音物韵院￥风？墓华提山西，你会想到什么昵？是香浓的老陈醋，还是丰富 的媒矿？在中 国文化 界流传着“地下文物 看映西，地上文物看山西”之说。今天，让我们一起来到山西博物院了解源远流长的山西文化吧！山西博物 院坐落于山西省太原市滨河西路北段号是国家首批一级博物馆之一，也是山西省最大的文物征集、保护、收藏、研究中心。馆内陈列以“晋魂”为主题，由文明揺篮、夏商踪 迹、晋国霸业、民族 熔炉、佛风遗韵、戏曲故乡、天下晋商等历史文化专题和土卞华章、翰墨丹青、方圆世界、瓷苑艺葩等艺朮专题岣成。普国霸业雇斤：走近音国六年晋国霸业展厅位于馆内二楼，展览的文物以青铜器为主，展示了晋国发展的历程。该展厅共分为三个单元肇基河汾、争霸春秋、三晋称雄，展现了从晋国的发展到春秋晋文公称霸再到“三家分晋”的历史进程。在肇基河汾单元，有一件非常可爱的青铜器猪尊。人们思索了许久，都猜不出它的用途。最后，还是通过说明，才知道猪尊竟是一件盛酒的器皿，它髙厘米，长厘米，出土猪尊于晋侯燮父夫人墓穴。参观完第一单元，来到了第二单元争霸春秋，该单元陈列了许多春秋时期的青铜器。如蟠螭（）纹盖鼎、蟠虺（）纹三足盘鼎是古代饪食器，也被用作“明尊卑，别上下”的礼器，是贵族等级制度和权力的象征。进人该展厅的最后一个单元臂称雄，？个，大的鼎吸引 了我的眼球，它的名字叫作镬（）鼎，出土山西省太原市金胜村赵卿墓，高厘米，口径厘米，耳距厘米，腹深厘米蟠螭纹盖鼎镬鼎土木 华章展斤：感 受古代建紇之美山西素有“中国古代建筑库”的美誉，囊括了雄浑壮美的唐、五代、辽建筑，严谨端丽的宋、金建筑，朴实豪放的元代建筑走进土 木华章展厅，可以欣赏到各式各样的建筑风格。该展厅共分为早期营建、大唐遗构、千年法式、精工华筑四大单元。步入第单元，可以看到许多古建筑的模型，例如元代的永 乐宫清殿，又名无极殿，是永乐宫最为宏伟的主体建筑，以明朗、简洁为特点。接着，我们继续欣赏其他的建筑物。佛営寺释迦塔现存管山西省应县，总高米，底慕直径约米，是中国现存最高的楼阁式木塔，也是世界上最高大的木结构建筑佛塔始建宁公元年，经风雨肆虐、地震袭击而巍然屹立至今。欣赏完古色古香的建筑物，我们来到了第单元，欣赏古壁 丹青，来自寺庙的壁画中国壁画滥錄（）予原始社会的岩画南北朝至隋唐时期，佛道两教兴盛，寺观壁画成为中国古代壁画艺术的流。馆内珍藏的说法图，为山西省高平市开化寺大雄宝殿西壁中部壁画永乐客三清厥佛宫寺释迦塔琉璃云罐三彩莲蓬蹲狮香炉最后，我们来到了第四单元精华筑，该单元主要展示建筑琉璃。色彩斑斓的琉璃构件，将中爾古代建筑点缀得富丽堂皇、熠熠生辉你看这个色彩斑斓的琉璃云罐，高厘米，般作为柱头使用，大多套在木柱的顶端。彩莲蓬蹲狮香炉是放于佛像前用于祭供神像的焚香用器。它上隅为兽面，腹部雕有“龙窜富贵”面案，耳下牡丹怒放，项下缠枝花纹纤巧细腻。天下普宵雇斤：了解音宵的崛起与发展普商在我国商界留下了浓墨的 印记，在中国商界称雄达年之久晋商家族不同宁般官绅家族，它是具有商业烙印特征的中国